防爆

爆炸性危险场所的定义•危险场所：任何具有潜在爆炸危险的场所。•在石油、化工、煤炭等生产领域将不可避免地形成爆炸性危险环境：1.在煤矿井下，三分之二的场所属于爆炸性危险场所；2.在石油开采现场和精炼厂约有60～80％属于爆炸性危险场所；3.在化学工业中，约有80％以上的生产车间属于爆炸性危险场所。学习思路爆炸性危险环境/场所爆炸性物质释放源的概念危险区域划分防爆电气仪表概念防爆电气仪表设备的保护等级防爆电气仪表设备的选型防爆电气仪表设备鉴别安装与维护对气体或液体物质而言：在防爆技术中，可燃性物质是指物质（这包括气体、液体和固体）本身是可燃性的，并能够产生可燃性气体、蒸气或薄雾。可燃性液体又包括：可燃性液体和易燃性液体。闪点高于45℃的称为可燃性液体；闪点低于45℃的称易燃性液体。对固体物质而言：粉尘：在大气中依靠自身重量可沉淀下来，但也可持续悬浮在空气中一段时间的固体微小颗粒。可燃性粉尘：与空气混合后可能燃烧或闷燃、在常温压力下与空气形成爆炸性混合物的粉尘。导电性粉尘：电阻系数等于或小于1×103Ω·m的粉尘、纤维或飞扬物。爆炸性物质是指可燃性物质与空气的混合物。•燃烧速度急剧加快，温度猛烈上升，导致燃烧生成物和周围空气激烈膨胀，形成巨大的爆破力和冲击波并发出强光和声响，这就是爆炸5爆炸极限的定义•爆炸极限与范围•爆炸极限是指可燃性气体（蒸气）与空气形成的混合物，能引起爆炸的最低浓度（爆炸下限）或最高浓度（爆炸上限），介与爆炸下限和上限中间的浓度范围称爆炸范围。实验表明，当可燃性物质与空气的混合浓度介于爆炸极限范围内时，遇点火源就会产生爆炸。爆炸下限(LEL)爆炸上限(UEL)•可燃性物质与空气混合物的爆炸极限范围各不相同。丙烯[2.011.7]丙烷[2.0,9.5]乙烯[2.7,3.4]氢气[4.0,75.6]环氧乙烷[3.0100]注：[]内为气体的体积百分量释放源的概念释放源是指可能把可燃气体、薄雾或液体释放到大气中以至形成爆炸性混合物的某个部位或某个点。每一台加工设备：如罐、泵、管道、容器等都应视作潜在的可燃性物质的释放源。如果这类设备不再盛装可燃性物质，很明显它的周围就不会形成爆炸区域。如果这类设备盛装可燃性物质，但不向大气层释放，同样是潜在的释放源，如果设备向大气中释放可燃物质，首先要确定大概的释放频率和持续时间，来确定释放源的级别。连续级释放源：连续释放或预计长期释放的释放源。例如：处理容器的内部，与大气相通的储罐，在储油（液）槽中油(液)上方的蒸气空间和低于水平面的空间等。第一级释放源：正常运行时，预计可能周期性或偶尔释放的释放源。例如：设备正常运行时，会释放易燃物质的泵、压缩机和阀门的密封件处；正常操作时会向大气释放物质的取样点第二级释放源:在正常运行时，预计不可能释放，如果释放也仅是偶尔和短时释放的释放源。例如：法兰、管接头、连接件；在正常运行时不可能出现释放的泵、压缩机和阀门的密封件处、安全阀、排气孔。多级释放源:由上述两种或多种级别组成的释放源。按连续级或第一级释放源来划分。爆炸性气体/蒸气危险环境区域的划分是依据释放源的性质来确定的。爆炸性气体环境危险区域划分•我国对爆炸性危险场所划分的依据：•GB3836.14-2000《爆炸性气体环境用电气设备第14部分危险场所分类》•GB50058-1992《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》•根据爆炸性气体（蒸气）环境出现的频率和持续时间把危险场所分为以下区域。•0区：爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的场所。•1区：在正常运行时，可能出现爆炸性气体环境的场所。•2区：在正常运行时，不可能出现爆炸性气体环境，如果出现也是偶尔发生并且仅是短时间存在的场所。气体防爆•爆炸性气体的级别•爆炸性气体的级别是便于Ⅱ类隔爆型电气设备和本质安全型电气设备的制造，根据其特性而划分为ⅡA、ⅡB、ⅡC三个等级•它们是根据气体/蒸气的最大试验安全间隙MESG和最小点燃电流比MIC来划分的(本文件不涉及此细节内容)•爆炸性混合物的点燃温度点燃爆炸性混合物所需的热表面最低温度•爆炸性气体（蒸气）的分组•典型气体代表•ⅡA：甲烷、乙烷、丙烷、丙烯、甲醇、醋酸、•ⅡB：乙烯、环氧乙烷、•ⅡC：氢气、乙炔、水煤气由上及下越来越容易点燃•温度组别该温度组别的划分适用于非煤矿电气设备（Ⅱ类）•最高表面温度（℃）•T1450•T2300•T3200•T4135•T5100•T685防爆电气设备的防爆标志爆炸性气体环境电气设备的防爆标志：Ex＋防爆结构＋类别(Ⅱ)＋级别(A/B/C)＋温度组别(T1～T6)例如：隔爆型设备ExdⅡBT4如果设备整体是由多种防爆结构组成，则：在防爆结构栏中顺次标注：主体、次主体……例如：主操作腔为d，接线腔为e的防爆操作柱：ExdeⅡBT4例如：指示灯为浇封型、开关元件为隔爆型、按钮为隔爆型、接线端子和外壳为增安型的全塑主令控制箱。其防爆标志为：ExedmⅡCT5例如：增安型全塑荧光灯，光源及插接装置、接线端子和灯罩为增安型，连锁开关为隔爆型，镇流器为充砂型。其防爆标志为：ExedqⅡCT4粉尘防爆•可燃性粉尘：与空气中能够燃烧或无焰燃烧，并在常温常压下与空气形成爆炸性混合物的粉尘•粉尘层的最低点燃温度：规定厚度的粉尘层在热表面上发生点燃的热表面的最低温度。•粉尘层的最低点燃温度（MITL）是指按IEC的测试方法和装置测定的。它是在标准大气压、室温条件下，将粉尘层先后放在不同温度的热板上，测定粉尘温度上升情况，粉尘温度超过热板温度20K的最低热板温度。此温度值是选用及设计粉尘防爆电气设备的一个依据国内防粉尘点燃的标志“DIP”•可燃性粉尘的温度组别同样采用爆炸性气体（蒸气）的分组：T1-T6组别，也可直接标出最高表面温度值。总结•防爆级别：ⅡC＞ⅡB＞ⅡA•温度组别：T6＞T5＞T4＞T3＞T2＞T1可燃性粉尘危险区域的划分•根据可燃性粉尘环境出现的频率和持续时间，把危险场所分为三个区域，它们是：20区、21区和22区•20区:在正常运行过程中可燃性粉尘连续出现或经常出现，其数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物和/或可能形成无法控制和极厚的粉尘层的场所及容器内部•21区:在正常运行过程中，可能出现粉尘数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物但未划入20区的场所•22区:在异常条件下，可燃性粉尘云偶尔出现并且只是短时间存在、或可燃性粉尘偶尔堆积或可能存在粉尘层并且产生可燃性粉尘空气混合物的场所防爆电气设备的基本原理•爆炸性气体环境中安装的电气设备主要有隔爆型电气设备、增安型电气设备、本质安全型电气设备、正压型电气设备、浇封型电气设备、充油型电气设备、充沙型电气设备、“n”型电气设备和粉尘防爆电气设备等。•它们执行的现行国家标准为：•GB3836.1-2000爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求•GB3836.2-2000爆炸性气体环境用电气设备第2部分：隔爆型“d”•GB3836.3-2000爆炸性气体环境用电气设备第3部分：增安型“e”•GB3836.4-2000爆炸性气体环境用电气设备第4部分：本质安全型“i”•GB3836.5-2004爆炸性气体环境用电气设备第5部分：正压外壳型“p”•GB3836.6-2004爆炸性气体环境用电气设备第6部分：油浸型“O”•GB3836.7-2004爆炸性气体环境用电气设备第7部分：充砂型“p”•GB3836.8-2003爆炸性气体环境用电气设备第8部分：“n”型电气设备•GB3836.9-1990爆炸性气体环境用电气设备第9部分：浇封型“m”•GB12476.1-2000可燃性粉尘环境用电气设备第1部分：用外壳和限制表面温度保护的电气设备第1节：电气设备的技术要求•标志•防爆电气设备应在主体部分的明显处设置标志“Ex”或“Ex+防爆型式+类别+温度组别”•如：ExdⅡCT4•其含义：此产品属ⅡB类T4温度组别的隔爆型防爆电气设备。隔爆型电气设备•隔爆型电气设备是指具有隔爆外壳的电气设备，防爆标志为“d”。其制造检验标准应符合GB3836.2-2000标准的要求。隔爆外壳是指能承受内部的爆炸压力，并能阻止爆炸火焰向周围环境传播的防爆外壳•隔爆措施自学（重点）增安型电气设备•增安型电气设备是指对正常条件下不会产生电弧或电火花的电气设备，进一步采取措施，提高其安全程度，防止电气设备产生电弧、电火花及危险高温的电气设备。其防爆标志为“e”。•增安方法：改变导线连接方式；增大爬电距离；选用优质绝缘；限制表面温度；增加电气保护装置等本质安全设备•采用本质安全电•在本标准规定条件（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电路•防爆标志为i其内部所有的电路都是本安电路的电气设备，现场仪表设备和通信设备较常用正压外壳型电气设备•正压外壳型电气设备是指具有正压外壳的电气设备。防爆标志为“p”。爆炸性气体环境的压力，阻止外部混合所谓正压外壳是指保持内部保护气体的压力高于周围物进入的外壳。其制造检验标准为GB3836.5-2004。工厂电气设备大型电动机和大型现场控制盘较常用，需要长期流通或保持非可燃保护体防爆型式简图主要应用外壳保护(ta,tb,tc)开关设备和控制站，接线端子，接线盒，控制箱，电机，灯具。正压型(p)开关设备和控制柜，电机。本安型(ia,ib,ic)仪表技术，总线技术，传感器，执行器。可燃性粉尘区域的电气设备的防爆型式:防护等级（如某防爆灯具防护等级为IP65）电气设备防爆参数举例•IP65•6：防止外物及灰尘完全防止外物及灰尘侵入•5：防止喷射的水侵入防止来自各个方向飞由喷嘴射出的水侵入电器而造成损坏防爆电气设备检查和维护•爆炸性危险场所电气设备检查和维护是参照GB3836.16-2006《爆炸性气体环境用电气设备第16部分电气装置的检查和维护》，结合相应法规和企业实际工作。•企业在实际检修和维护中注意：•1、严格执行安全生产作业规定，进入现场应严格消除静电；作业时，应确认现场无可燃性物质泄露，可燃性气体浓度应在安全下线以下。•2、检修工具应使用防爆工具，测试仪器尽量采用符合危险场所的防爆型。•3、设备维修或更换部件时，应切短前级电源，严禁带电开盖。若设备内部有储能元件或发热元件时，还应延迟一段时间，待壳体内部温度降至点燃温度以下时再开盖。严格按照设备警示说明操作。•4、若检修需要焊接动火，应将设备拆离危险场所进行。••5、设备检修完毕后，紧固螺栓时，应将各个螺栓拧紧并受力均匀，建议采用扭力板手紧固。•6、接线时，应注意引入装置中的橡胶密封圈是否可靠抱紧电缆；密封填料是否可靠密封。尤其是在安装时，多根导线引入要保证隔离密封可靠。不可勉强进线。电气设备的隔离密封应使用具有防爆安全认证的粉剂填料或有强度的其它填料等；防护密封可使用软胶泥。•7、检修清洁设备，尤其是非金属材料外壳的电气设备或工艺设备都应采用湿布擦拭，避免静电点燃。•8、更换电气部件或光源时注意：不得随意改变型号规格或制造企业。•9、检修完毕后，应按照下表，认真填写检查维护记录，并将保管待查。爆炸性危险场所电气设备的检修•检修时，应严格执行GB3836.13和相应制造标准