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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,Introduction,A,*,MTL,上海辦事處,董 洪 偉,防爆知識簡介,24 十月 2024,點(diǎn)燃源,(,點(diǎn)燃能量）,-,電火花、熱表面等；,爆炸性物質(zhì),-,可燃性物質(zhì)或粉塵等；,助燃劑,-,空氣（氧氣）,具有潛在爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境產(chǎn)生爆炸必須具備下列三個(gè)條件,：,爆炸三角形原理,火花點(diǎn)燃特性,爆炸下限,LEL,UEL,爆炸上限,最小點(diǎn)燃能量,MIE,點(diǎn)燃能量,體積濃度,%,1.0,0.1,0.01,0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100,氫氣,-,空氣,(1,個(gè)大氣壓,),丙烷,-,空氣,(1,個(gè)大氣壓,),乙烯,-,空氣,(1,個(gè)大氣

2、壓,),可燃范圍,物質(zhì) 爆炸下限,LEL,爆炸上限,UEL,最小點(diǎn)燃能量,uJ,點(diǎn)燃特性,可燃性氣體,/,空氣混合物的整個(gè)可點(diǎn)燃的濃度范圍稱為,“,可燃范圍,”,丙烷,2%9.5%180uJ,難,乙烯,2.7%34%60uJ,氫氣,4%76%20uJ,易,可燃物質(zhì)的爆炸極限,在中國和,IEC,國家,爆炸性物質(zhì)分為三類,:,I,類,:,礦井甲烷,II,類,:,爆炸性氣體混合物,(,含蒸氣、薄霧）,III,類,:,爆炸性粉塵和纖維,在北美,(,美國及加拿大,),爆炸性物質(zhì)分為三類,(,稱為,Class),Class I:,爆炸性氣體,Class II:,爆炸性粉塵,Class III:,纖維,爆炸

3、性物質(zhì)的分類,爆炸性物質(zhì)的分組體系,代表性氣體,物 質(zhì) 分 組 體 系,點(diǎn)燃特性,中國,/IEC,國家,美國及加拿大,乙 炔,氫 氣,乙 烯,丙 烷,甲 烷,金屬粉塵,煤 塵,農(nóng)業(yè)粉塵,纖維,(,毛,棉屑,),Group IIC,Group IIC,Group IIB,Group IIA,Group I(,煤礦,),(,待定,),Class I,Group A,Class I,Group B,Class I,Group C,Class I,Group D,(,無分組,),Class II,Group E,Class II,Group F,Class II,Group G,Class III,易

4、,難,中國,/IEC,國家,:,0,區(qū),(Zone 0):,在正常情況下,爆炸性氣體混合物連續(xù)地或長期地存在的場合,1,區(qū),(Zone 1):,在正常情況下,爆炸性氣體混合物有可能出現(xiàn)的場合,2,區(qū),(Zone 2):,在正常情況下,爆炸性氣體混合物不可能出現(xiàn),僅僅在不正常情,況下,短時(shí)間存在的場所,北美,(,美國及加拿大,):,1,區(qū),(Division 1):,在正常情況下,可能出現(xiàn)危險(xiǎn)環(huán)境的場所,2,區(qū),(Division 2):,在正常情況下,不可能出現(xiàn)危險(xiǎn)環(huán)境的場所,危險(xiǎn)場所的定義,常用數(shù)據(jù),事故狀態(tài)下存在,危,險(xiǎn)性,0.110,小時(shí),/,年,連續(xù)存在,危險(xiǎn)性,大于,1000,小時(shí),

5、/,年,0,區(qū),(,氣體,),20,區(qū),(,粉塵,),1,區(qū),(,氣體,),21,區(qū),(,粉塵,),地區(qū),IEC/CENELEC,北美,(,美國及加拿大,),中 國,斷續(xù)地存在,危險(xiǎn)性,10 1000,小時(shí),/,年,2,區(qū),(,氣體,),22,區(qū),(,粉塵,),1,區(qū),(,氣體,粉塵,),2,區(qū),(,氣體,粉塵,),0,區(qū),(,氣體,),20,區(qū),(,粉塵,),1,區(qū),(,氣體,),21,區(qū),(,粉塵,),2,區(qū),(,氣體,),22,區(qū),(,粉塵,),危險(xiǎn)場所的區(qū)域劃分,爆炸性氣體的溫度組別,(,中國,/IEC),T1,T2,T3,T4,T5,T6,450 C,300 C,200 C,135

6、C,100 C,85 C,安全性更,好的設(shè)備,溫度組別,最高表面溫度,o,o,o,o,o,o,環(huán)境溫度,=40,o,C,除非不同的狀態(tài),在高于此環(huán)境溫,度下運(yùn)行,會降低,其溫度組別,爆炸性氣體的溫度組別,(,北美,),T1,T2,T2A,T2B,T2C,T2D,T3,T3A,T3B,T3C,T4,T4A,T5,T6,450,300,280,260,230,215,200,180,165,160,135,120,100,85,溫度組別,設(shè)備應(yīng)標(biāo)記有溫度級別,或者最高表面溫度,用戶有責(zé)任確保電氣,設(shè)備的溫度組別值低,于引燃溫度值,o,C,環(huán)境溫度,=40,o,C,氣體,/,設(shè)備相容性,氨 氣,63

7、0,甲 烷,595,氫 氣,560,丙 烷,470,乙 烯,425,丁 烷,365,氣體點(diǎn),燃溫度,700,600,500,400,300,200,100,T1,T2,T3,T6,T4,T5,電氣設(shè)備,溫度組別,環(huán) 己 烷,259,乙 醚,170,二 硫 化 碳,95,區(qū)域分類示例,隔離墻,罐通氣孔,液體表面,對于固定罐頂?shù)?區(qū)域分類且有比,空氣重的蒸氣,Zone 1,Zone 0,Zone 2,熱電偶在危險(xiǎn)區(qū)域示例,管道或過程,容器的內(nèi)部,Zone 0,Zone 1,管道的外部,Zone 2,Division 2,Division 1,電氣設(shè)備的防爆型式,Zone 0,Category 1,

8、Ex ia,Zone 1,Category 2,Ex ia,ib,Ex d,Ex p,Ex e,Ex o,Ex m,Ex q,Zone 2,Category 3,Ex ia,ib,，,Ex d,Ex p,Ex e,Ex o,Ex m,Ex q,，,Ex nL,，,Ex nA,本質(zhì)安全型電氣設(shè)備,(Ex i),本質(zhì)安全設(shè)備是指其內(nèi)部的所有電路都是本質(zhì)安全電路的電氣設(shè)備,即該電路在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下,產(chǎn)生的任何火花或熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃規(guī)定的爆炸性氣體環(huán)境,.,本質(zhì)安全是基于限制電氣線路中儲能原理為基礎(chǔ)的防爆技術(shù),.,按本安電路使用場所和安全程度分為,ia,和,ib,兩個(gè)等級,.,Ex ia-,出現(xiàn)兩個(gè)元

9、件故障時(shí)仍具有安全特性,可用于,0,區(qū),1,區(qū),2,區(qū),它是唯一能用于,0,區(qū)的防爆方式,.,Ex ib-,出現(xiàn)一個(gè)元件故障時(shí)仍具有安全特性,可用于,1,區(qū),2,區(qū),.,本質(zhì)安全型電氣設(shè)備,(Ex i),本質(zhì)安全系統(tǒng)要符合以下要求,:,Ui Uo,Ii Io,Pi Po,Ci+Cc Co,Li+Lc Lo,隔爆型電氣設(shè)備,(Ex d),具有隔爆外殼的電氣設(shè)備稱為隔爆型電氣設(shè)備,.,其隔爆外殼能承受內(nèi)部爆炸性氣體混合物的爆炸壓力,并阻止內(nèi)部的爆炸向外殼周圍爆炸性混合物的傳播,.,基本結(jié)構(gòu)參數(shù)為隔爆接合面的長度和隔爆接合面的間隙,.,增安型電氣設(shè)備,(Ex e),增安型電氣設(shè)備是一種在正常條件下不

10、會產(chǎn)生電弧,火花或可能點(diǎn)燃爆炸性混合物的高溫的設(shè)備結(jié)構(gòu)上,采取措施提高安全程度,以避免在正常和認(rèn)可的過載條件下出現(xiàn)這些現(xiàn)象的電氣設(shè)備,即它是一種依靠高質(zhì)量的材料,設(shè)計(jì)和裝配來消除電火花或局部過熱的結(jié)構(gòu)技術(shù),.,典型應(yīng)用為,:,感應(yīng)電動機(jī),.,照明設(shè)備,.,接線盒及防凍加熱器等,.,正壓型電氣設(shè)備,(Ex p),具有正壓外殼的電氣設(shè)備稱為正壓型電氣設(shè)備,即該外殼能保持內(nèi)部氣體的壓力高于周圍爆炸性環(huán)境的壓力,且能阻止外部混合物的進(jìn)入,.,正壓型是一種相對復(fù)雜的防爆技術(shù),但有時(shí)它是唯一的解決方法,它通過消除外殼內(nèi)部的爆炸性氣體,使其內(nèi)部形成一個(gè),“,安全區(qū)域,”,未經(jīng)認(rèn)可的電氣設(shè)備可以不受約束地在外

11、殼內(nèi)使用,.,充油型電氣設(shè)備,(Ex o),充油型電氣設(shè)備是一種將全部或部分部件浸在油內(nèi),使設(shè)備不能點(diǎn)燃油面以上或外殼以外的爆炸性混合物的電氣設(shè)備,.,它是借助浸油的方法,阻止可能的點(diǎn)燃源與爆炸性混合物相接觸,通常用于開關(guān)裝置和變壓器等,.,在充油型電氣設(shè)備中,允許接點(diǎn)動作和產(chǎn)生斷開火花,.,其充入的油品,只允許使用礦物絕緣油,不允許使用硅油,.,充砂型電氣設(shè)備,(Ex q),充沙型電氣設(shè)備是一種外殼內(nèi)充填砂粒材料,使之在規(guī)定的使用條件下,殼內(nèi)產(chǎn)生的電弧、傳播的火焰、外殼壁或砂粒材料表面的過熱均不能點(diǎn)燃周圍爆炸性混合物的電氣設(shè)備,.,充沙型電氣設(shè)備是基于阻止點(diǎn)燃源與爆炸性混合物相接觸的防爆原理

12、,其填充物通常是碎玻璃或石英砂,常用于危險(xiǎn)場所所用電話和照明器中的電子組件,.,澆封型電氣設(shè)備,(Ex m),澆封型電氣設(shè)備是一種將整臺設(shè)備或其中部分澆封在澆封劑中,在正常運(yùn)行和認(rèn)可的過載或認(rèn)可的故障下不能點(diǎn)燃周圍的爆炸性混合物的電氣設(shè)備,.,澆封型電氣設(shè)備采用的是典型的阻止點(diǎn)燃源與爆炸性混合物相接觸的防爆方法,澆封設(shè)備以前被認(rèn)證為,Exs,特殊型防爆電氣設(shè)備,通常可和,Exi,一起使用,用來處理儲能或功率耗散元件,.,無火花型電氣設(shè)備,(Ex n),無火花型電氣設(shè)備在正常工作條件下,不得產(chǎn)生火花及超過溫度組別的最高表面溫度,但在特定外殼,(,限制呼吸外殼,),內(nèi)允許火花或熱表面存在,.,目前

13、無火花型電氣設(shè)備可分為以下五種類型,:,1)Ex nA -,無火花型設(shè)備,(,傳統(tǒng)技術(shù),),2)Ex nR-,限制呼吸外殼,3)Ex nL-,限制能量設(shè)備,4)Ex nZ -,簡單正壓,5)Ex nC-,有火花設(shè)備,無火花型電氣設(shè)備只適用,2,區(qū)危險(xiǎn)場所,.,在,2,區(qū)使用時(shí),只考慮正常工作情況,不必考慮短時(shí)存在的故障情況,;,在,2,區(qū)使用可有效地降低成本和費(fèi)用,.,ATEX,防爆認(rèn)證,(1),ATEX,防爆新指令是歐共體國家于,2003,年,7,月,1,日起強(qiáng)制執(zhí)行的防爆新標(biāo)準(zhǔn),ATEX,認(rèn)證對儀表制造廠的生產(chǎn)條件和生產(chǎn)質(zhì)量評估設(shè)置了更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。,ATEX,分組：,I,組為礦井用設(shè)備，,

14、II,組為除礦井以外其它爆炸性環(huán)境用設(shè)備。,II,組設(shè)備需標(biāo)明設(shè)備使用環(huán)境種類：,“,G,”,指用于氣體、蒸汽或薄霧環(huán)境；,“,D,”,指用于粉塵環(huán)境。,I,組設(shè)備分類,:,M1:,爆炸性環(huán)境用設(shè)備在極少發(fā)生的設(shè)備故障情況下,仍具有一定的安全等級,它必須具有以下安全等級,:,-,一個(gè)故障發(fā)生時(shí),至少應(yīng)有兩個(gè)相互獨(dú)立的保護(hù)措施。,-,兩個(gè)獨(dú)立的故障發(fā)生時(shí),設(shè)備是安全的。,ATEX,防爆認(rèn)證,(2),M2:,當(dāng)爆炸性環(huán)境出現(xiàn)時(shí),設(shè)備能自動斷電。,在正常工作條件下和極端的惡劣的環(huán)境下能保持有效的防爆方式。,II,組設(shè)備分類：,1,類：用于,Zone 0,和,Zone20;,在正常工作、一個(gè)故障和二個(gè)

15、單獨(dú)的計(jì)數(shù)故障時(shí)均不能點(diǎn)燃爆炸性混合物的設(shè)備。,2,類：用于,Zone 1,和,Zone21;,在正常工作、一個(gè)故障時(shí)均不能點(diǎn)燃爆炸性混合物的設(shè)備。,3,類：用于,Zone 2,和,Zone22;,在正常工作時(shí)不能點(diǎn)燃爆炸性混合物的設(shè)備。,ATEX,規(guī)定設(shè)備的分組,/,分類,設(shè)備分組,(Group),I (,礦井用,),II (,工廠用,),粉塵,(,無符號,),設(shè) 備 分 類,Category,M1,M2,1G,2G,3G,1D,2D,3D,設(shè)備適用的危險(xiǎn)區(qū)域,(IEC Zone),0,1,0,1,2,20,21,22,ATEX,設(shè)備標(biāo)志,外殼保護(hù)等級,(IP),0,無防護(hù),1,固體異物直徑

16、大于,50mm,5,防塵,6,塵密,0,無防護(hù),1,垂直滴水,2,傾斜,15,度滴水,3,淋水,4,濺水,5,噴水,6,猛烈噴水,7,短時(shí)間浸水,8,連續(xù)浸水,2,固體異物直徑大于,12.5mm,3,固體異物直徑大于,2.5mm,4,固體異物直徑大于,1.0mm,第一位特征數(shù)字,防止固體異體異物進(jìn)入,第二位特征數(shù)字,防止進(jìn)水造成有害影響,例如,:IP65(Ingress protection),即要求具有塵密及對噴水的外殼防護(hù)功能,.,NEMA,外殼與,IP,代碼對比,NEMA:,美國全國電氣制造廠商協(xié)會,NEMA,外殼,1,2,3,3R,3S,4,4X,6,12,13,IP23 IP30 IP32 P64 IP65 IP66 IP67,防爆認(rèn)證機(jī)構(gòu),NEPSI:,中國國家級儀器儀表防爆安全監(jiān)督檢驗(yàn)站,ATEX:,歐洲防爆新指令,2003,年,7,月,1,日起實(shí)施,IEC:,國際電工技術(shù)委員會,CENELEC:,歐洲電工技術(shù)委員會,BASEEFA:,英國防爆檢驗(yàn)機(jī)構(gòu),FM:,美國工廠聯(lián)合會,UL:,美國保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室,NEC:,美國國家電氣規(guī)范,NEMA:,美國電氣制造商協(xié)會,CSA:,