防爆环境解析

防爆大体解析什么是爆炸性环境爆炸性环境是指在大气条件下，气体、蒸气、薄雾、粉尘或纤维状的可燃物质与空气形成混合物，点燃后，燃烧传至全部未燃混合物的环境。基本防爆型式（1）隔爆型“ｄ”隔爆型防爆型式是把设备可能点燃爆炸性气体混合物的部件全部封闭在一个外壳内，其外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙，渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏，并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸气形成的爆炸性环境的点燃。把可能产生火花、电弧和危险温度的零部件均放入隔爆外壳内，隔爆外壳使设备内部空间与周围的环境隔开。隔爆外壳存在间隙，因电气设备呼吸作用和气体渗透作用，使内部可能存在爆炸性气体混合物，当其发生爆炸时，外壳可以承受产生的爆炸压力而不损坏，同时外壳结构间隙可冷却火焰、降低火焰传播速度或终止加速链，使火焰或危险的火焰生成物不能穿越隔爆间隙点燃外部爆炸性环境，从而达到隔爆目的。隔爆型“ｄ”按其允许使用爆炸性气体环境的种类分为I类和IIA、IIB、IIC类。该防爆型式设备适用于1、2区场所。（2）增安型“ｅ”增安型防爆型式是一种对在正常运行条件下不会产生电弧、火花的电气设备采取一些附加措施以提高其安全程度，防止其内部和外部部件可能出现危险温度、电弧和火花的可能性的防爆型式。它不包括在正常运行情况下产生火花或电弧的设备。在正常运行时不会产生火花、电弧和危险温度的电气设备结构上，通过采取措施降低或控制工作温度、保证电气连接的可靠性、增加绝缘效果以及提高外壳防护等级，以减少由于污垢引起污染的可能性和潮气进入等措施，减少出现可能引起点燃故障的可能性，提高设备正常运行和规定故障（例如：电动机转子堵转）条件下的安全可靠性。该类型设备主要用于2区危险场所，部分种类可以用于1区，例如具有合适保护装置的增安型低压异步电动机、接线盒等。（3）本质安全型“ｉ”本质安全型防爆型式是在设备内部的所有电路都是由在标准规定条件（包括正常工作和规定的故障条件）下，产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的本质安全电路。〖HTH〗“ｉɑ”等级电气设备〖HT〗是正常工作和施加一个故障和任意组合的两个故障条件下，均不能引起点燃的本质安全型电气设备；〖HTH〗“ｉｂ”等级电气设备〖HT〗是正常工作和施加一个故障条件下，不能引起点燃的本质安全型电气设备（参见GB38364标准）。本质安全型是从限制电路中的能量入手，通过可靠的控制电路参数将潜在的火花能量降低到可点燃规定的气体混合物能量以下，导线及元件表面发热温度限制在规定的气体混合物的点燃温度之下。该防爆型式只能应用于弱电设备中，该类型设备适用于0、1、2区（Ｅｘｉɑ）或1、2区（Ｅｘｉｂ）。（4）正压型“ｐ”电气设备的一种防爆型式。它是一种通过保持设备外壳内部保护气体的压力高于周围爆炸性环境压力的措施来达到安全的电气设备。正压设备保护型式可利用不同方法。一种方法是在系统内部保护静态正压，而另一种方法是保持持续的空气或惰性气体流动，以限制可燃性混合物进入外壳内部。两种方法都需要在设备起动前用保护气体对外壳进行冲洗，带走设备内部非正压状态时进入外壳内的可燃性气体，防止在外壳内形成可燃性混合物。这些方法的要点是监测系统，并且进行定时换气，以保证系统的可靠性。该类设备按照保护方法可以用于1区或2区危险场所。（5）油浸型“ｏ”油浸型防爆型式是将整个设备或设备的部件浸在油内（保护液），使之不能点燃油面以上或外壳外面的爆炸性气体环境。这是一个主要用于开关设备的老的防爆技术方法。形成的电弧、火花浸在油下。该类型设备适用于1区或2区危险场所。（6）充砂型“ｑ”充砂型防爆型式是一种在外壳内充填砂粒或其他规定特性的粉末材料，使之在规定的使用条件下，壳内产生的电弧或高温均不能点燃周围爆炸性气体环境的电气设备保护型式。该防爆型式将可点燃爆炸性气体环境的导电部件固定并且完全埋入充砂材料中，从而阻止了火花、电弧和危险温度的传播，使之不能点燃外部爆炸性气体环境。通常它用于Ｅｘ“ｅ”或Ｅｘ“ｎ”设备内的元件和重载牵引电池组。该类型设备适用于1区或2区危险场所。（7）“ｎ”型防爆电气设备该类型电气设备在正常运行时，不能够点燃周围的爆炸性气体环境，也不大可能发生引起点燃的故障。“ｎ”型电气设备正常运行时，即指设备在电气和机械上符合设计规范并在制造厂规定的范围内使用，不可能产生火花、电弧和危险温度。该类型电气设备仅适用于2区危险场所。（8）浇封型“ｍ”浇封型防爆型式是将可能产生引起爆炸性混合物爆炸的火花、电弧或危险温度部分的电气部件，浇封在浇封剂（复合物）中，使它不能点燃周围爆炸性混合物。采用浇封措施，可防止电气元件短路、固化电气绝缘，避免了电路上的火花以及电弧和危险温度等引燃源的产生，防止了爆炸性混合物的侵入，控制正常和故障状况下的表面温度。该类设备适用于1、2区危险场所。（9）气密型“ｈ”该类防爆设备型式采用气密外壳。即环境中的爆炸性气体混合物不能进入设备外壳内部。气密外壳采用熔化、挤压或胶粘的方法进行密封，这种外壳多半是不可拆卸的，以保证永久气密性。该防爆措施属于“ｎ”型防爆措施范畴，GB383611已被GB38368—2003代替。（10）特殊型防爆电气设备“ｓ”指国家标准未包括的防爆类型式，该型式可暂由主管部门制定暂行规定，并经指定的防爆检验单位检验认可能够具有防爆性能的电气设备。该类设备是根据实际使用开发研制，可适用于相应的危险场所。（11）可燃性粉尘环境用电设备粉尘防爆电气设备是采用限制外壳最高表面温度和采用“尘密”或“防尘”外壳来限制粉尘进入，以防止可燃性粉尘点燃。该类设备将带电部件安装在有一定防护能力的外壳中，从而限制了粉尘进入，使引燃源与粉尘隔离来防止爆炸的产生。按设备采用外壳防尘结构的差别将设备分为A型设备或B型设备。按设备外壳的防尘等级的高低将设备分为20、21和22级，例如DIPA20、DIPA21、DIPB20和DIPB21等。该类型设备按照等级适用于20、21或22区粉尘危险场所。在平常实际使用中可能很容易的看到，许多防爆电气产品在一个产品中就采用了多种防爆保护方法。例如，照明装置可能采用了增安型保护（外壳和接线端盒）、隔爆型保护（开关）和浇封型保护（镇流器）。这样能够使制造商采用最适用的复合防爆保护方法。有一点要注意的是，产品铭牌上列出采取的防爆方法的顺序将往往告诉用户产品的结构，如一个产品被标识为Ｅｘｄｅ，则极可能为隔爆型而其中带有增安型部件。另一个产品被标识为Ｅｘｅｄ，则极可能不是隔爆型外壳（例如不锈钢或强化聚脂玻璃），而带有隔爆开关或部件安装其中。两种产品可能均适用于1区，但他们是使用不同的防爆保护措施达到同样的目的。用户可根据自己的实际需要和所了解信息，来选择可提供在费用、性能和安全方面达到最佳平衡的防爆型式的产品。危险场所划分一、危险场所划分根据爆炸性环境的频率和持续的时间把危险场所划分为不同的区域。气体场所划分为三个区域：0区，1区和2区；粉尘场所分为三个区域：20区，21区和22区。可燃性气体，蒸汽和薄雾气体场所0区（红色部分）爆炸性环境中的爆炸性混合物以气体，蒸汽或薄雾形式连续出现或长时间存在的场所。使用在0区的电气设备须按照EN50284和IEC60079-26中对д类,种类(气体)电气设备的有关规定进行设计,测试和标识。1区（橙色部分）在正常运行时,爆炸性环境中可能会出现气体,蒸汽或薄雾形式的爆炸性混合物的场所。1区是防爆电气设备的典型应用场所。标准EN50014~EN50020,EN50039以及IEC60079-0,-1,-2.-7,-11,-18,-25对1区场所使用的电气设备做了规定。2区（黄色部分）在正常运行时,爆炸性环境中不太可能出现气体,蒸汽或薄雾形式的爆炸性混合物,如果出现也只是偶尔发生并且短时间存在的场所。通常情况下,”短时间”是指持续时间不多于2个小时。标准EN50021和IEC60079-15对2区使用的电气设备做了相应的规定，同时也必须满足通用的绝缘电阻，冲击能量和耗散功率等要求。粉尘场所20区EN50281-1-1标准对用于20区的电气设备壳体结构及设计做了相应规定。IEC60241-11对在20区使用的电气设备做了补充要求，包括本质安全防爆等方面的内容。20区应用种类1（粉尘）电气设备。21区磨坊，煤炭，谷物仓库以及包装生产线及其周围是典型的21区场所。在21区中，可能会发生因粉尘泄漏等原因而形成爆炸性粉尘混合物。此外，电气设备表面粉尘堆积也是工厂安全生产的隐患，应引起足够的重视。21区须使用种类2（粉尘）防爆电气设备。22区在正常运行时，爆炸性粉尘混合物不太可能出现，只有在故障状态下才可能发生的场所。22区须使用种类3（粉尘）防爆电气设备。如果是爆炸性，环境中的粉尘是导电性粉尘，则依据EN50281-1-2的规定，须使用种类2（粉尘）防爆电气设备。与划分危险场所类型相关的因素：危险场所划分与现场的多种因素相关。通常情况下，很难给出危险场所划分的明确标准和定义。以下几个因素与危险场所划分类型密切相关：1.可燃性物质的物理特性；2.环境中的气体,蒸汽,薄雾及液体的数量；3.释放源的状态；4.通风的状态；5.防止气体，蒸汽,薄雾扩散的措施；6.影响可燃性气体,蒸汽,薄雾挥发性的因素；7.生产现场的安全记录；8.设备、装置的结构和配置情况。二、常用的防爆措施1、隔爆/EEx“d”；2、增安/EEx“e”；3、本安EEx“i”；4、正压/“p”；5、充油/“o”；6、充砂/“q”；7、无火花EEx“n”；8、浇封“m”等等。三、常规物质组别（IEC标准）IIA：丙酮/Acetone，乙烷/Ethane，苯/Benzene，石油/Petrol，丁烷/Butane，丙烷/Propane，甲烷/Methane；IIB：乙烯/Ethylene，煤气/Towngas；IIC：氢/Hydrogen，乙炔/Acetylene几种常见物质的爆炸特性：名称燃点（℃）温度组别爆炸等级名称燃点（℃）温度组别爆炸等级丙酮540T1IIA乙炔305T2IIC醋酸酐330T2IIA苯555T1IIA丁烷365T2IIAn-丁醇340T2IIA苯氯酸590T1IIA乙醇425T2IIA乙醋酸460T1IIA甲醇455T1IIA硝基苯430T1IIAn-戊烷285T3IIA丙烷470T1IIA甲苯535T1IIA氢气560T1IIA硫化氢270T3IIB二硫化碳102T5IIC就隔爆型防爆设备而言，按爆炸性混合物在标准试验条件下引燃后，其火焰通过间隙的传播能力来分级。I类气体的代表为甲烷。II类气体有：IIA———典型气体是丙烷和丙酮IIB———典型气体是乙烯IIC———典型气体是氢气IIC类气休爆炸后通过间隙的传播能力最强，IIB次之，IIA最小。但IIA类气体的品种最多，占了绝大部分，IIC类气体只有几种。一．防爆常识什么是燃烧？其本质和特征是什么？燃烧是一种同时伴有放热和发光效应的激烈的氧化反应。燃烧的本质是一种化学反应，即氧化反应。放热、发光、生成新物质是燃烧现象的三个特征。发生燃烧的三个基本条件发生燃烧必须具备三个条件：可燃物、氧化剂和点火源。一般称之为燃烧三要素。只有当这三个条件同时具备（而且每个条件都必须具备足够的“量”），并彼此相互作用时，燃烧才会发生。可燃物：一般来说，凡是能与氧气或者其他氧化剂发生氧化反应而燃烧的物质，称之为可燃物。氧化剂：凡是能和可燃物发生氧化反应并引起燃烧的物质，都称为氧化剂。最常见的氧化剂是氧气。空气中约占有21%体积的氧气，所以一般可燃物在空气中均能燃烧。点火源：常见的点火源可分为四大类（1）机械火源：如摩擦、撞击、绝热压缩等；（2）热火源：高温表面、热射线（包括日光）等；（3）电火源：电气火花、静电火花、雷电等；（4）化学（或物理）火源：明火、化学能、发热自燃等。什么是完全燃烧和不完全燃烧可燃物燃烧后产生不能继续燃烧的新物质（如二氧化碳、二氧化硫、水等），这种燃烧叫做完全燃烧。可燃物燃烧后产生还能继续燃烧的物质（如一氧化碳、未燃尽的碳、甲醇、甲醛、