防爆的基本原則

1、防爆的基本原理爆炸的概念：爆炸是物質(zhì)從一種狀態(tài)，經(jīng)過物理或化學(xué)變化，突然變成另一種狀態(tài)，并放出巨大的能量。急劇速度釋放的能量，將 使周圍的物體遭受到猛烈的沖擊和破壞。爆炸必須具備的三個條件：1）爆炸性物質(zhì)：能與氧氣（空氣）反應(yīng)的物質(zhì)，包括氣體、液體和固體。（氣體：氫氣，乙快，甲烷等；液體：酒精，汽油；固 體：粉塵，纖維粉塵等。）2）氧氣：空氣。3）點燃源：包括明火、電氣火花、機械火花、靜電火花、高溫、化學(xué)反應(yīng)、光能等。為什么要防爆易爆物質(zhì)：很多生產(chǎn)場所都會產(chǎn)生某些可燃性物質(zhì)。煤礦井下約有三分之二的場所有存在爆炸性物質(zhì)；化學(xué)工業(yè)中，約有80%以 上的生產(chǎn)車間區(qū)域存在爆炸性物質(zhì)。氧氣：空氣中的氧氣

2、是無處不在的。點燃源：在生產(chǎn)過程中大量使用電氣儀表，各種磨擦的電火 花，機械磨損火花、靜電火花、高溫等不可避免，尤其當(dāng)儀表、電氣發(fā)生故障時?？陀^上很多工業(yè)現(xiàn)場滿足爆炸條件。當(dāng)爆炸性物質(zhì)與氧氣的混合濃度處于爆炸極限范圍內(nèi)時，若存在爆炸源，將會發(fā)生爆炸。因此 采取防爆就顯得很必要了。儀表防爆的原理危險場所危險性劃分：爆炸性物質(zhì)區(qū)域定義中國標(biāo)準(zhǔn)北美標(biāo)準(zhǔn)氣體（CLASS I）在正常情況下，爆炸性氣體混合物連續(xù)或長時間存在的場所0區(qū) Div.1在正常情況下爆炸性氣體混合物有可能出現(xiàn)的場所1區(qū)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，偶爾或短時間出現(xiàn)的場所2區(qū) Div.2粉塵或纖維（CL

3、ASS 11/田）在正常情況下，爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物可能連續(xù)，短時間頻繁地出現(xiàn)或長時間存在的場所 10區(qū) Div.1在正常情況下 ， 爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物不能出現(xiàn) ， 僅僅在不正常情況下 ， 偶爾或短時間出現(xiàn)的場所 11區(qū) Div.2防爆方法對危險場所的適用性:序號防爆型式代號國家標(biāo)準(zhǔn)防爆措施適用區(qū)域1隔爆型dGB3836.2隔離存在的點火源Zone1，Zone22增安型eGB3836.3設(shè)法防止產(chǎn)生點火源Zone1，Zone23本安型iaGB3836.4限制點火源的能量Zone0-2本安型ibGB3836.4限制點火源的能量Zone1，Zone24正壓型pGB38

4、36.5危險物質(zhì)與點火源隔開Zone1，Zone25充油型oGB3836.6危險物質(zhì)與點火源隔開Zone1，Zone26充砂型qGB3836.7危險物質(zhì)與點火源隔開Zone1，Zone27無火花型nGB3836.8設(shè)法防止產(chǎn)生點火源Zone28澆封型mGB3836.9設(shè)法防止產(chǎn)生點火源Zone1,Zone29氣密型hGB3836.10設(shè)法防止產(chǎn)生點火源Zone1,Zone2防爆對危險場所的適用性：爆炸性危險氣體分類根據(jù)可能引爆的最小火花能量，我國和歐洲及世界上大部分國家和地區(qū)將爆炸性氣體分為四個危險等級，如下表：工況類別氣體分類代表性氣體最小引爆火花能量礦井下I甲烷0.280mJ礦井外的工廠I

5、A丙烷0.180mJIIB乙烯0.060mJIC氫氣0.019mJ;CLASS田纖維.美國和加拿大首先將散布在空氣中的爆炸性物體分成三個CLASS（類別）：CLASS I氣體和蒸氣；CLASS II塵埃 然后再將氣體和塵埃分成;CLASS田纖維.組名代表性氣體或塵埃A乙快B氫氣C乙烯D丙烷E金屬塵埃F煤炭塵埃G谷物塵埃氣體溫度組別劃分：溫度組別安全的物體表面溫度常見爆炸性氣體T1W 450C氫氣、丙烯腈等46種T2W 300C乙快、乙烯等47種T3W 200C汽油、丁烯醛等36種T4W 135C乙醛、四氟乙烯等6種T5W 100C二硫化碳T6W 85C硝酸乙酯和亞硝酸乙酯儀表的防爆標(biāo)志Ex(i

6、a)IIC T6的含義 ：標(biāo)志內(nèi)容符號含義防爆聲明Ex符合某種防爆標(biāo)準(zhǔn)，如我國的國家標(biāo)準(zhǔn)防爆方式ia采用ia級本質(zhì)安全防爆方法，可安裝在0區(qū)氣體類別IC被允許涉及IIC類爆炸性氣體溫度組別T6儀表表面溫度不超過85CEx(ia)IIC的含義標(biāo)志內(nèi)容符號 含義防爆聲明 Ex符合歐洲防爆標(biāo)準(zhǔn)防爆方式ia 采用ia級本質(zhì)安全防爆方法，可安裝在0區(qū)氣體類別IIC被允許涉及IIC類爆炸性氣體注：該標(biāo)志中無溫度組別項，說明該儀表不與爆炸性氣體直接接觸。防爆術(shù)語：有關(guān)防爆術(shù)語及標(biāo)準(zhǔn)安全柵安全參數(shù)定義：-安全柵最高允許電壓：Um保證安全柵本安端的本安性能，允許非本安端可能輸入的最高電壓安全柵最高開路電壓：Uo

7、c在最高允許電壓范圍內(nèi)本安端開路時電壓最大值安全柵最大短路電流：Isc在最高允許電壓范圍內(nèi)本安端短路時的電流最大值安全柵允許分布電容：Ca保證本質(zhì)安全性能情況下本安端最大允許外接電容安全柵允許分布電感：La保證本質(zhì)安全性能情況下本安端最大允許外接電感安全標(biāo)志格式說明：將工廠或礦區(qū)的爆炸危險介質(zhì)，按其引燃能量，最小點燃溫度以及現(xiàn)場爆炸性危險氣體存在的時間周期進(jìn)行科學(xué)分類分級，以確定 現(xiàn)場防爆設(shè)備的防爆標(biāo)志和防爆形式。防爆標(biāo)志格式：Ex(ia)IICT4防爆標(biāo)記防爆等級氣體組別溫度組別防爆等級說明：ia等級：在正常工作、一個故障和二個故障時均不能點燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。正常工作時，安全系數(shù)

8、為2.0 ；一個故障時，安全系數(shù)為1.5 ；二個故障時，安全系數(shù)為1.0。注：有火花的觸點須加隔爆外殼、氣密外殼或加倍提高安全系數(shù)。ib等級:第4頁共7頁在正常工作和一個故障時不能點燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。正常工作時，安全系數(shù)為2.0 ； 一個故障時，安全系數(shù)為1.5。正常工作時，有火花的觸點須加隔爆外殼或氣密外殼保護，并且有故障自顯示的措施，一個故障時安全系數(shù)為1.0。爆炸性危險場所的劃分表4.1我國對爆炸性危險場所是如何劃分的？答 我國對爆炸性危險場所的劃分采用與IEC等效的方法。國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50058-92中規(guī)定，爆炸性氣體危險場所按其危險程度大小， 劃分為0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)三個級

9、別，爆炸性粉塵危險場所劃分為0區(qū)、11區(qū)兩個級別，詳見表4-1。表4-1中國對危險場所劃分表爆炸性物質(zhì)區(qū)域劃分區(qū)域定義氣體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2區(qū)在正常運行時不可能出現(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)境粉塵10區(qū)連續(xù)出現(xiàn)或長期出現(xiàn)爆炸性粉塵的環(huán)境11區(qū)有時會將積留下的粉塵揚起而偶然出現(xiàn)爆炸性粉塵混合物的環(huán)境4.2國際上對爆炸性危險場所是如何劃分的？答國際上各主要工業(yè)國家對爆炸性危險場所的劃分，基本上可分兩種意見。一種以IEC（國際電工委員會）為代表，包括德國、英國、意大利、日本、澳大利亞

10、等國，對氣體劃分為0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)，對粉塵 劃分為10區(qū)、11區(qū)。其定義與IEC基本相同（可參見我國對各區(qū)域的定義，我國等效采用IEC標(biāo)準(zhǔn)）。另一種為美國、加拿大等北美國家的劃分，以NEC （美國國家電氣規(guī)程）的定義為代表，對氣體劃分為1區(qū)、2區(qū)（沒有0區(qū)），對 粉塵也劃分為1區(qū)、2區(qū)。兩者之間的對應(yīng)關(guān)系大致如下：氣體：IEC0區(qū)、1區(qū)NEC 1區(qū)IEC 2區(qū)NEC2區(qū)粉塵：IEC 10區(qū)NEC 1區(qū)IEC 11區(qū)NEC 2區(qū)IEC“區(qū)”的英文為Zone；NEC“區(qū)”的英文為Division。4.3我國的防爆電氣設(shè)備，其防爆結(jié)構(gòu)形式有幾種？列出其名稱和標(biāo)志。答 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 3836-83

11、，我國的防爆電氣設(shè)備其防爆結(jié)構(gòu)形式有8種，列舉如下。結(jié)構(gòu)形式標(biāo)志結(jié)構(gòu)形式標(biāo)志隔爆型d充油型o增安型e充砂型q本質(zhì)安全型i無火花型n正壓型p特殊型s4.4什么是隔爆型儀表？它有什么特點？答隔爆又稱耐壓防爆，它把能點燃爆炸混合物的儀表部件封閉在一個外殼內(nèi)，該外殼特別牢固，能承受內(nèi)部爆炸性混合物的爆炸壓 力，并阻止向殼外的爆炸性混合物傳爆。這就是說，隔爆型儀表的殼體內(nèi)部是可能發(fā)生爆炸的，但不會傳到殼體外面來，因此這種儀表 的各部件的接合面，如儀表蓋的螺紋圈數(shù)，螺紋精度，零點，量程調(diào)整螺釘和表殼之間，變送器的檢測部件和轉(zhuǎn)換部件之間的間隙，以 及導(dǎo)線口等，都有嚴(yán)格的防爆要求。隔爆型儀表除了較笨重外，其他

12、比較簡單，不需要如安全柵之類的關(guān)聯(lián)設(shè)備。但是在打開表蓋前，必須先把電源關(guān)掉，否則萬一產(chǎn) 生火花，便會暴露在大氣之中，從而出現(xiàn)危險。4.5什么是本質(zhì)安全型（intrinsic safety）儀表？它有什么特點？答本質(zhì)安全型儀表又叫安全火花型儀表。它的特點是儀表在正常狀態(tài)下和故障狀態(tài)下，電路、系統(tǒng)產(chǎn)生的火花和達(dá)到的溫度都不會 引燃爆炸性混合物。它的防爆主要由以下措施來實現(xiàn)：采用新型集成電路元件等組成儀表電路，在較低的工作電壓和較小的工作電流下工作；用安全柵把危險場所和非危險場所的電路分隔開，限制由非危險場所傳遞到危險場所去的能量；儀表的連接導(dǎo)線不得形成過大的分布電感和分布電容，以減少電路中的儲能。

13、本制安全型儀表的防爆性能，不是采用通風(fēng)、充氣、充油、隔爆等外部措施實現(xiàn)的，而是由電路本身實現(xiàn)的，因而是本質(zhì)安全的。 它能適用于一切危險場所和一切爆炸性氣體、蒸氣混合物，并可以在通電的情況下進(jìn)行維修和調(diào)整。但是，它不能單獨使用必須和本安 關(guān)聯(lián)設(shè)備（安全柵）、外部配線一起組成本安電路，才能發(fā)揮防爆功能。第5頁共7頁4.6本安型儀表有ia、ib兩種，請說明它們之間的區(qū)別。答ia等級一在正常工作狀態(tài)下，以及電路中存在一個故障或兩個故障時，均不能點燃爆炸性氣體混合物。在ia型電路中，工作 電流被限制在100mA以下。ib等級一在正常工作狀態(tài)下，以及電路中存在一個故障時，不能點烯爆炸性氣體混合物。在ib電

14、路中，工作電流被限帛在150mA 以下。ia型儀表適用于0區(qū)和1區(qū)，ib型儀表僅適用于1區(qū)?；蛘哒f，從本質(zhì)安全角度講，ib型儀表適用于煤礦井下，ia型儀表適用于 工廠。4.7什么是正壓型（p型）儀表？答向儀表外殼內(nèi)充入正壓的潔凈空氣、惰性氣體，或連續(xù)通入潔凈空氣、不燃性氣體，保持外殼內(nèi)部保護氣體的壓力高于周圍危險 性環(huán)境的壓力，阻止外部爆炸性氣體混合物進(jìn)入殼內(nèi)，而使電氣部件的危險源與之隔離的儀表設(shè)備。4.8什么是增安型（e型）儀表？答正常運行條件下不會產(chǎn)生點燃爆炸性混合物的火花或危險溫度，并在結(jié)構(gòu)上采取措施（如密封等），提高其安全程度，以避免在 正常和規(guī)定的過載條件下出現(xiàn)點燃現(xiàn)象的儀表設(shè)備。4

15、.9什么是特殊型（s型）儀表？答是除d、e、i、p、n之外的特殊形式，或者是上述幾種形式的組合，采用這種結(jié)構(gòu)形式的防爆儀表稱為特殊型儀表。4.10防爆電氣設(shè)備分為幾大類？答分為兩大類：I類：煤礦井下用電氣設(shè)備；II類：工廠用電氣設(shè)備。4.11 II類防爆電氣設(shè)備劃分為幾級？標(biāo)志是什么？答 按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB 383683, II類防爆電氣設(shè)備劃分為三級，標(biāo)志分別為A、B、C。分級標(biāo)準(zhǔn)見表8-2。表8-2 II類防爆電氣設(shè)備分類標(biāo)準(zhǔn)級別 MESG/mm MICRII A 1.14MESGN0.9 1.0MICR0.8II B 0.9MESG0.5 0.8NMICRN0.45II C 0.5NMES

16、G 0.45MICR注：MESG一可燃性氣體混合物最大試驗安全間隙，mm。MICR一可燃性氣體混合物最小點燃電流與甲烷最小點燃電流的比值。II A、II B、II C也是可燃性氣體混合物的傳爆等級。4.12解釋下列名詞：最大試驗安全間隙 MESG；最小點燃電流MIC；最小點燃電流比MICR。答最大試驗安全間隙（MESG）指在規(guī)定的試驗條件下，一個殼體充有一定濃度的被試驗氣體與空氣的混合物，點燃后，通過 25mm長的接合面均不能引燃?xì)んw爆炸性氣體混合物的外殼接合面之間的最大間隙。最小點燃電流（MIC）在規(guī)定的試驗裝置上，用直流24V、95mH電感的火花進(jìn)行3000次點燃試驗時，能夠點燃可燃性氣體

17、混合 物的最小電流。此電流降低5%即不能點燃。最小點燃電流比（MICR）各種可燃性氣體（或蒸氣）與空氣的混合物的最小點燃電流對甲烷與空氣混合物的最小點燃電流的比 值。4.13 II類防爆電氣設(shè)備劃分為幾個溫度組別？標(biāo)志是什么？答 按國家標(biāo)準(zhǔn)GB383683, II類防爆電氣設(shè)備根據(jù)其最高表面溫度劃分為6組，標(biāo)志為T1T6。分組標(biāo)準(zhǔn)如下：溫度組別允許最高表面溫度/C溫度組別允許最高表面溫度/CT1T2T3 450200200 T4T5T6 13510085T1-T6對應(yīng)于爆炸氣體混合物的引燃溫度分組。4.14如何選用防爆型儀表？答一般說來，可根據(jù)以下兩點來選用。根據(jù)儀表安裝、使用場所的危險區(qū)域來

18、選擇儀表的防爆型式：0區(qū)只能選ia型、S型（指專為0區(qū)設(shè)計的S型）；I區(qū)一一可能除n型以外的其他型式；2區(qū)一一所有防爆型式均可選；根據(jù)可能出現(xiàn)的可燃性氣體、蒸氣的傳爆級別和引燃溫度組別，選擇儀表的防爆等級和最高允許表面溫度組別?？蓞⒁姳?-3， 該表是根據(jù)GB3836-1983歸納整理的。第6頁共7頁表8-3可燃性氣體、蒸氣傳爆級別、引燃溫度組別舉例組別級別 T1 (T450C) T2 (450CNT300C T3 (300CNT200C T4 (200CNT135C T5(135CNT100C T6(100CNT 135C。4.15我國的防爆標(biāo)志由哪幾部分構(gòu)成？分別說明其含義？答 防爆標(biāo)志一

19、般由以下5個部分構(gòu)成：防爆標(biāo)志EX表示該設(shè)備為防爆電氣設(shè)備；防爆結(jié)構(gòu)形式一表明該設(shè)備采用何種措施進(jìn)行防爆，如d為隔爆型，p為正壓型；i為本安型等；防爆設(shè)備類別一分為兩大類，I為煤礦井下用電設(shè)備，II為工廠用電氣設(shè)備；防爆級別一分為A、B、C三級，說明其防爆能力的強弱；溫度組別一分為T1T6六組，說明該設(shè)備的最高表面溫度允許值。一臺儀表的防爆標(biāo)志為EXdIIBT4，請說明其含義。答EX防爆總標(biāo)志；d結(jié)構(gòu)形式，隔爆型；II類別，工廠用；B防爆級別，B級T4溫度組別，T4組，最高表面溫度W135C。一聚酯電源接線箱的防爆標(biāo)志為EXedIICT4，請說明其含義。答EX防爆總標(biāo)志；ed結(jié)構(gòu)形式，e：增安

20、型，d：隔爆型；II類別，工廠用；C防爆級別，C級T4溫度組別，T4組，最高表面溫度W135C。一臺進(jìn)口氣相色譜儀的防爆標(biāo)志為EEXdps IIB+H2T4,請說明其含義。答EEX歐洲共同體防爆總標(biāo)志；dps該儀表采用隔爆、正壓、特殊三種防爆措施；II工廠用電氣設(shè)備；B防爆級別，B級+ H2也適用于H2場所(B級防爆不適用于H2,該儀表由于采取多種防爆措施，也可用于H2場所)；T4表面最高溫升W135C。一臺日本產(chǎn)儀表的防爆標(biāo)志為JISia3Ng4,請說明其含義。答JIS日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)代號；ia本質(zhì)安全防爆，ia級；3n防爆等級為3n，防所有3級爆炸性氣體，相當(dāng)于我國的IIC；G4溫度組別，相當(dāng)

21、于我國的T4。說明JISia3nG4為日本原采用的防爆標(biāo)志，現(xiàn)在日本已采用IEC標(biāo)準(zhǔn)，上述防爆標(biāo)志現(xiàn)已標(biāo)示為JISEXiaIICT4。一臺進(jìn)口儀表的防爆標(biāo)志為Class1，Division1， GroupB、C、D，T4A，請說明其含義。答Class11級，可燃性氣體或蒸氣場所；Division11區(qū)，存在或可能形成爆炸或燃燒的場所；GroupB、C、D適用于B、C、D組危險氣體存在的場所；T4A最高表面溫度W120C。上述防爆標(biāo)志對應(yīng)于我國的EXIIA、IIB、IICT4,可用于0區(qū)、1區(qū)危險場所。但應(yīng)注意，該表不能用于乙快場所。一臺進(jìn)口儀表的防爆標(biāo)志如下，請說明其含義。UL/FM/CSA

22、Classi， GroupB、 C、 D， T5Class3， GroupE、 F， T5CENELEC EEXedIICT5答UL美國保險高試驗室；FM美國工廠聯(lián)合研究會；CSA加拿大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會；CENELEC歐洲電工技術(shù)委員會。說明該儀表的防爆性能已經(jīng)UL、FM、CSA、CENELEC測試認(rèn)可。Classi，GroupB、C、D，T5 適用于NEC規(guī)定的B、C、D組可燃?xì)怏w，表面溫度W100C。Class2，GroupE、F，T5適用于NEC規(guī)定的E、F組粉塵，表面溫度W100C。EEXedIICT5符合EN標(biāo)準(zhǔn)（EN為歐共體標(biāo)準(zhǔn)代號，其防爆標(biāo)準(zhǔn)與IEC等效）、工廠用防爆儀表，增安、隔爆型，

23、防爆等級C級， 最高表面溫度W100C。4.22變送器輸出信號的傳輸距離有無限定？答現(xiàn)在生產(chǎn)的電容式變送器，供電都是24VDC，按儀表最大輸出22.5mA，最小工作電壓10.5VDV算，其負(fù)載電阻為600Q。對于隔 爆變送器來說，只要導(dǎo)線電組和變送器帶的設(shè)備電阻之和不超過600Q，導(dǎo)線的傳輸距離沒有限定。但是對本安型變送器來說，導(dǎo)線的 長度是有規(guī)定的。因為本安是一個系統(tǒng)，不單是一臺本安儀表，還包括關(guān)聯(lián)設(shè)備和外部配線在內(nèi)。關(guān)聯(lián)設(shè)備一般都是安全柵，它對導(dǎo)線 的長度是有要求的，每種安全柵上都注有最大允許電感和最大允許電容。如果導(dǎo)線的分布電容和電感加上變送器未經(jīng)保護的電容和電感 超過了規(guī)定范圍，儀表系統(tǒng)便是不本安的了。4.23在爆炸危險場所安裝儀表時有哪些要求？答爆炸危險場所使用的儀表、電氣設(shè)備和安裝材料如接線盒、分線盒、端子箱等，必須具有經(jīng)本國授權(quán)機構(gòu)簽發(fā)的防爆合格證， 安裝前應(yīng)檢查其規(guī)格、型號是否符合設(shè)計要求，其外部應(yīng)無損傷、裂紋。在爆炸危險場所也可設(shè)置正壓防爆的儀表箱，內(nèi)裝非防爆型儀表及其他電氣設(shè)備，儀表箱的通風(fēng)管必須保持暢通，在送電以前， 應(yīng)通入箱體積5倍以上的氣體進(jìn)行置換。爆炸危險場所1區(qū)內(nèi)的儀表配線，必須保證在萬一發(fā)生接地、短路、斷線等