IEC防爆知識(shí)詳細(xì)培訓(xùn)資料.ppt

IEC防爆基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn) 培訓(xùn)大綱 一爆炸的概念二IEC60079 GB3836 2000標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)應(yīng)三IEC60079常用的幾個(gè)基本術(shù)語(yǔ)四IEC60079氣體防爆的基礎(chǔ)知識(shí) 防護(hù)等級(jí)概念五IEC61241 GB12476粉塵防爆的基礎(chǔ)知識(shí) 一 防爆電器基礎(chǔ)理論 爆炸的概念 1 爆炸概念 指物質(zhì)從一種狀態(tài) 經(jīng)過物理或化學(xué)變化 忽然變成另一狀態(tài) 并放出巨大能量而產(chǎn)生光和熱或機(jī)械能2 爆炸的條件 從爆炸破壞力的形成來看 爆炸一般需要具備5個(gè)條件 提供能量的可燃物質(zhì) 釋放源 輔助燃燒的助燃物質(zhì) 氧化劑 可燃物質(zhì)與助燃物質(zhì)的均勻混合混合物放在相對(duì)封閉的空間 包圍體 有足夠能量的點(diǎn)燃源簡(jiǎn)單地說爆炸的發(fā)生應(yīng)有三個(gè)條件 三要素 易燃易爆物質(zhì) 濃度達(dá)到爆炸極限 點(diǎn)燃源 二 IEC60079 GB3836 2000標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)應(yīng) 二 IEC60079 GB3836 2000標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)應(yīng) 三 IEC60079常用的幾個(gè)基本術(shù)語(yǔ) 1 電纜密封套 電纜密封接頭 允許一個(gè)或多個(gè)電纜和 或光纜引入電氣設(shè)備并保持相應(yīng)防爆類型的裝置2 夾緊裝置 電纜密封套的用于防止電纜的拉伸或扭轉(zhuǎn)傳遞到連接件的零件3 壓緊元件 電纜密封套的用于對(duì)密封圈施加壓力以保證其有效功能的元件4 Ex電纜密封套 與設(shè)備分別試驗(yàn) 但作為設(shè)備取證 并且在安裝期間能夠裝配到設(shè)備外殼上的電纜密封套5 Ex元件 不能單獨(dú)使用并具有符號(hào)U 當(dāng)與其他設(shè)備或系統(tǒng)一起使用時(shí)需附加認(rèn)證的爆炸性氣體環(huán)境用電器設(shè)備的部件或組件 Ex電纜密封套除外 三 IEC60079常用的幾個(gè)基本術(shù)語(yǔ) 6 爆炸性氣體環(huán)境的引燃溫度 能夠引燃爆炸性氣體與空氣混合物的熱表面最低溫度7 設(shè)備最高表面溫度 電器設(shè)備在允許的最不利條件下運(yùn)行時(shí) 其表面或任一部分可能達(dá)到的并有可能引燃周圍爆炸性氣體環(huán)境的最高溫度8 工作溫度 設(shè)備在額定運(yùn)行時(shí)所達(dá)到的溫度9 符號(hào) U 用來表示Ex元件的符號(hào) 防爆證號(hào)后帶U10 符號(hào) X 用來表示特殊安全使用條件的符號(hào) 防爆證號(hào)后帶X 如安裝角度 不允許使用的氣體環(huán)境等 三 IEC60079常用的幾個(gè)基本術(shù)語(yǔ) 11 隔爆外殼 在其內(nèi)部安裝有能夠點(diǎn)燃爆炸性環(huán)境零件的外殼 能夠承受在內(nèi)部的爆炸性混合物爆炸時(shí)產(chǎn)生的壓力 并且能夠阻止爆炸傳播到周圍的爆炸性環(huán)境12 呼吸裝置 設(shè)計(jì)用于外殼內(nèi)部的氣體與周圍大氣之間交換的 一體的或分開的隔爆外殼部件13 排液裝置 設(shè)計(jì)用于將冷凝水從外殼內(nèi)逸出的 一體的或分開的隔爆外殼部件14 Ex塞堵頭 與設(shè)備外殼分開進(jìn)行試驗(yàn) 但是具有設(shè)備證書并且規(guī)定裝配在設(shè)備外殼上不需要進(jìn)一步考慮的螺紋式塞堵頭 三 IEC60079常用的幾個(gè)基本術(shù)語(yǔ) 15 Ex螺紋式管接頭 與設(shè)備外殼分開進(jìn)行試驗(yàn) 但是具有設(shè)備證書并且規(guī)定裝配在設(shè)備外殼上不需要進(jìn)一步考慮的螺紋式管接頭16 增加安全型 應(yīng)用在電氣設(shè)備上的一種保護(hù)型式 是采用附加的的措施 以提高安全程度 防止在正常工作中或規(guī)定的異常條件下產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度 電弧和火花的可能性 不包括在正常運(yùn)行中產(chǎn)生電弧或火花的設(shè)備17 電氣間隙 兩個(gè)導(dǎo)電部分間的最短空間距離18 爬電距離 兩個(gè)導(dǎo)電部分之間沿絕緣材料表面的最短距離 四 氣體防爆的基礎(chǔ)知識(shí) 防爆電器的概念是一種特殊的電器 具有普通電器的最基本的電器功能 這種特殊的電器是指用于特殊的使用環(huán)境 即 危險(xiǎn)的易燃易爆環(huán)境 最特殊的安全功能是能預(yù)防因電器在各種運(yùn)行條件下產(chǎn)生火花或危險(xiǎn)溫度而點(diǎn)燃或引爆現(xiàn)場(chǎng) 造成重大經(jīng)濟(jì)損失和人身傷亡 是強(qiáng)制性執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品 四 氣體防爆的基礎(chǔ)知識(shí) 為什么要用防爆電器 使用環(huán)境決定 易燃易爆混合物環(huán)境 石油開采 提煉 運(yùn)輸 使用 儲(chǔ)存過程中的環(huán)境 有機(jī) 無機(jī)化學(xué)工業(yè)過程中的提煉 運(yùn)輸 使用 儲(chǔ)存的環(huán)境 地下資源的開采過程中的環(huán)境 四 氣體防爆的基礎(chǔ)知識(shí) 一 爆炸防護(hù)技術(shù)措施預(yù)防性措施 即通過消除爆炸事故發(fā)生的條件來全面控制爆炸事故的發(fā)生 預(yù)防爆炸發(fā)生的最有效方法就是不形成爆炸發(fā)生的條件 上面我們已經(jīng)說到爆炸的三個(gè)條件 易燃易爆物質(zhì) 濃度達(dá)到爆炸極限 點(diǎn)燃源 只要控制了其中任何一個(gè)條件 爆炸就不可能發(fā)生 防爆電器就是按預(yù)防爆炸 消除爆炸發(fā)生的條件來控制爆炸的 易燃易爆的環(huán)境很難控制 易燃易爆的混合物的濃度也很難控制 控制點(diǎn)燃源是切斷爆炸鏈條件的最可行的措施 電器防爆的基本原理主要是控制電器在不同運(yùn)行條件下產(chǎn)生的電火花不會(huì)點(diǎn)燃易燃易爆混合物 防爆電器基礎(chǔ)理論 二 電器防爆的原理1 隔爆型電氣設(shè)備 用外殼限制爆炸是傳統(tǒng)的防爆方法 他是把設(shè)備的導(dǎo)電部分放在外殼內(nèi) 外部易燃易爆的氣體通過外殼上各個(gè)部件的配合面間隙進(jìn)入殼內(nèi) 一旦被內(nèi)部電氣裝置上的電氣火花點(diǎn)燃 這些配合面將使由外殼內(nèi)向外排出的火焰和爆炸生成物冷卻到安全溫度 而不能點(diǎn)燃外殼外部環(huán)境的爆炸性混合物 亦即外殼阻止了爆炸向外傳播的可能性 一般稱為間隙隔爆 其標(biāo)志用 Exd 來表示 隔爆有三要素 隔爆間隙 隔爆面的精度 隔爆面的有效長(zhǎng)度 接合面寬度 火焰通路長(zhǎng)度 隔爆型電器設(shè)備按最大試驗(yàn)安全間隙分為A B C三類 即IIA IIB IIC 防爆電器基礎(chǔ)理論 隔爆間隙 IIB級(jí) 12 5 L 25 100 V 2000mm3時(shí) 為0 2mmV 2000mm3時(shí) 為0 15mmL 25時(shí) 為0 2mmIIC級(jí) 12 5 L 25 止口接合 為0 15mmL 40時(shí) 為0 2mm隔爆面表面粗糙度 接合面表面平均粗糙度Ra不超過6 3 m 隔爆面的有效長(zhǎng)度 L 12 5時(shí) l 6mm12 5 L 25時(shí) l 8mmL 25時(shí) l 9mm 防爆電器基礎(chǔ)理論 簡(jiǎn)單地說 隔爆型電器的隔爆外殼是允許內(nèi)部發(fā)生爆炸而不被破壞 危險(xiǎn)氣體是可以進(jìn)去的 但這種內(nèi)部爆炸因?yàn)楦舯鈿さ淖饔?只局限于外殼內(nèi)部 絕不影響外部大環(huán)境 這就是隔爆 隔離爆炸 的真正含義IIB 一般是平面接合面IIC 一般是止口接合面 圓筒接合面 鋸齒形接合面 也叫螺紋接合面 至少要有5扣螺牙接合 曲路接合面一般應(yīng)用在防爆電機(jī)制造中下面我們用圖一和圖二來簡(jiǎn)單說明隔爆的一般結(jié)構(gòu) 以及IIB和IIC級(jí)在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別 防爆電器基礎(chǔ)理論 防爆電器基礎(chǔ)理論 防爆電器基礎(chǔ)理論 防爆電器基礎(chǔ)理論 2 增安型防爆電氣設(shè)備 對(duì)于正常運(yùn)行時(shí)不產(chǎn)生火花電弧和危險(xiǎn)高溫的電器設(shè)備 可以采用一些措施來提高設(shè)備的安全可靠性 如采用高質(zhì)量的絕緣材料 降低溫升 增大電氣間隙 爬電距離等等 大大減少火花 電弧和危險(xiǎn)溫度出現(xiàn)的可能性使之用于危險(xiǎn)場(chǎng)所 用 Exe 來表示 采用控制點(diǎn)燃源的方式 3 本質(zhì)安全型電路和電氣設(shè)備及其關(guān)聯(lián)設(shè)備 對(duì)于弱電設(shè)備 如儀器儀表 通訊 報(bào)警裝置等這類設(shè)備 把它們處于爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所中的那部分電路所釋放的能量限制到一定的數(shù)值內(nèi) 當(dāng)電路發(fā)生故障 如斷路 短路時(shí)產(chǎn)生的火花不能引燃爆炸性混合物 從而達(dá)到的防爆目的 用 Exi 表示 本質(zhì)安全型電器設(shè)備按最小點(diǎn)燃電流比分為A B C三類 即IIA IIB IIC 按允許出現(xiàn)的故障點(diǎn)個(gè)數(shù)又分為 ia 2個(gè) 可用于0區(qū) 和 ib 1個(gè) 防爆電器基礎(chǔ)理論 4 正壓型防爆電氣設(shè)備 用介質(zhì)隔離點(diǎn)燃源 其原理是把電器設(shè)備的導(dǎo)電部分放置在安全介質(zhì)內(nèi) 使點(diǎn)燃源與外面的易燃易爆混合物隔離來達(dá)到防爆的目的 當(dāng)采用的介質(zhì)為氣體時(shí) 應(yīng)使設(shè)備內(nèi)部的氣體相對(duì)于外部環(huán)境大氣有一定的正壓 從而阻止易燃易爆混合物進(jìn)入殼體 用 Exp 來表示 又分為 px 將殼內(nèi)危險(xiǎn)分類從1區(qū)降至非危險(xiǎn)區(qū) py 將殼內(nèi)危險(xiǎn)分類從1區(qū)降至2區(qū) 和 pz 將殼內(nèi)危險(xiǎn)分類從2區(qū)降至非危險(xiǎn)區(qū) 5 充砂型防爆電氣設(shè)備 用介質(zhì)隔離點(diǎn)燃源 其原理是把電器設(shè)備的導(dǎo)電部分放置在安全介質(zhì)內(nèi) 使點(diǎn)燃源與外面的易燃易爆混合物隔離來達(dá)到防爆的目的 當(dāng)采用的介質(zhì)是顆粒狀的固體作為隔離介質(zhì)時(shí) 用 Exq 來表示 防爆電器基礎(chǔ)理論 6 膠封型防爆電氣設(shè)備 用介質(zhì)隔離點(diǎn)燃源 其原理是把電器設(shè)備的導(dǎo)電部分放置在安全介質(zhì)內(nèi) 使點(diǎn)燃源與外面的易燃易爆混合物隔離來達(dá)到防爆的目的 當(dāng)采用的介質(zhì)是固化物填料 把點(diǎn)燃源膠封在填料里 作為隔離介質(zhì)時(shí) 用 Exm 來表示 又分為 ma 允許2個(gè)故障點(diǎn) 和 mb 允許1個(gè)故障點(diǎn) 7 充油型防爆電氣設(shè)備 用介質(zhì)隔離點(diǎn)燃源 其原理是把電器設(shè)備的導(dǎo)電部分放置在安全介質(zhì)內(nèi) 使點(diǎn)燃源與外面的易燃易爆混合物隔離來達(dá)到防爆的目的 當(dāng)采用的介質(zhì)是液體作為隔離介質(zhì)時(shí) 用 Exo 來表示 防爆電器基礎(chǔ)理論 8 n型設(shè)備 采用融化 擠壓 膠粘的方法將外殼密封起來 阻止外部易燃易爆氣體進(jìn)入殼內(nèi) 而與點(diǎn)燃源隔離 達(dá)到防爆的目的 是一種與增安型防爆措施類似的防爆型式 他是一種正常運(yùn)行時(shí)不產(chǎn)生火花電弧和危險(xiǎn)高溫 也不能產(chǎn)生引爆故障的電器設(shè)備 與增安型比只是沒有規(guī)定再增加一些措施來提高設(shè)備的安全可靠性 所以他的安全性比增安型的要低 只能用于2區(qū) 用 Exn 來表示 又分為 nA 無火花設(shè)備 nC 有火花設(shè)備 觸頭采用除限制呼吸外殼 能量限制和n正壓之外的適當(dāng)保護(hù) nL 限制能量設(shè)備 和 nR 限制呼吸外殼 防爆電器基礎(chǔ)理論 9 復(fù)合型 是采用上述幾種防爆結(jié)構(gòu)組合而成的 那么一般情況下 先標(biāo)出主體防爆型式 后標(biāo)出其他防爆型式 應(yīng)用最廣泛 用 Exde Exed Exedq 等來表示 防爆電器基礎(chǔ)理論 三 防爆電器設(shè)備的類別 級(jí)別 溫度組別防爆電氣設(shè)備按其使用的場(chǎng)所分為2類 類 煤礦井下用電氣設(shè)備 類 工廠用電氣設(shè)備 我們石油化工企業(yè)的防爆電器就屬于這一類的防爆 類電氣設(shè)備 在隔爆型d 本安型i 無火化型nC nL防爆形式中 按其適用于爆炸性氣體混合物的最大試驗(yàn)安全間隙 隔爆型 或最小點(diǎn)燃電流比 本安型 分為A B C3類 見表1 這里要解釋的是 對(duì)隔爆型電器設(shè)備而言 氣體和蒸氣的分級(jí)是以最大試驗(yàn)安全間隙 MESG 為基礎(chǔ) 在一個(gè)間隙長(zhǎng)度為25mm的試驗(yàn)容器內(nèi)完成的 對(duì)本安型電器設(shè)備而言 氣體和蒸氣的分級(jí)是以它們最小點(diǎn)燃電流比 MIC 與試驗(yàn)室用甲烷的最小點(diǎn)燃電流比為基礎(chǔ)確定的 這兩組數(shù)據(jù)是對(duì) 氣體和蒸氣的分級(jí) 而定的 不是判定隔爆型電器設(shè)備的隔爆間隙大小的標(biāo)準(zhǔn) 防爆電器基礎(chǔ)理論 按防爆電器設(shè)備最高表面溫度分為T1 T6 6組 見表2 A B C三類爆炸性氣體混合物的劃分 溫度組別 在IEC60079中有嚴(yán)格規(guī)定的 溫度組別中的自燃溫度 指用戶現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中易燃易爆混合物的點(diǎn)燃的危險(xiǎn)溫度 設(shè)備表面溫度 防爆電器設(shè)備在允許范圍內(nèi)最不利的條件下運(yùn)行時(shí) 暴露于爆炸性混合物的任何表面的任何部分 不可能引起電氣設(shè)備周圍爆炸性混合物爆炸的最高危險(xiǎn)溫度 如對(duì)隔爆型電氣設(shè)備是指外殼表面 其他防爆類的電器設(shè)備是指可能與爆炸性混合物相接觸的表面 防爆電器基礎(chǔ)理論 表1 類電氣設(shè)備的分級(jí)級(jí)別最大試驗(yàn)安全間隙MESG mm 最小點(diǎn)燃電流比MICR AMESG 0 9MICR 0 8 B0 9 MESG 0 50 8 MICR 0 45 C0 5 MESG0 45 MICR 防爆電器基礎(chǔ)理論 表2 類電氣設(shè)備溫度組別溫度組別自燃溫度T 設(shè)備允許表面最高溫度 T1T 450450T2450 T 300300T3300 T 200200T4200 T 135135T5135 T 100100T6100 T 8585 防爆電器基礎(chǔ)理論 四 防爆區(qū)域的劃分 一 爆炸性氣體環(huán)境分為3個(gè)危險(xiǎn)區(qū) 1 0區(qū) 連續(xù)出現(xiàn)或長(zhǎng)期出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境 如處理容器的內(nèi)部 與大氣相通的儲(chǔ)罐 在儲(chǔ)油 液 槽中油 液 上方的蒸氣空間和低于水平面的空間 2 1區(qū) 在正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境 如設(shè)備正常運(yùn)行時(shí) 會(huì)釋放易燃物質(zhì)的泵 壓縮機(jī)和閥門的密封件處 正常操作時(shí)會(huì)向大氣釋放物質(zhì)的取樣點(diǎn) 3 2區(qū) 在正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境 或即使出現(xiàn)也僅是短時(shí)存在的爆炸性氣體混合物的環(huán)境 如法蘭 管接頭 連接件 在正常運(yùn)行時(shí)不可能出現(xiàn)釋放的泵 壓縮機(jī)和閥門的密封件處 安全閥 排氣孔另外 按英國(guó)專家R H卡恩迪根據(jù)持續(xù)時(shí)間的概念論述 0區(qū) 每年至少出現(xiàn)1000h 1區(qū) 每年在10 1000h 2區(qū) 每年在10h以下 防爆電器基礎(chǔ)理論 五 防爆標(biāo)志的含義II2GExeIIT4 II表示工廠用 2G表示1區(qū)氣體環(huán)境 Ex 表示防爆總標(biāo)志 e 表示增安型 II 表示工廠用 T4 表示溫度組別 通用于A B C 三類氣體 II2GExdeIIBT4 II表示工廠用 2G表示1區(qū)氣體環(huán)境 Ex 表示防爆總標(biāo)志 de 表示主腔為隔爆型 接線腔為增安型 總體為復(fù)合型防爆結(jié)構(gòu) II 表示工廠用 B 表示使用環(huán)境中的易燃易爆的氣體為B類氣體 T4 表示溫度組別 防爆電器基礎(chǔ)理論 六 防爆和防水防塵的概念防爆和防水是兩個(gè)完全不同的概念防爆是預(yù)防爆炸的安全性能的保證防水防塵是防護(hù)等級(jí)的性能保證防水防塵絕不等于防爆防爆產(chǎn)品不一定能防水但國(guó)外的用戶均要求高防護(hù)等級(jí)防護(hù)等級(jí)的代號(hào)由字母 IPXX 組成IPXX第一位數(shù)字表示防塵的各個(gè)等級(jí)IPXX第二位數(shù)字表示防水的各個(gè)等級(jí)表征數(shù)字的含義分別見表3和表4GB4208 1993等效于IEC60529 1989 外殼防護(hù)等級(jí)IP代碼 防爆電器基礎(chǔ)理論 表3防護(hù)等級(jí) 防爆電器基礎(chǔ)理論 表3防護(hù)等級(jí) 防爆電器的選用 1 按照防爆區(qū)域的劃分選擇 防爆區(qū)域分為0區(qū) 1區(qū) 2區(qū) 對(duì)應(yīng)于三個(gè)危險(xiǎn)區(qū)域應(yīng)選擇不同的防爆產(chǎn)品 按IEC60079 1996爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第14部分 危險(xiǎn)場(chǎng)所電氣安裝 煤礦除外 中的規(guī)定 0區(qū)用防爆設(shè)備 若電器設(shè)備和電路符合IEC60079 11 本質(zhì)安全型要求的 該電器設(shè)備和電路可用于0區(qū) 那么0區(qū)用電器設(shè)備選用只能是 本質(zhì)安全型電器或者特殊制造的防爆電器 防爆電器的選用 1區(qū)用設(shè)備 如電器設(shè)備符合用于0區(qū)要求或下列防爆型式的一種或多種要求 該電器設(shè)備可用于1區(qū) 隔爆外殼 d 符合IEC60079 1要求增安型 e 符合IEC60079 7要求本安型 i 符合IEC60079 11要求正壓型p 充砂型q 油浸型o 澆封型m2區(qū)用設(shè)備 下列電器設(shè)備可以安裝在2區(qū) 0區(qū)或1區(qū)用電器設(shè)備或 n 設(shè)備或特殊 s 設(shè)備 防爆電器的選用 2 根據(jù)氣體或蒸氣的引燃溫度選型 電器設(shè)備應(yīng)按其最高表面溫度不超過可能出現(xiàn)的任何氣體或蒸氣的引燃溫度選型 電器設(shè)備電器設(shè)備氣體或蒸氣溫度組別的最高表面溫度的引燃溫度T1450 450 T2300 300 T3200 200 T4135 135 T5100 100 T685 85 防爆電器的選用 綜上所述 不分防爆燈具 電器和管件 因他們的防爆結(jié)構(gòu)和原理是一樣的 0區(qū)用防爆電器設(shè)備可選用 ExiaII A C T 3 6 電器設(shè)備1區(qū)用防爆電器設(shè)備可選用 ExiaIIAT3 ExdIIAT3 ExeIIT3 ExpIIT3 ExqIIT3 ExmIIT3 ExoIIT3電器設(shè)備2區(qū)用防爆電器設(shè)備可選用 ExiaIIAT3 ExdIIAT3 ExeIIT3 ExpIIT3 ExqIIT3 ExmIIT3 ExoIIT3 ExnIIT3電器設(shè)備 防爆電器的選用 注意要點(diǎn) 上述選型執(zhí)行的是IEC標(biāo)準(zhǔn)IEC6007