IEC防爆知識詳細培訓(xùn)資料.ppt

IEC防爆基礎(chǔ)知識培訓(xùn) 培訓(xùn)大綱 一爆炸的概念二IEC60079 GB3836 2000標準的對應(yīng)三IEC60079常用的幾個基本術(shù)語四IEC60079氣體防爆的基礎(chǔ)知識 防護等級概念五IEC61241 GB12476粉塵防爆的基礎(chǔ)知識 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封閉的空間 包圍體 有足夠能量的點燃源簡單地說爆炸的發(fā)生應(yīng)有三個條件 三要素 易燃易爆物質(zhì) 濃度達到爆炸極限 點燃源 二 IEC60079 GB3836 2000標準的對應(yīng) 二 IEC60079 GB3836 2000標準的對應(yīng) 三 IEC60079常用的幾個基本術(shù)語 1 電纜密封套 電纜密封接頭 允許一個或多個電纜和 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 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 不能單獨使用并具有符號U 當(dāng)與其他設(shè)備或系統(tǒng)一起使用時需附加認證的爆炸性氣體環(huán)境用電器設(shè)備的部件或組件 Ex電纜密封套除外 三 IEC60079常用的幾個基本術(shù)語 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行時 其表面或任一部分可能達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)備在額定運行時所達到的溫度9 符號 U 用來表示Ex元件的符號 防爆證號后帶U10 符號 X 用來表示特殊安全使用條件的符號 防爆證號后帶X 如安裝角度 不允許使用的氣體環(huán)境等 三 IEC60079常用的幾個基本術(shù)語 11 隔爆外殼 在其內(nèi)部安裝有能夠點燃爆炸性環(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)備外殼分開進行試驗 但是具有設(shè)備證書并且規(guī)定裝配在設(shè)備外殼上不需要進一步考慮的螺紋式塞堵頭 三 IEC60079常用的幾個基本術(shù)語 15 Ex螺紋式管接頭 與設(shè)備外殼分開進行試驗 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)生危險溫度 電弧和火花的可能性 不包括在正常運行中產(chǎn)生電弧或火花的設(shè)備17 電氣間隙 兩個導(dǎo)電部分間的最短空間距離18 爬電距離 兩個導(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 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)防因電器在各種運行條件下產(chǎn)生火花或危險溫度而點燃或引爆現(xiàn)場 造成重大經(jīng)濟損失和人身傷亡 是強制性執(zhí)行國家標準的產(chǎn)品 四 氣體防爆的基礎(chǔ)知識 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 運輸 使用 儲存過程中的環(huán)境 有機 無機化學(xué)工業(yè)過程中的提煉 運輸 使用 儲存的環(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 一 爆炸防護技術(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)說到爆炸的三個條件 易燃易爆物質(zhì) 濃度達到爆炸極限 點燃源 只要控制了其中任何一個條件 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行條件下產(chǎn)生的電火花不會點燃易燃易爆混合物 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部件的配合面間隙進入殼內(nèi) 一旦被內(nèi)部電氣裝置上的電氣火花點燃 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 隔爆面的有效長度 接合面寬度 火焰通路長度 隔爆型電器設(shè)備按最大試驗安全間隙分為A B C三類 即IIA IIB IIC 防爆電器基礎(chǔ)理論 隔爆間隙 IIB級 12 5 L 25 100 V 2000mm3時 為0 2mmV 2000mm3時 為0 15mmL 25時 為0 2mmIIC級 12 5 L 25 止口接合 為0 15mmL 40時 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 隔爆面的有效長度 L 12 5時 l 6mm12 5 L 25時 l 8mmL 25時 l 9mm 防爆電器基礎(chǔ)理論 簡單地說 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 危險氣體是可以進去的 但這種內(nèi)部爆炸因為隔爆外殼的作用 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)用在防爆電機制造中下面我們用圖一和圖二來簡單說明隔爆的一般結(jié)構(gòu) 以及IIB和IIC級在結(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 對于正常運行時不產(chǎn)生火花電弧和危險高溫的電器設(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 電弧和危險溫度出現(xiàn)的可能性使之用于危險場所 用 Exe 來表示 采用控制點燃源的方式 3 本質(zhì)安全型電路和電氣設(shè)備及其關(guān)聯(lián)設(shè)備 對于弱電設(shè)備 如儀器儀表 通訊 報警裝置等這類設(shè)備 把它們處于爆炸危險場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 短路時產(chǎn)生的火花不能引燃爆炸性混合物 從而達到的防爆目的 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)的故障點個數(shù)又分為 ia 2個 可用于0區(qū) 和 ib 1個 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) 使點燃源與外面的易燃易爆混合物隔離來達到防爆的目的 當(dāng)采用的介質(zhì)為氣體時 應(yīng)使設(shè)備內(nèi)部的氣體相對于外部環(huán)境大氣有一定的正壓 從而阻止易燃易爆混合物進入殼體 用 Exp 來表示 又分為 px 將殼內(nèi)危險分類從1區(qū)降至非危險區(qū) py 將殼內(nèi)危險分類從1區(qū)降至2區(qū) 和 pz 將殼內(nèi)危險分類從2區(qū)降至非危險區(qū) 5 充砂型防爆電氣設(shè)備 用介質(zhì)隔離點燃源 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) 使點燃源與外面的易燃易爆混合物隔離來達到防爆的目的 當(dāng)采用的介質(zhì)是顆粒狀的固體作為隔離介質(zhì)時 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) 使點燃源與外面的易燃易爆混合物隔離來達到防爆的目的 當(dāng)采用的介質(zhì)是固化物填料 把點燃源膠封在填料里 作為隔離介質(zhì)時 用 Exm 來表示 又分為 ma 允許2個故障點 和 mb 允許1個故障點 7 充油型防爆電氣設(shè)備 用介質(zhì)隔離點燃源 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) 使點燃源與外面的易燃易爆混合物隔離來達到防爆的目的 當(dāng)采用的介質(zhì)是液體作為隔離介質(zhì)時 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入殼內(nèi) 而與點燃源隔離 達到防爆的目的 是一種與增安型防爆措施類似的防爆型式 他是一種正常運行時不產(chǎn)生火花電弧和危險高溫 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 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 先標出主體防爆型式 后標出其他防爆型式 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 級別 溫度組別防爆電氣設(shè)備按其使用的場所分為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安全間隙 隔爆型 或最小點燃電流比 本安型 分為A B C3類 見表1 這里要解釋的是 對隔爆型電器設(shè)備而言 氣體和蒸氣的分級是以最大試驗安全間隙 MESG 為基礎(chǔ) 在一個間隙長度為25mm的試驗容器內(nèi)完成的 對本安型電器設(shè)備而言 氣體和蒸氣的分級是以它們最小點燃電流比 MIC 與試驗室用甲烷的最小點燃電流比為基礎(chǔ)確定的 這兩組數(shù)據(jù)是對 氣體和蒸氣的分級 而定的 不是判定隔爆型電器設(shè)備的隔爆間隙大小的標準 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中有嚴格規(guī)定的 溫度組別中的自燃溫度 指用戶現(xiàn)場環(huán)境中易燃易爆混合物的點燃的危險溫度 設(shè)備表面溫度 防爆電器設(shè)備在允許范圍內(nèi)最不利的條件下運行時 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溫度 如對隔爆型電氣設(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)備的分級級別最大試驗安全間隙MESG mm 最小點燃電流比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個危險區(qū) 1 0區(qū) 連續(xù)出現(xiàn)或長期出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境 如處理容器的內(nèi)部 與大氣相通的儲罐 在儲油 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) 在正常運行時可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境 如設(shè)備正常運行時 會釋放易燃物質(zhì)的泵 壓縮機和閥門的密封件處 正常操作時會向大氣釋放物質(zhì)的取樣點 3 2區(qū) 在正常運行時可能出現(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 在正常運行時不可能出現(xiàn)釋放的泵 壓縮機和閥門的密封件處 安全閥 排氣孔另外 按英國專家R H卡恩迪根據(jù)持續(xù)時間的概念論述 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等級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外的用戶均要求高防護等級防護等級的代號由字母 IPXX 組成IPXX第一位數(shù)字表示防塵的各個等級IPXX第二位數(shù)字表示防水的各個等級表征數(shù)字的含義分別見表3和表4GB4208 1993等效于IEC60529 1989 外殼防護等級IP代碼 防爆電器基礎(chǔ)理論 表3防護等級 防爆電器基礎(chǔ)理論 表3防護等級 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) 對應(yīng)于三個危險區(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 危險場所電氣安裝 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 上述選型執(zhí)行的是IEC標準IEC6007