公司培训资料-防爆基础知识

1、防爆根底知识防爆根底知识 1.1 1.1 可燃性气体的爆炸特性可燃性气体的爆炸特性 1.2 1.2 常用防爆类型的防爆原理常用防爆类型的防爆原理 1.3 1.3 爆炸危险场所的分区爆炸危险场所的分区 1.4 1.4 爆炸危险场所的电气设备选型爆炸危险场所的电气设备选型AEGIS 根底知识根底知识防爆根底知识防爆根底知识-可燃性气体的爆炸特性可燃性气体的爆炸特性 爆炸是物质从一种状态，经过物理或化学变化，突然变成另一种状态，并放出巨大的能量。急剧速度释放的能量，将使周围的物体遭受到猛烈的冲击和破坏。 爆炸必须具备的三个条件(三要素： 1爆炸性物质：能与氧气空气反响的物质，包括气体、液体和固体。气

2、体：氢气，乙炔，甲烷等；液体；酒精，汽油；固体；粉尘，纤维粉尘等。 根底知识根底知识AEGIS 防爆根底知识防爆根底知识-可燃性气体的爆炸特性可燃性气体的爆炸特性 2氧气：空气。 3点燃源：包括明火、电气火花、机械火花、静电火花、高温、化学反响、光能等。 防止爆炸，就是要防止爆炸发生的三个条件同时存在。由于氧气空气无处不在，难以控制。因此，控制易爆气体和引爆源为两种最常见的防爆原理。 根底知识根底知识AEGIS 防爆根底知识防爆根底知识-可燃性气体的爆炸特性可燃性气体的爆炸特性 仪表中常见的三种防爆原理：仪表中常见的三种防爆原理： 控制易爆气体控制易爆气体 控制爆炸范围控制爆炸范围 控制引爆源

3、控制引爆源 根底知识根底知识AEGIS 防爆根底知识防爆根底知识-可燃性气体的爆炸特性可燃性气体的爆炸特性 控制易爆气体控制易爆气体 人为地在危险场所我们把同时具备发生爆炸人为地在危险场所我们把同时具备发生爆炸所需的三个条件的工业现场称为危险场所营造出所需的三个条件的工业现场称为危险场所营造出一个没有易爆气体的空间，将仪表安装在其中，典一个没有易爆气体的空间，将仪表安装在其中，典型代表为正压型防爆方法型代表为正压型防爆方法ExpExp。 根底知识根底知识AEGIS 防爆根底知识防爆根底知识-可燃性气体的爆炸特性可燃性气体的爆炸特性 工作原理是：在一个密封的箱体内，充满不含工作原理是：在一个密封

4、的箱体内，充满不含易爆气体的洁净气体或惰性气体，并保持箱内气压易爆气体的洁净气体或惰性气体，并保持箱内气压略高于箱外气压，将仪表安装在箱内。常用于在线略高于箱外气压，将仪表安装在箱内。常用于在线分析仪表的防爆和将计算机、分析仪表的防爆和将计算机、PLCPLC、操作站或其它、操作站或其它仪表置于现场的正压型防爆仪表柜。仪表置于现场的正压型防爆仪表柜。 根底知识根底知识AEGIS 防爆根底知识-可燃性气体的爆炸特性 控制爆炸范围控制爆炸范围 人为地将爆炸限制在一个有限的局部范围内，使人为地将爆炸限制在一个有限的局部范围内，使该范围内的爆炸不致于引起更大范围的爆炸。典型该范围内的爆炸不致于引起更大范

5、围的爆炸。典型代表为隔爆型防爆方法代表为隔爆型防爆方法ExdExd。 根底知识根底知识AEGIS 防爆根底知识防爆根底知识-可燃性气体的爆炸特性可燃性气体的爆炸特性 工作原理：为仪表设计一个足够巩固的壳体，按标准严格地设计、制造和安装所有的界面，使在壳体内发生的爆炸不致于引发壳体外危险性气体易燃气体的爆炸。隔爆防爆方法的设计与制造标准极其严格而且安装、接线和维修的操作规程也非常严格。该方法决定了隔爆的电器设备、仪表往往非常笨重，操作须断电等，但许多情况下也是最有效的方法。 根底知识根底知识AEGIS 防爆根底知识防爆根底知识-可燃性气体的爆炸特性可燃性气体的爆炸特性 控制引爆炸源控制引爆炸源

6、人为地消除引爆源，既消除足以引爆的火花，人为地消除引爆源，既消除足以引爆的火花，又消除足以引爆的外表温升，典型代表为本质平安又消除足以引爆的外表温升，典型代表为本质平安型防爆方法型防爆方法ExiExi。 根底知识根底知识AEGIS 防爆根底知识防爆根底知识-可燃性气体的爆炸特性可燃性气体的爆炸特性 工作原理是：利用平安栅技术，将提供给现场仪表的电能量限制在既不能产生足以引爆的火花，又不能产生足以引爆的仪表外表温升的平安范围内。按照国际标准和我国的国家标准，当平安栅平安区一侧所接设备发生任何故障不超过250V电压时，本质平安防爆方法确保危险现场的防爆平安。Ex ia级本质平安设备在正常工作、发生

7、一个故障、发生二个故障时均不会使爆炸性气体混合物发生爆炸。因此该方法是最平安可靠的防爆方法。 根底知识根底知识AEGIS 防爆根底知识防爆根底知识-可燃性气体的爆炸特性可燃性气体的爆炸特性 可燃性气体的平安参数可燃性气体的平安参数 1.1.爆炸界限爆炸界限可燃性气体与空气的混合物只有在某可燃性气体与空气的混合物只有在某个浓度范围内才能爆炸个浓度范围内才能爆炸. . 此范围的低限称为此范围的低限称为 : : 爆炸下限爆炸下限( ( LEL)LEL) 此范围的高限称为此范围的高限称为 : : 爆炸上限爆炸上限 当空气中可燃性气体的浓度低于爆炸下限当空气中可燃性气体的浓度低于爆炸下限的的 1 / 4

8、(25 1 / 4(25 LEL) LEL)时时, ,该环境是平安的该环境是平安的. . 根底知识根底知识AEGIS 防爆根底知识防爆根底知识-可燃性气体的爆炸特性可燃性气体的爆炸特性气体名称气体名称爆炸下限爆炸下限(vol(vol) )爆炸上限爆炸上限(vol(vol) )甲烷甲烷5.05.01515丙烷丙烷2.12.19.59.5氢气氢气4.04.075.675.6乙醇乙醇3.53.51919乙醚乙醚1.71.74848乙炔乙炔1.51.58282几种常见的可燃性气体的爆炸界限几种常见的可燃性气体的爆炸界限 根底知识根底知识AEGIS 防爆根底知识防爆根底知识-可燃性气体的爆炸特性可燃性气

9、体的爆炸特性2.2.引燃温度引燃温度( (自燃温度自燃温度) ) 引燃爆炸性气体的最低温度引燃爆炸性气体的最低温度 在没有明火的情况下在没有明火的情况下, ,可燃性气体的温度到达可燃性气体的温度到达某一温度时某一温度时, ,由于内部氧化放热加剧而自动着火由于内部氧化放热加剧而自动着火( (也也叫自燃叫自燃),),该温度称作引燃温度该温度称作引燃温度( (自燃温度自燃温度).). 根底知识根底知识AEGIS 防爆根底知识防爆根底知识-可燃性气体的爆炸特性可燃性气体的爆炸特性气体名称气体名称引燃温度引燃温度气体名称气体名称引燃温度引燃温度甲烷甲烷537537乙炔乙炔305305丙烷丙烷466466

10、氢气氢气560560丁烷丁烷365365乙醚乙醚 170170汽油汽油260260氨氨630630几种常见可燃性气体的引燃温度几种常见可燃性气体的引燃温度( (自燃温度自燃温度) ) 根底知识根底知识AEGIS 防爆根底知识防爆根底知识-可燃性气体的爆炸特性可燃性气体的爆炸特性 在工程上不允许设备的外表温度超过环境中相应的可燃气体的自燃温度,以防止由于过高温度引起点燃危险.3.温度组别 防爆标准将可燃气体按照其自燃温度分为6组. 根底知识根底知识防爆根底知识防爆根底知识-可燃性气体的爆炸特性可燃性气体的爆炸特性温度组别温度组别 电气设备的最高表面温度电气设备的最高表面温度可燃气体的自燃温度可燃

11、气体的自燃温度常见爆炸性气体常见爆炸性气体 T1T1 450 450450 450 氢气、丙烯腈等氢气、丙烯腈等4646种种T2T2 300 300300 300 乙炔、乙烯等乙炔、乙烯等4747种种T3T3 200 200200 200 汽油、丁烯醛等汽油、丁烯醛等3636种种T4T4 135 135135135乙醛、四氟乙烯等乙醛、四氟乙烯等6 6种种T5T5 100 100100 100 二硫化碳二硫化碳T6T6 85 8585 85 硝酸乙脂和亚硝酸乙脂硝酸乙脂和亚硝酸乙脂温度组别温度组别, ,设备外表温度和可燃气体的自燃温度之间关系设备外表温度和可燃气体的自燃温度之间关系 根底知识根

12、底知识AEGIS 防爆根底知识防爆根底知识-可燃性气体的爆炸特性可燃性气体的爆炸特性 按照上表按照上表, ,可以方便地选用防爆电气产品的温度组可以方便地选用防爆电气产品的温度组别别. . 例如例如: : 环境中存在甲烷环境中存在甲烷, , 那么须选择那么须选择 T1 T1 组别组别 以上的防爆电气产品以上的防爆电气产品. .环境中存在二硫化碳环境中存在二硫化碳, , 那么那么须选择须选择 T5 T5 组别以上的防爆电气产品组别以上的防爆电气产品. . 根底知识根底知识AEGIS 防爆根底知识防爆根底知识-可燃性气体的爆炸特性可燃性气体的爆炸特性4. 4. 最小点燃能量最小点燃能量(MICR):

13、(MICR): 在存在可燃性气体的环境中在存在可燃性气体的环境中, ,一个电路的一次一个电路的一次放电正好足够点燃可燃性气体放电正好足够点燃可燃性气体, ,这个电路总能量的这个电路总能量的最小值最小值, ,称为最小点燃能量称为最小点燃能量(MICR).(MICR). 工程上可以采取限制电路中能量的方法来防止工程上可以采取限制电路中能量的方法来防止电路断开或闭合时产生的电火花点燃周围环境中的电路断开或闭合时产生的电火花点燃周围环境中的可燃性气体可燃性气体, ,根据这一原理可以设计本钱质平安型根据这一原理可以设计本钱质平安型电路电路. . 根底知识根底知识AEGIS 防爆根底知识防爆根底知识-可燃

14、性气体的爆炸特性可燃性气体的爆炸特性 气体气体最小点燃能量最小点燃能量(MICR)(MICR)甲烷甲烷0.28mj IIA0.28mj IIA正丁烷正丁烷0.25mj0.25mj异丁烷异丁烷0.52mj0.52mj乙烯乙烯0.096mj IIB0.096mj IIB氢气氢气0.019mj IIC 0.019mj IIC 一些可燃性气体的最小点燃能量一些可燃性气体的最小点燃能量(MICR):(MICR): 根底知识根底知识AEGIS 防爆根底知识防爆根底知识-可燃性气体的爆炸特性可燃性气体的爆炸特性5.5.最大平安间隙最大平安间隙(MESG):(MESG): 在标准规定的实验条件下在标准规定的实

15、验条件下, ,一个装置内的可燃一个装置内的可燃性气体被点燃后产生的爆炸火焰穿过性气体被点燃后产生的爆炸火焰穿过25mm25mm长的接合长的接合面面, ,不能点燃外壳外部环境的爆炸性气体时不能点燃外壳外部环境的爆炸性气体时, ,结合面结合面两局部之间的最大间隙两局部之间的最大间隙. . 根据这一原理可以设计成隔爆型电路根据这一原理可以设计成隔爆型电路. . 根底知识根底知识AEGIS 防爆根底知识防爆根底知识-可燃性气体的爆炸特性可燃性气体的爆炸特性气体气体最大安全间隙最大安全间隙(MESG) mm(MESG) mm甲烷甲烷1.141.14丙烷丙烷0.920.92乙炔乙炔0.370.37氢气氢气

16、0.290.29氨气氨气3.173.17一些可燃性气体的最大平安间隙一些可燃性气体的最大平安间隙(MESG)(MESG) 根底知识根底知识AEGIS 防爆根底知识防爆根底知识-可燃性气体的爆炸特性可燃性气体的爆炸特性级别级别MESGMESGMICRMICR1.141.141 1AAMESG0.9MESG0.9MICRMICR0.80.8BB0.9 0.9 MESG MESG 0.50.50.8 0.8 MICRMICR0.450.45CC0.5 0.5 MESGMESG0.45 0.45 MICRMICR根据可燃性气体的最小点燃能量根据可燃性气体的最小点燃能量(MICR)(MICR)及最大平安

17、间及最大平安间隙隙(MESG),(MESG),将可燃性气体分级将可燃性气体分级: : 根底知识根底知识AEGIS 防爆根底知识防爆根底知识- -常用防爆类型的防爆原理常用防爆类型的防爆原理 本质平安型本质平安型 Ex i Ex i 隔爆型隔爆型 Ex d Ex d 增安型增安型 Ex e Ex e 浇封型浇封型 Ex m Ex m 正压型正压型 Ex p Ex p 充油型充油型 Ex o Ex o 充砂型充砂型 Ex q Ex q 根底知识根底知识AEGIS 防爆根底知识防爆根底知识- -常用防爆类型的防爆原理常用防爆类型的防爆原理 本质平安型 Ex i在规定的实验条件下,(设备的电路)正常工

18、作或规定的故障状态下产生的点火花或热效应均不能点燃规定的爆炸性气体.本质平安的主要措施是限制电路中的能量,使产生的火花的能量小于相应的最小点燃能量.主要措施: 平安栅限制电路中的电压和电流 根底知识根底知识AEGIS 防爆根底知识防爆根底知识- -常用防爆类型的防爆原理常用防爆类型的防爆原理 隔爆型 Ex d能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力,并阻止内部的爆炸向外传播.两个根本条件: 1. 外壳具有足够的机械强度 2. 与外界的接缝和孔隙小于相应的最大平安 间隙 根底知识根底知识AEGIS 防爆根底知识防爆根底知识- -常用防爆类型的防爆原理常用防爆类型的防爆原理 浇封型 Ex m将设备可能产生火花或高温的局部浇封在浇封剂