爆炸性和火灾危险性环境中电动机的选择

爆炸性和火灾危险性环境中电动机的选择1、爆炸性危险性环境的分区在生产、使用、贮存易燃、易爆危险物品的场所，由于有危险源的存在，通常有产生爆炸或火灾的危险。为预防发生事故，因对此类场所进行分区，并以此作为选择电气设备防爆、防燃结构型式和采取其它安全措施的依据，详见表1-39。爆炸性气体混合物的分级、分组见表1-39～表1-43。爆炸性粉尘按引燃温度分组详见表1-44。表1-39爆炸与火灾危险环境分区类别爆炸性气体环境爆炸性粉尘环境火灾危险环境分区0区1区2区20区21区22区21区22区23区区域情况连续地出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境，即使出现也仅是短时存在爆炸性气体混合物的环境空气中的可燃性分陈云持续的或长期的或频繁的出现于爆炸环境中的区域正常运行时,空气中的可燃性粉尘云很可能偶尔出现于爆炸性环境中的区域正常运行时,空气中的可燃粉尘云一般不会出现于爆炸性粉尘环境中的区域,即使出现,持续时间也是短暂的具有闪点高于环境温度的可燃液体，在其数量和配置上能引起火灾危险的区域具有悬浮状的或堆积状的、爆炸性的或可燃性粉尘，虽不可能形成爆炸混合物，但在数量和配置上能引起火灾危险的区域具有固体可燃物质，在数量和配置上能引起火灾危险的区域举例装易燃液体的密闭容器，其未充惰性气体的内部气体空间等极个别情况自然通风条件下的第一级释放源情况，如泵密封处轻微泄漏易燃物质自然通风条件下的第二级释放源如泵正常情况下不会或仅偶而短暂释放易燃物质石墨、碳黑、赤磷、硫等导电性好的和易悬浮于空气中的可燃粉尘注：1、正常运行是指正常的开车、运转、停车，易燃物质的装卸，密闭容器盖的开、闭，安全阀、排放阀以及所有工厂设备都在其设计参数范围内工作的状态。2、本表摘自《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058－2014。表1-40按爆炸性气体混合物最大试验安全间隙（MESG）分级级别最大试验安全间隙（MESG），mmⅡAⅡBⅡC≥0.95＜MESG＜0.9≤0.5表1-41爆炸性气体混合物按最小点燃电流（MIC）分级级别最小点燃电流（MICR）①ⅡAⅡBⅡC≥0.80.45＜MICR＜0.8＜0.45①最小点燃电流比（MICR）为各种气体和蒸汽按照它们最小点燃电流值与实验室的甲烷的最小电流值之比，表1-42爆炸性气体混合物按引燃温度分组组别引燃温度t，℃组别引燃温度t，℃T1T2T3t＞450300＜t≤450200＜t≤300T4T5T6135＜t≤200100＜t≤13585＜t≤100表1-43爆炸性气体分级和分组级别引燃温度组别T1T2T3T4T5T6ⅡA乙烷、丙烷、丙酮苯乙烯、甲苯、甲酚、一氧化碳、苯、醋酸、醋酸甲脂、氯苯、工业甲烷丁烷、甲醇、乙醇、甲胺、二氯乙烷、氯乙烯、醋酸乙脂戊醇、戊烷乙烷、庚烷辛烷、煤油洗涤汽油醋酸丙脂燃料油柴油乙醛、三甲胺、乙醚亚硝酸乙脂ⅡB丙炔、环丙烷、焦炉煤气乙烯、环氧乙烷丙烯酸甲脂1，2-环氧丙烷1，3-丁二烯、二甲醚、硫化氢二乙醚、二丁醚、四氟乙烯ⅡC水煤气、氢乙炔二硫化碳硝酸乙脂表1-44爆炸性粉尘引燃温度分组引燃温度组别引燃温度t，℃T11T12T13t＞270200＜t≤270150＜t≤2002、火灾危险性物质火灾危险性物质包括闪点高于环境温度的可燃液体；在物料操作温度高于可燃液体闪点的情况下，有可能泄漏但不能形成爆炸性气体混合物的可燃液体；不可能形成爆炸性粉尘混合物的悬浮状、堆积状可燃粉尘或可燃纤维以及其它固状可燃物质。火灾危险物质不分级、分组，仅按分区（见表1-39）选择电气设备。3、防爆、防燃电动机的选择⑴电气设备的分类考虑防爆设备制造的经济性，包括电动机在内的电气设备分为两类。Ⅰ类为煤矿井下用电气设备；Ⅱ类为工厂用电气设备。由于其使用场所不同，对电气设备的技术要求也不同。如Ⅰ类场所中的爆炸性介质是甲烷，场所是在煤矿井下，工作空间狭窄、经常移动、易发生碰撞和重物冲击，且有煤粉漂浮或积于设备表面易引起点燃；而Ⅱ类场所则几乎涉及所有可燃性气体和蒸汽，因此除分类外，又按最大试验安全间隙或最小点燃电流比分为ⅡA、ⅡB、ⅡC三级和按引燃温度分为T1～T6等六组。Ⅰ、Ⅱ类电气设备不能简单代用。最大试验安全间隙是对各种可燃性气体或蒸汽传爆特性的表征，其值越小，则表明隔爆性越强设备制造要求越高。引燃温度则是对各种可燃性气体或蒸汽引燃特性的表征，其值越小，则表明对电气设备最高表面温度的允许值越小。防爆、防燃电气设备是能在上述各种危险环境中安全使用而不会引起危险物质爆炸或燃烧酸特种电气设备，普通的电气设备由于可能产生电火花、电弧以及危险的高表面温度而成为一种潜在的危险引燃源，因此不能在危险场所中使用。一种防爆、防燃电气设备可以采用一种防护型式，也可以采用几种防护型式组合而成。不同型式的电气设备，其安全程度是又差别的，因此应根据使用条件来选用。⑵防爆电动机的基本结构型式按GB3836.1－83《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》，防爆型式有一下几种：隔爆型“d”；增安型“e”；本质安全型“i”（ia，ib）；正压型“p”；冲油型“o”；冲砂型“q”无火花型“n”。电动机的防爆结构通常用隔爆型、增安型、正压型和无火花型，其特点和基本要求见表1-45。电动机的防爆标志举例见表1-46。表1-45电气设备或系统的防爆结构类型、标志及基本要求结构类型及英文名称标志特点及基本要求隔爆型d将能够点燃爆炸性气体混合物的部件安装在一种外壳中，该外壳能承受内部爆炸性气体混合物爆炸产生，而且能够阻止爆炸向外壳外部的爆炸性气体混合物传播增安型e采取措施以便运用较高的防护等级防止电气设备内部和外部的部件产生过高温度及电弧、电火花出现的可能性，而在正常运行条件下该设备不会出现这些现象正压型p在电气设备的外壳内，通过供给比环境空气压力高的保护性气体，以阻止周围的爆炸性气体混合物进入外壳内，即保护性气体使外壳内保持正压。保护性气体可连续或不连续供给无火花型n无火花型电气设备可以在正常条件下没有危险或只有短时间存在爆炸性气体混合物，爆炸性气体混合物和点燃源同时出现的可能性低到可接受程度.应保证在以预定方法的操作中有足够的可靠性。这种防爆型式主要用于那些要求在正常运行中不产生电弧、电火花或表面不过热的电气设备表1-46防爆标志举例防爆要求防爆标志Ⅱ类隔爆型B级T3组Ⅱ类隔爆型，氨气环境专用Ⅱ类增安型，最高表面温度125℃2区丁烷环境，用隔爆型电机泵选用YB电机（一般生产为dⅡBT4）Ⅱ类主体增安，并具有正压部件T4组dⅡBT3dⅡ(NH3)或dⅡ（氮）eⅡT3或eⅡ（125℃）/eⅡ（125℃）TdⅡAT2dⅡBT4(T4组高于T2组)epⅡT4注：1、电机铭牌及外壳明显处，标志“EX”。2、防爆类别、型式、级别、组别构成全部防爆标志。⑶爆炸性气体环境的电动机选择爆炸性气体环境电气设备的选择应符合下列规定：①根据爆炸危险区域的分区、电气设备的种类和防爆结构的要求，应选择相应的电气设备（见表1-45）。②选用的防爆电气设备的级别和组别，不应低于该爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别。当存在有两种以上压易燃性物质形成的爆炸性气体混合物时，应按危险程度较高的级别和组别选用防爆电气设备（见表1-46）。③标志危险区域内的电气设备，应符合周围环境内化学的。机械的、热的、霉菌以及风沙等不同环境条件对电气设备的要求。电气设备结构应满足电气设备在规定的运行条件下不降低防爆性能的要求（见表1-45、表1-46）。④根据泵的安装型式[卧式、立式（含管道式）]，选择电动机的安装型式（见表1-47、表1-48）。表1-47电机防爆结构的选型危险区标志电气设备1区2区隔爆型d正压型p增安型o隔爆型d正压型p增安型o无火花型n鼠笼型感应电动机绕线型感应电动机同步电动机直流电动机电磁滑差离合器（无电○△○△△○○○○○○○×刷）○△○○△△××○○○○○○○○△注：1、表中符号含义：○－适用；△－慎用；×－不适用。2、绕线型感应电动机及同步电动机选用增安型时，其主体是增安型防爆结构，会发生电火花的部分是隔爆或正压型防爆结构。3、无火花型电动机在通风不良及户内具有比空气重的易燃物质区域内慎用。表1-48电动机的安装型式及机座号基本结构型式B3安装结构型式B3B6B7B8V5V6示意图机座号（中心高）80-31580-160基本B5B35结构型式安装结构型式B5V1V3B35V15V36示意图机座号（中心高）80-22580-31580-16080-31580-160⑷爆炸性粉尘环境的电动机选择①爆炸性粉尘环境内的电气设备和线路，应符合周围环境内的化学、机械、热源、霉菌以及风沙等不同环境条件对电气设备的要求。②在爆炸性粉尘环境内，电气设备最高允许表面温度应符合表1-49的规定。有可能超负荷的电气设备，应装设可靠的超负荷保护。表1-49电气设备最高允许表面温度引燃温度组别无负荷的设备超负荷的设备T11T12T13215℃100℃120℃196℃145℃110℃③爆炸性粉尘环境内的事故排风用电动机，应在生产发生事故情况下便于存在的地方设置事故起动按钮等控制设备。④防爆电气设备选型除可燃性非导电粉尘和可燃纤维的11区环境采用防尘结构（标志为DP）的粉尘防爆电气设备外，爆炸性粉尘环境10区及其它爆炸性粉尘环境11区均采用尘密结构（标志为DT）的粉尘防爆电气设备，并按照粉尘的不同引燃温度选择不同引燃温度组别的电气设备。⑸火灾危险环境的电动机选择火灾危险环境的电动机应符合周围环境的化学、机械、热源、霉菌及风沙等环境条件对电气设备的要求。应根据区域等级和使用条件，按表1-50选择相应类型的电动机。表1-50火灾危险环境电动机防护结构类型的选择电动机火灾危险区域21区22区23区固定安装移动式、携带式IP44IP54IP44IP54IP21IP54注：1、在火灾危险环境21区内固定安装的正常运行时有滑环等火花部件的电动机，不宜采用IP44型结构，应采用IP54型。2、在火灾危险环境23区内固定安装的正常运行时有滑环等火花部件的电动机，不宜采用IP21型结构，应采用IP44型。⑹中国和美国。日本对危险区域划分对照表见表1-51～表1-53。表1-51中国和美国、日本对危险区域划分对照等级划分区域划分第一种场所第二种场所中国标准（GBJ）第一种场所第二种场所0级区域1级区域2级区域10区11区美国标准（NEC）ClassⅠClassⅡDivision1Division2Division1Division2日本标准（JIS）0级场所1级场所2级场所表1-52中国、美国、日本典型爆炸性气体分组对照典型气体中国标准（GBJ）美国标准（NEC）日本标准（JIS）甲烷ⅠD1级丙烷ⅡA乙烯ⅡBC氢气ⅡCB2级乙炔A3级表1-53中、美、日爆炸性气体温度组别对照电气设备最高表面中国标准美国标准日本标准电气设备最高表中国标准美国标准日本标准温度℃GBJNECJIS面温度℃GBJNECJIS450T1T1G1165T3T3BG4300T2T2G2160T3C280T2AG3135T4T4G5250T2B120T4A230T2C100T5T5200T3T3G485T6T6G6180T3A