IEC 60079-182025 CMV 爆炸性环境第18部分封装“m”的设备保护标准立项发展报告

爆炸性环境第18部分：封装“m”的设备保护标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ExplosiveAtmospheres-Part18:EquipmentProtectionbyEncapsulation"m"(IEC60079-18:2025CMV)摘要爆炸性环境用电气设备的安全防护是石油、化工、煤炭、军工等行业的重大技术课题。封装“m”作为一种重要的防爆型式，通过将可能引燃爆炸性环境的部件完全封闭在化合物中，从根本上切断点火源与爆炸性环境的接触路径，在工程实践中具有不可替代的安全价值。本报告围绕国际电工委员会（IEC）最新发布的IEC60079-18:2025CMV《爆炸性环境第18部分：封装“m”的设备保护》展开系统研究。该标准为IEC60079系列防爆标准体系的重要组成部分，于2025年6月19日正式发布，标志着封装“m”型防爆设备国际标准的新一轮技术升级。报告首先梳理了标准立项的背景与意义，分析了从IEC60079-18:2014至2025版的技术演进脉络；其次，系统阐述了标准的核心技术内容，包括封装材料、设计参数、试验验证、标志要求等关键技术指标；再次，报告对标准修订涉及的企事业单位及其技术贡献进行了详尽介绍；最后，在综合分析的基础上，提出了标准实施的建议与未来发展趋势研判。本报告旨在为防爆电气设备研发、检测认证、工程设计及安全监管等领域的专业人员提供系统性的技术参考，推动我国在该领域的标准实施与产业升级。关键词：爆炸性环境；封装“m”；设备保护；国际电工委员会；防爆型式；标准修订；IEC60079AbstractSafetyprotectionofelectricalequipmentusedinexplosiveatmospheresisacriticaltechnicalchallengeacrossthepetroleum,chemical,coal,andmilitaryindustries.Equipmentprotectionbyencapsulation"m",asasignificanttypeofprotection,completelyenclosescomponentscapableofignitinganexplosiveatmospherewithinacompound,fundamentallyeliminatingthepathwaybetweenignitionsourcesandexplosiveatmospheres,demonstratingirreplaceablesafetyvalueinengineeringpractice.ThisreportsystematicallyexaminesthenewlyreleasedIEC60079-18:2025CMV*ExplosiveAtmospheres-Part18:EquipmentProtectionbyEncapsulation"m"*,publishedbytheInternationalElectrotechnicalCommission(IEC)onJune19,2025,markinganewroundoftechnologicaladvancementininternationalstandardsforencapsulatedequipment.Thereportfirstoutlinesthebackgroundandsignificanceofthestandarddevelopment,analyzingthetechnicalevolutionfromIEC60079-18:2014tothe2025edition.Subsequently,itelaboratesonthecoretechnicalcontent,includingencapsulationmaterials,designparameters,testverification,andmarkingrequirements.Thirdly,thereportprovidesadetailedintroductiontotheparticipatingorganizationsandtheirtechnicalcontributions.Finally,basedoncomprehensiveanalysis,recommendationsforstandardimplementationandfuturedevelopmenttrendsareproposed.ThisreportaimstoprovidesystematictechnicalreferencesforprofessionalsinR&D,certification,engineeringdesign,andsafetysupervisionofexplosion-protectedelectricalequipment,therebypromotingstandardimplementationandindustrialupgradinginthisfield.Keywords:explosiveatmospheres;encapsulation"m";equipmentprotection;IEC;typeofprotection;standardrevision;IEC60079一、引言爆炸性环境广泛存在于石油开采与炼制、化工生产、煤炭开采、粮食加工、医药制造等诸多工业领域。在这些环境中，可燃性气体、蒸气、薄雾或粉尘与空气混合后，一旦遇到足够能量的点火源，即可能引发爆炸事故，造成重大人员伤亡和财产损失。据国内外相关事故统计数据显示，电气设备产生的火花、电弧及过热表面是爆炸事故最主要的点火源之一。因此，对爆炸性环境中使用的电气设备实施可靠的防爆保护，历来是工业安全领域的核心命题。国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）下属的TC31（爆炸性环境用设备技术委员会）负责制定爆炸性环境用电气设备的相关国际标准，其发布的标准体系被全球绝大多数国家采纳为国家级标准的基础。在IEC60079系列标准框架下，不同防爆型式（protectionconcept）对应不同的标准分册：增安型“e”对应IEC60079-7，隔爆型“d”对应IEC60079-1，本安型“i”对应IEC60079-11，而封装型“m”则对应IEC60079-18。封装“m”防爆型式的核心原理是将正常运行条件下或某些异常条件下可能产生电弧、火花或过高温度的电气部件，完全封装在浇封化合物（encapsulationcompound）中，使这些部件与爆炸性环境实现物理隔离，从而防止点燃。这一防爆型式最早源于20世纪中期的“浇封”（potting）与“模压密封”（molding）技术，随着高性能封装材料科学的发展和电子设备小型化趋势的推进，封装“m”的应用范围不断拓展，已广泛应用于阀门定位器、接近开关、传感器、执行器、LED照明模块、小型电动机控制器等各类电气设备。2025年6月19日，IEC正式发布了IEC60079-18:2025CMV（CMV即CommentaryMarkupVersion，注释标记版本），该版本在保留完整标准正文的同时，通过侧栏标记和注释功能直观地呈现了与前一版本（IEC60079-18:2014）之间的技术差异，极大地方便了标准使用者快速掌握修订要点。本报告旨在对该标准的立项背景、技术内容、参与单位及未来发展方向进行系统性的分析与梳理，为相关领域的标准应用和后续标准化工作提供参考依据。二、标准立项背景与意义2.1国际防爆标准体系的演进需求IEC60079系列标准经历了数十年的持续修订与扩展，已建立起一套覆盖各种防爆型式、各类危险场所区域划分、设备保护级别（EPL,EquipmentProtectionLevel）要求的完备标准体系。随着工业技术的飞速发展，新型电气设备不断涌现，传统防爆型式面临新的技术挑战。以封装“m”为例，其早期应用局限于简单的电气接线端子和小型电磁线圈的封装保护，而现代封装“m”设备已涵盖包含复杂电力电子电路、储能元件、无线通信模块等在内的高集成度电气系统。封装化合物从早期的环氧树脂类材料，逐步拓展到聚氨酯、有机硅、特种玻璃等多元化材料体系，不同材料的导热性能、热稳定性、电气绝缘性能、耐化学腐蚀性能以及封装工艺特性均存在显著差异，亟需标准层面的系统性规范和更新。IECTC31的技术委员会在2014年版基础上，持续收集来自各国委员会、制造商、检测认证机构和最终用户的反馈意见，经过多轮工作组会议（WGxx）讨论和草案投票（CD/CDV/FDIS），最终推动了2025版标准的发布。此次修订体现了IEC在防爆标准领域持续追求技术完善和国际协调的一贯理念。2.2技术发展与安全需求的双轮驱动一方面，封装材料科学、电子器件小型化技术、仿真设计工具的进步，为封装“m”设备的设计优化提供了更大的技术空间。例如，高导热陶瓷填充封装材料的应用显著改善了封装体的散热性能；三维热-电-力多物理场耦合仿真使得封装结构的优化设计更加精确；新型低应力封装工艺减少了大体积封装体中的开裂风险。另一方面，全球范围内对工业安全的关注持续升温。国际劳工组织（ILO）和各国安全生产监管部门不断强化对爆炸性危险场所的设备安全要求。与此同时，氢能经济、电动汽车充电设施、储能系统等新兴应用场景不断涌现，带来了新的爆炸性环境类型和防爆技术需求。例如，氢燃料电池系统中涉及的电气部件需要在氢气/空气混合环境下实现可靠的防爆保护，这对封装“m”设备的气密性和耐压性能提出了更高要求。这些技术进步和安全需求，共同构成了推动IEC60079-18标准持续修订的强大驱动力。2.3标准立项的必要性与紧迫性分析从标准立项的视角审视，IEC60079-18:2025版的发布具备充分的必要性与紧迫性。第一，2014版标准发布至今已逾十年，部分技术条款已难以适应当前封装“m”设备的设计制造水平和应用需求；第二，IECEx体系和各国认证体系中反馈的大量实际案例表明，封装“m”设备在长期运行中出现了诸如封装体开裂、界面分离、化合物老化等失效模式，亟需在标准层面完善相应的设计和试验要求；第三，国际防爆设备市场对全球统一技术规范的需求日益迫切，各国在采纳IEC标准过程中的差异化解释导致了技术壁垒，需要通过标准修订加以协调统一。三、标准主要技术内容3.1标准适用范围与总体框架IEC60079-18:2025适用于额定电压不超过一定限值的封装“m”型电气设备及其相关部件，涵盖可能存在于爆炸性气体环境、蒸气环境、薄雾环境以及粉尘环境中的设备应用。标准所规定的封装“m”保护型式，既适用于完全封装的设备（即所有可能引燃的部件均被封装），也适用于部分封装的设备（即在整体设备中仅有特定部件采用封装“m”保护技术）。标准对设备的安装、维护和修理也提出了相应要求，以确保其在全生命周期内的防爆性能。标准框架涵盖以下核心章节：一般要求、封装化合物（浇封化合物）的分类与选型、设备设计与结构要求、温度限制、试验验证、标志与使用说明书等。相较于2014版，2025版在章节结构和内容编排上进行了若干优化调整，使标准整体更加便于使用和理解。3.2与前一版本（2014版）的主要技术差异IEC60079-18:2025CMV版本提供了与IEC60079-18:2014逐条对照的修订说明。从技术层面看，主要变更集中在以下方面：其一，封装化合物性能要求的细化。2025版对封装化合物的分类体系进行了优化，新增了针对特定应用场景（如高温环境、低温环境、户外长期暴露等）的性能等级分类。对化合物在温度循环作用下的耐久性、耐化学介质侵蚀能力、电气绝缘性能维持能力等指标，规定了更为明确和严苛的试验方法。其二，设计要求的补充与强化。针对大体积封装体散热困难的技术瓶颈，新版标准增加了对导热路径设计的明确要求。对于封装体内含有大容量储能元件（如超级电容、锂电池等）的情况，新增了专项安全设计要求。在封装厚度方面，标准根据不同的化合物等级和设备保护级别（EPL），给出了更为细化的最小封装厚度推荐值或要求值。其三，试验方法的现代化。新版标准引入了更多基于现代测试技术的新试验方法。例如，在热稳定性试验中增加了基于热重分析（TGA）或差示扫描量热法（DSC）的化合物热分解温度测定方法；在介电强度试验中，细化了对不同厚度试样的电压施加方式和判定准则。这些改进使得型式试验的检测精度和可重复性得到显著提升。其四，与IEC60079-0（通用要求）的协调统一。2025版进一步加强了与IEC60079-0:2017及其修订版之间的协调性，确保不同标准分册之间在术语定义、标志要求、文件要求等方面的一致性。3.3关键技术指标分析封装材料的性能指标：标准对封装化合物提出了包括但不限于以下几方面的性能要求：电气强度（介电强度）、体积电阻率、耐热等级（连续运行温度指数）、热导率、吸水率、线膨胀系数、玻璃化转变温度（Tg）、阻燃性能（UL94V-0级或同等要求）以及在特定化学介质中的耐受性。针对用于粉尘环境（III类设备）的封装“m”设备，还需额外评估化合物的防静电性能和表面电阻率。厚度与距离要求：标准规定了封装层的最小厚度要求，其数值取决于封装部位的工作电压、设备保护级别（EPLMa/Mb/Ga/Gb/Gc/Da/Db/Dc）、以及封裝化合物的类型等级。一般而言，工作电压越高，所需的封装厚度也越大。对于含有裸露带电部件的封装体，标准要求在最大额定电压条件下，封装厚度需保证足够的电气强度安全裕度。温度要求：封装“m”设备的温度评定是其安全性的核心指标之一。标准要求制造商明确设备的最高表面温度，并依据设备的温度组别（T1~T6）进行等级划分。在实际运行中，封装体内部的电气元件所产生的热量需要通过封装化合物传导至外表面散发。标准规定，在进行温度试验时，应在额定电压和最大负载条件下测定封装体外表面的最高温度，并考虑最不利的安装条件。型式试验要求：标准规定的型式试验项目主要包括：封装化合物性能验证试验（如介电强度试验、吸水性试验、热稳定性试验）、封装体完整性试验（如温度循环试验、耐热耐寒试验）、整机性能验证（如IP防护等级试验）以及针对特定防爆性能的功能验证试验。2025版对试验样品的制备方法、预处理条件、试验参数和合格判据进行了更为明确的规范。四、主要参与单位与技术贡献4.1国际电工委员会TC31技术委员会IECTC31（爆炸性环境用设备技术委员会）是IEC60079-18标准制修订工作的核心组织，负责协调全球各国在爆炸性环境电气设备安全领域的标准化工作。TC31下设多个工作组（WorkingGroup）和维护团队（MaintenanceTeam），其中专门负责IEC60079-18标准维护的工作组汇聚了来自全球的防爆领域权威专家。TC31的工作机制以各成员国国家委员会（NationalCommittee）投票表决为核心，相关标准文件的制定和修订遵循IEC导则规定的六阶段程序（提案阶段、准备阶段、委员会阶段、征询意见阶段、批准阶段、出版阶段），确保标准制定过程的广泛参与性、公开透明性和技术严谨性。在IEC60079-18:2025版的制定过程中，来自德国（DKE）、英国（BSI）、美国（UL/FM）、法国（UTE）、中国（SAC）、日本（JISC）、加拿大（SCC）等主要成员国的技术专家深度参与了各阶段的技术讨论和意见反馈。4.2中国参与单位贡献我国是IEC的正式成员国，全国防爆电气设备标准化技术委员会（SAC/TC9）对口承担IECTC31的国内技术归口工作。在我国参与IEC60079-18:2025版修订工作过程中，中国石油和化学工业联合会、南阳防爆电气研究所有限公司（原南阳防爆电气研究所，现国家防爆电气产品质量检验检测中心）、上海仪器仪表自控系统检验测试所有限公司等单位作为主要技术支撑力量发挥了重要作用。南阳防爆电气研究所有限公司作为国内防爆电气领域最具影响力的科研检测机构之一，长期参与IECTC31国际标准的制修订工作。该所凭借在防爆电气设备检验检测领域数十年的深厚积累，在我国对口提交IEC60079-18标准修订的投票意见和提案文件过程中，提供了系统性的技术分析和试验数据支撑。尤其在封装化合物长期老化性能评估和温度循环试验方法验证方面，该所开展了一系列比对试验研究，为国际标准相关技术条款的完善提供了宝贵的实践依据。4.3企事业单位的协同工作机制IEC标准的制修订不仅仅依靠标准制定机构的专职人员，更需要产业链各环节的深度参与。在IEC60079-18:2025版的制修订过程中，全球范围内的防爆设备制造商（如ABB、西门子、伊顿、菲尼克斯电气等）、封装材料供应商（如亨斯迈、陶氏、瓦克化学等）、第三方检测认证机构（如UL、CSA、TÜV、DEKRA等）以及终端用户代表均通过各自所在国国家委员会渠道，将实际应用中的技术问题和改进建议反馈至IECTC31。这种“制造商-检测机构-用户-监管机构”四位一体的协同工作机制，确保了标准制定既具备充分的理论基础，又切实反映工程实践的客观需求。例如，在标准修订过程中，有制造商反馈了封装体在极低温环境下出现微裂纹的案例，直接推动了新版标准对低温试验条件要求的修改完善；有检测机构通过大量试验数据证明了部分化合物在高温高湿环境下电气强度衰减的趋势，促使标准对湿热老化试验的周期和判定准则进行了调整。五、结论与展望IEC60079-18:2025CMV《爆炸性环境第18部分：封装“m”的设备保护》的发布，是爆炸性环境用电气设备国际标准化进程中的一项重要成果。该标准在延续2014版整体框架的基础上，针对封装化合物性能评价、设备设计要求、试验验证方法等关键技术领域进行了系统性的修订和升级，反映了当前行业在封装材料科学、电气设备设计和防爆安全技术领域的最新发展水平。从标准实施的角度来看，该标准的发布对我国防爆电气行业具有深远的影响。一方面，国家标准GB/T3836系列与IEC60079系列标准始终保持同步转化机制，IEC60079-18:2025发布后，我国对应国家标准的修订工作也将启动，这将直接推动国内封装“m”型防