防爆技术通用作业指导书

1、防爆技术通用作业指导书1 目的：为工艺、检验使用防爆标准提供指南。2 范围： 适用于公司所有防爆产品。3 技术要求：3.1 gb3836.1 技术要求3.1.1、电气设备分类和温度组别：ii类电气设备的最高表面温度分组温度级别最高表面温度t1t2t3t4t5t645030020013510085i类电气设备最高表面温度当电气设备表面可能堆积煤尘电气设备不会堆积煤尘或者参与措施防止煤尘堆积150 ex d i450 ex d i 300 3.1.2、对所有电气设备的规定：3.1.2.1防爆电气设备的温度是以-20- +40的环境温度为基础，超过+40应该进行修正。3.1.2.2隔爆型电气产品允许

2、的环境温度为-20- +60超过此温度范围则应在特定温度下进行防爆试验。3.1.2.3对具有快开式门或盖的电气设备，如果内装电热元件或储能元件时要限制其开门的速度，使电热元件的表面温度和储能元件的剩余能量降低到规定的水平。或设“在危险场所严禁打开”警告语。3.1.3含轻金属的外壳i类设备外壳对铝的含量进行限制： 铝、钛和镁的总含量（按质量百分比）不允许大于15%，且钛和镁的总含量不允许大6%。i类灯具外壳抗拉强度不低于120mpa。ii类设备外壳的含镁量不允许大于6%。3.1.4紧固件一般电气设备的紧固件只允许用工具才能松开或拆除，但螺丝刀不能视为打开紧固件的工具。对“防松装置”不做规定，需要

3、时由各防爆型式专用标准规定。特殊紧固件，螺距符合gb9144，公差配合符合gb9145的6g/6h配合；螺栓或螺母符合相应标准的要求。3.1.5粘接材料 热稳定性：材料的极限温度应超过电气设备的最高温度至少20k。3.1.6 ex元件ex元件是等同iec标准而增加的一新概念。ex元件即防爆元件，它可单独取证，但防爆合格证编号后加“u”符号，以表明其为ex元件。它不能单独使用，和其他电气设备或系统一起使用时，须和其他电气设备一起重新进行补充检验认证。国内也称防爆部件，例如防爆接线端子。 ex元件应满足附录f的规定，ex元件可以是空外壳，或与设备一起使用，并符合1.2所列一个或多个防爆型式的规定。

4、3.1.7接地连接件防触电为i类的电气设备应有内外接地连接线外接地连接件应能至少与截面积为4平方毫米的连接线有效连接3.1.8电缆和导管引入装置电缆引入部位工作温度大于70度，应在设备上有相应的警告。3.1.9灯具的补充规定灯具可带有保护罩，网孔应小于50mm*50mm除了本质安全灯具，其他应带开盖连锁装置或设置“严禁带电打开”的警告3.1.10型式检查和试验标准检查项目备注gb3836.1资料审查样机和资料的一致性冲击试验不适用于本质安全型设备跌落试验不适用于固定安装设备外壳防护等级试验绝缘套管扭转试验使用绝缘套管的设备温度测定热剧变试验适用于玻璃材质透明件的设备耐热耐寒试验适用于非金属材料

5、的外壳*光老化试验适用于非金属材料的外壳耐化学试剂试验适用于非金属外壳的i类设备表面电阻适用于非金属外壳，有警告标志可免测标准检查项目备注gb3836.1电缆夹紧试验电缆引入密封圈的老化试验引入装置的耐冲击试验gb3836.2外壳耐压试验内部点燃不传爆试验电缆引入装置的机械强度试验3.1.11冲击试验冲击试验是使电气设备承受质量为1公斤的冲击锤自高度h垂直下落时的作用，高度he导出（h=e/10）,冲击锤应装有一个直径为25 mm的半球形淬火钢制冲击头 。每次试验前应检查冲击头表面是否良好。 试验通常是在一个完全装配好的并可投入使用的电气设备上进行；但是如果这样试验对透明件是不可能时，则应将透

6、明件装在它本身的或类似的支架上进行试验；制造厂与检验单位协商同意，允许在外壳上进行试验。玻璃透明件应在3个样品上进行试验，每个样品只试验一次；其他零件应在两个样品上进行试验，每个样品在两个不同位置各进行一次试验。 冲击点应是认为最薄弱的部位。通常试验环境温度为1525，当材料性能数据说明其在低温下抗冲击性能降低时，试验应在规定温度范围的最低温度下进行。 冲击试验能量要求：电气设备类别i类类机械危险程度高低高低塑料外壳20 j7 j7 j4 j无保护网的透明件7j4j4j2j带保护网的透明件（试验时不带保护网）4j2j2j1j3.1.12跌落试验携带式电气设备除了进行冲击试验外，还应在使用状态下

7、从1米高跌落到水平的混凝土的平坦表面上4次，样品的跌落位置有检验单位确定。非塑料外壳电气设备跌落试验应在15-25温度下进行，当材料性能数据说明其在低温下抗冲击性能降低时，试验应在规定温度范围的最低温度下进行。冲击试验和跌落试验不应引起影响到电气设备防爆型式的任何损坏。表面损伤、表面涂漆损坏、电气设备散热片和其他类似部件的破裂和小的凹陷都可以不考虑。3.1.13热剧变试验灯具的玻璃透明件和电气设备观察窗玻璃应经受热剧变试验，试验时使它们处在最高工作温度下，用温度为5-15、直径为1mm喷射水对其喷射而不破裂。3.1.14塑料外壳及外壳的塑料部件的试验对于i类电气设备 2只样品依次做耐热试验、耐

8、寒试验、机械试验，最后做有关防爆试验。 2只样品依次做耐油脂试验、机械试验，最后做有关防爆试验。 2只样品依次做耐矿用液压液作用试验、机械试验，最后做有关防爆试验 对于明显不影响防爆性能的试验可以不对每个样品都做，试验样品可以减少。对于类电气设备的试验 2只样品依次做耐热试验、耐寒试验、机械试验，最后做有关防爆试验。3.1.15标志电气设备应在主体部分的明显地方设置标志。标志必须考虑到在可能存在的化学腐蚀下，仍然清晰和耐久。标志ex、防爆型式、类别、温度组别可用凸纹或凹纹标在外壳的明显处。一个电气设备的不同部位使用不同的防爆型式时，则每个相应部位都应具有相应的防爆型式的标志。如果一个电气设备上

9、使用着一种以上防爆型式时，则首先标明主要的防爆型式标志，接着是其它防爆型式的标志。o ex元件应在明显处标志，且其标志应清晰耐久，标出以下内容：o 制造厂名称或注册商标o 制造厂所规定的名称、型号o 符号exo 防爆型式符号o ex元件组别符号o 检验单位名称或标记o 防爆合格证编号后家符号“u”o 防爆型式专用标准规定的附加标志o ex元件一般标准规定的标志，该标志检验单位不再检查o 对于小型电气设备及ex元件，由于体积有限，检验单位可以允许减少部分标记内容，但至少应包含以下内容o 制造厂名称或注册商标o ex符号和防爆型式o 检验单位名称或标记o 防爆合格证编号o 对于电气设备标符号，对于

10、ex元件标符号u3.1.16防爆标志及其意义 exdct6：ex防爆标志 d防爆型式（隔爆型） -爆炸性气体环境（煤矿外的其他爆炸性气体环境） c最大试验安全间隙 t6最高表面温度（85） 3.2 gb3836.2技术要求3.2.1隔爆外壳 电气设备的一种防爆型式，用“d”表示:外壳能够承受通过外壳任何结合面或结构间隙渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏，并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸气形成的爆炸性环境的点燃。这由两种含义：-外壳有足够的强度。能承受内部可燃性气体爆炸不致损坏（金属、非金属均可）;-外壳有规定的隔爆接合面参数，内部爆炸不会引起外部可燃性气体爆炸。3.2.2防爆结

11、合面参数：o 容积-外壳的内部内部总容积。若外壳和内装部件在使用中不可分开时，其容积是指净容积o 隔爆接合面隔爆外壳不同部件相对应的表面配合在一起（或外壳连接处）且火焰燃烧生成物可能会由此从外壳内部传到外部的部位o 间隙隔爆接合面相对应表面之间的距离。防爆间隙（l为结合面长度）o 隔爆型电气设备的关键是隔爆外壳3.2.3隔爆接合面通用要求 隔爆外壳零件，其所有接合面均应符合本标准规定结构型式和参数要求3.2.3.1隔爆结合面的型式可以是平面、止口、圆筒、螺纹型，也可以采用其他的 接合面型式例如曲路、锯齿等。3.2.3.2接合面进行防锈、防腐处理，但不允许涂漆等，除非已证明过该材料、工艺不影响隔

12、爆性能。3.2.3.3接合面要求的粗糙度ra不允许超过6.3m。3.2.4非螺纹接合面（平面、圆筒、止口）关注点：表面粗糙度ra 6.3m 接合面长度 接合面间隙 可查表3.2.4.1平面接合面时，（见标准图8图10）有两种情况：孔在壳内；孔在壳外。1为孔与外壳内侧的距离。3.2.4.2原则上c设备不允许采用平面接合面结构，但是对于容积不大于 500cm3、l9.5mm，间隙0.04时除外（见标准中表4注2）。3.2.4.3止口接合面应将圆筒和平面部都考虑在内。 3.2.4.4对于c 类电气设备，止口结合面的圆筒部分的长度应不小与隔爆结合面总长度的二分之一。3.2.4.5防护用衬垫只能作为辅助

13、件，不能包括在隔爆结合面之内。防爆衬垫采用金属或金属包覆的不燃的可压缩衬垫。对于含有乙炔的iic类设备采用平面接合面必须符合的条件：l9.5mm，间隙 0.040mm，且容积 500cm3。f不大于1mm时圆筒部分的直径差如右图；l为ab总和，不满足时只能是b3.2.5螺纹接合面关注点：啮合精度、啮合扣数、最小轴向啮合长度i iia iib 不小于5扣，容积大于100 最小8 其他5 iic 参考标准表53.2.6衬垫和o型环隔爆面关注点：不经常打开的部件厚度不小于2.0mm宽度（外壳容积）附录d.3条款3.2.7紧固件3.2.7.1隔爆型的外壳紧固件是重要部件之一。3.2.7.2紧固件只允许

14、采用工具才能松开和拆除（螺丝刀不能视为工具），不得采 用手动紧固件。3.2.7.3紧固件一般应设防松垫圈。3.2.7.4紧固螺钉孔不得穿透隔爆外壳，螺孔周围及底部壁厚不得小于孔径的1/3 （至少为3mm），必须打穿的工艺孔或螺孔应用螺塞永久性的堵死，如焊牢、铆牢等。3.2.7.5螺孔的螺纹应留有余量，当紧固螺栓完全拧入后还应留有一定的裕度。3.2.7.6 i类设备等特殊地方需要特殊紧固件时应达到特殊紧固件的螺距、公差等 要求（见gb3836.1 第9.2条）。3.2.8电缆和导线的引入与连接有两种引入方式：一种是间接引入 （如接线盒），一种是直接引入 （直 接引入到主空腔：a.主空腔设接线板；

15、b.永久性电缆l1m ）。必须满足：1、螺纹至少五扣 2、防止电缆线受拉或扭转损坏接线端子3.2.8.1间接引入：用接线盒：接线盒应符合相应的防爆型式要求 。接线盒与主空腔连接采用绝缘套管或密封导线压盖方式，无论采用什么方式都必须符合隔爆外壳的要求。3.2.8.2直接引入：3.2.8.2.1用压紧密封圈的电缆引入方式； 密封圈的厚度、内径、材料和压紧应符合要求（密封最小轴向尺寸x表1表4）。3.2.8.2.2当电缆引入时，把电缆永久性的封入主空腔内时，则外壳外部的电缆长度1m。3.2.9出场试验3.2.9.1出场试验项目：外壳耐压试验/防爆参数检查3.2.9.2试验方法：静压试验和动压试验均可

16、3.2.9.3试验对象：构成外壳的每一个部件整体的空外壳3.2.9.4试验方式为全检3.3 gb3836.3 技术要求3.3.1增安型防爆电气设备的主要防爆措施 增安型防爆电气设备的安全不仅与设备本身的设计和制造有关，而且与其安 装和使用条件有密切关系，其防爆措施归纳起来分为两类：产品制造方面：3.3.1.1对允许采用增安型防爆措施的电气设备类型加以选择。按照标准规定，只 有那些在正常运行条件下不产生火花和电弧的电气设备，才有允许制成防爆增安型，而且设备的额定电压不允许超过11千伏。这是保证增安型防爆安全的基础。3.3.1.2设备内部和外部的导线连接牢固，防止由于接触不良而产生火花或高温。3.

17、3.1.3适当增大设备中不同电位的裸露带电导体之间的电气间隙和爬电距离，防 止发生电击穿火花或电弧。3.3.1.4提高电气设备的绝缘能力，例如选用高质量的绝缘材料，采用高质量的绝缘制造工艺。3.3.1.5限制设备外壳和外壳内部零件的表面温度，防止发生热点燃。3.3.1.6提高设备外壳的防护等级，以防止水、外物和灰尘侵入电气设备内部。 以上是对增安型电气设备通用的安全措施。对于不同种类的增安型电气产品 还规定了具体的安全措施。3.3.2连接件该条所说得连接件是指与外部电路连接用的连接件。不允许绝缘材料传递接触压力，因为绝缘材料强度差，而且尺寸受温度的影响大，容易造成接触不良而产生火花或高温。3.

18、3.3内部导线连接 增安型产品要求外壳内部的导线连接也必须牢固可靠，因此标准中对内部导线（包括导体）之间的连接方式作出明确规定，主要目的是防止因接触不良或松动而产生火花或高温而造成点燃危险。只允许采用下列的导线连接方法：a) 防松动螺纹紧固件；b) 挤压连接；c) 导线用机械方式连接后，再用软钎焊；d) 硬钎焊；e) 熔焊；f) 符合标准4。1条要求的任何连接方式。3.3.4电气间隙 不同电位裸露导电部件之间的电气间隙应该符合表1的规定。此条应该注意以下几点：3.3.4.1对于增安型电气设备，其电气间隙以及关于爬电距离的要求不仅适用于对 外部电路连接的连接件，而且适用于设备外壳内部所有裸露的带

19、电部件。3.3.4.2表1中的电气间隙和爬电距离是按工作电压计算的。3.3.4.3表1中的数值是电气间隙和爬电距离的最小允许值，在设计具体产品时，特别在设计接线盒时，应该尽可能选取较大的数值以方便接线，以保证安全。绝缘材料相比漏电起痕指数（cti）的测定方法gb4207的规定，表1中的材料级别分为 i、ii、和iiia。常用绝缘材料分级举例如所示，以方便大家选用。3.3.5固体绝缘材料 影响绝缘材料功能的机械性能，例如强度和刚度在高于电气设备额定运行时 的最高温度至少20k,最低为80时满足使用要求。3.3.6内部导线布置 可能与金属零件接触的导线，应有机械保护或加以适当的固定以防损坏。3.3

20、.7外壳防护等级 提高设备外壳的防护等级，防止水、外物及灰尘进入电气设备内部，危及设 备的绝缘，或者造成电气短路和机械碰撞火花。提高外壳防护等级是防爆增安型的主要安全措施之一，应该引起制造厂和用户的高度重视。总的要求是：内部装有裸露带电部件的外壳，应具有ip54 的防护等级；内部仅装有绝缘带电部件的外壳 至少具有ip44的防护等级。3.3.8紧固件 这是指外壳的紧固件。3.3.9型式试验 本标准是对gb3836。1的补充，gb3836。1第23章的型式试验要求也适用于增 安型电气设备。增安型电气设备的防爆主要措施是结构方面的规定，型式试验主要是绝缘介电强度和温度试验。主要试验项目有：-绝缘介电

21、强度试验；-螺口灯座的机械试验和管式荧光灯的发热试验；-蓄电池、接线盒盒电阻加热器的有关试验等。3.3.10标志增安型电气设备除了按照gb3836。1通用规定之外，应增加以下标志：-额定电压和额定电流；-通用接线盒和分线盒的允许最大耗散功率3.3.11出厂检验出厂检验项目：-绝缘介电强度试验；-防爆蓄电池的绝缘电阻测量。3.4 gb3836.4技术要求3.4.1本质安全型电气设备应用范围 由于本质安全型电路是在规定的试验条件下（包括正常工作和规定的故障条 件）产生的电火花和热效应均不得点燃规定的爆炸性气体混合物的电路。所以，该电路的传输功率很小，因此它只能应用于弱电设备中，如温度、压力、流量、

22、液位界面、报警、自动调解、通信等系统。3.4.2本质安全可以是一个单独设备，也可以是一个系统，系统通常是变送器或传感器经电缆与关联设备（安全栅）组成。3.4.3最小点燃能量: 点燃大量试验表明，点燃不同的爆炸性气体混合物需要的点燃能量不同，例 如点燃甲烷与空气的混合物需要280j，而点燃氢气与空气的混合物仅需要20j，在防爆工程上，把可燃性气体按照其点燃能量的大小分类：i类电气设备(代表性气体甲烷):280j；a类电气设备（代表性气体丙烷）：180j；b类电气设备（代表性气体乙烯）：60j；c类电气设备（代表性气体氢气）：20j。3.4.4本质安全的安全性: 本质安全技术在防爆技术中为最安全的

23、一项技术，因为该防爆技术把使用中可能发生的故障尽可能考虑在内。但是本质安全也有其局限性，例如其安全性易受周围电气线路的影响、功率小等。3.4.5本质安全电路 本质安全电路指在规定条件(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点燃规定的爆炸性气体环境的电路。“规定条件”指考虑了各种不利因素而规定的条件，即足够的安全系数、最易点燃的试验气体浓度、iec79-3火花试验装置、故障点分析等。“电火花”指电路中触点操作火花，如按钮、开关、继电器接点、电刷、各种控制接点等产生的火花、电路短路、断路及接地瞬间产生的火花。“热效应”指电气元件、导线的过热造成的表面温度以及电热体表面温

24、度。3.4.6正常工作 正常工作指电气和机械方面都符合本质安全设备或并联设备设计要求的工作 状态。在本质安全评定中正常工作条件包括下列内容：3.4.6.1供电电压最大值，即适用于正常工作试验的最高电压应为制造厂设计规 定额定电压的110%倍。3.4.6.2本质安全设备或关联设备的规定环境条件。3.4.6.3在最不利的组合条件下所有元器件的容差。3.4.6.4处于最不利位置的设定。3.4.6.5受检本质安全电路的任一根现场导线开路，任二根现场导线的短路或任一 根现场导线接地。 检验单位用火花试验装置对电路进行的通、断试验，视为正常工作状态的检 验。3.4.7概述 本质安全设备和关联设备，按使用区

25、域和安全程度不同分为ia和ib两个等 级。 ia等级设备可应用在0、1、2区危险场所，它的安全程度较高。 ib 等级设备可应用在1、2区危险场所，它的安全程度比ia低。3.4.8外壳 本质安全设备和关联设备一般要求具有gb4208标准规定的ip20以上防护 等级。 外壳防护等级应根据使用场所而定，例如，对于i类煤矿井下用电气设备防 护等级应不低于ip54。 对于塑料等非金属外壳要求其表面绝缘电阻不大于109，或在结构上采取 措施避免因产生静电引起的点燃危险，例如限制外露面积。 对于轻合金外壳要求其外壳材料，i类设备铝钛和镁含量15%，并且钛和镁6%，类电气设备镁含量6%。原标准i类、类设备都是

26、镁含量0.5%。 对于便携式本质安全设备如果采用的塑料等非金属材料外壳不能满足要求 时，可采用加皮套保护罩方法来防止静电危险。3.4.9导线和小元件温度3.4.9.1 i类设备上的粉尘层 以i类（150）和类t4（135）作为温度基础，要求i类电气设备内部 所要考虑的位置和元件上不能形成粉尘层，如有粉尘层将提高温升，故应严格考核其危险性。3.4.9.2设备内导线 通常，对于铜导线其最高导线自身发热温度的最大允许电流可从本标准表1 查得，而对金属导线也可用公式计算最大允许电流。 除了上述情况外，导线的温度应该用试验确定。3.4.9.3印制电路导线 本安电路用印制电路导线的电流小于表2规定值时，可

27、不对印制电路导线进 行温度试验。3.4.9.4小元件 对于总表面积不大于10cm2的小元件（例如：晶体管、集成电路、电阻或 导线等），在正常工作或规定故障状态下，经测试如果满足本条规定要求可不用进行温度点燃试验。否则应进行温度点燃试验。3.4.9.5间距 本条规定本质安全电路中不同电位零件之间以及本质安全电路与非本质安 全电路的之间的电气间隙、爬电距离以及电气绝缘等规定，防止不同电位的零件之间发生非预期的电气短路，损害设备的本质安全性能。电路如果符合这些规定，则发生的短路故障视为可数故障，否则判为非计数故障。3.4.9.5.1导电部件的间距 导电部件间距指本质安全电路与非本质安全电路、不同本质

28、安全电路、电路 与接地或绝缘的金属件之间的距离。该间距应满足本标准表4规定值。表4规定值适用于导电部件之间不会发生减小的情况，如果导电部件或元器件容易发生移动的部位或元器件焊接后导电部件之间容易变小的部件，则间距应适当加大。当间距符合表4规定值时，一般不考虑导致降低绝缘电阻的故障（即认为不会生产故障）。小于表4值但又大于表4规定值1/3时认为导体连接，且每一个该连接认为是一个计数故障。小于表4规定值1/3时认为可能发生短路非计数故障（即认为导体之间连接）。3.4.9.5.2导电部件之间电压 使用表4时，电压应是任何两导电部件间距之间对电路防爆型式能产生影 响的最高电压。3.4.9.5.3电气间

29、隙 厚度小于0.9mm或不符合规定的绝缘隔板，在测试和评定导电部件之间电 气间隙时，应不考虑其隔板作用。其它绝缘部件应符合表4第4行规定。当峰值电压大于1575v时，应插入绝缘隔板或接地金属隔板。3.4.9.5.4 浇封化合物要求和间距 浇封目的是将一个本质安全电路的导体或元器件与非本质安全电路、其它本 质安全电路、同一个电路的其它部件进行隔离。所以浇封化合物应符合规定要求，以保证浇封后电路元器件、导电部件等不能损坏本质安全防爆性能。3.4.9.5.5 通过固体绝缘的间距 固体绝缘指用挤压或模压方法形成的绝缘，而不是用浇注方法形成的绝缘。固体绝缘件中的导电部件之间距应符合表4规定，其绝缘性能还应进行介电强度考核3.4.9.5.6复合间距 当间距为复合形式时，即间距是通过空气和绝缘或浇封化合物组合，总