防爆基础知识介绍

防爆基础知识HerbertXu内容防爆原理危险区域的划分爆炸性物质的分类、分级、分组主要防爆技术以及发展趋势NECvsIEC防爆原理爆炸的基本条件氧气点燃源爆炸性物质产生爆炸的基本条件：1）爆炸性物质2）空气/氧气3）点燃源防止爆炸的方法：1）避免形成爆炸性环境2）消除可能的点燃源可燃性气体和空气混合物的浓度在一定范围内太稀薄太浓最容易点燃的浓度可以被点燃的浓度0%LELUEL100%Hydrogen（氢）Acetylene（乙炔）Methane（甲烷）4%

1,5%

5%14%

6%

8%34%

12%

9%76%

80%

15%爆炸界限爆炸界限爆炸还有一个条件：由易燃易爆气体，蒸汽，粉尘和空气组成的混合物，且可燃气体浓度处于爆炸界限内（爆炸下限和爆炸上限）最大爆炸压力在一个既定的容器内，最大爆炸压力跟气体种类和气体浓度有关（下图是某种气体在一个5升球形容器中的实验数据）爆炸压力－时间图（下图是爆炸压力随时间变化）点燃源火花热源明火电火花机械火花马达灯具其它高温物体引燃温度9不同气体的引燃温度是不一样的，因此不同气体对防爆电器的温度要求也是不一样的。危险区域的划分区域划分0区 在正常情况下，爆炸性气体混合物连续地或长时间存在的场所。（1000h/y以上）1区 在正常情况下，爆炸性气体混合物有可能出现的场所。（10～1000h/y）2区 在正常情况下，爆炸性气体混合物不可能出现，或既使出现也只是短时间存在的场所。（10h/y以下）非危险区域（1h/y以下）中国防爆标准与IEC标准一样，把爆炸性气体危险场所划分为3个区域，即0区Zone0、1区Zone1和2区Zone2。标准爆炸危险区域划分的主要标准依据GB50058-1992 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB3836.14-2000 爆炸性气体环境用电气设备第14部分危险场所分类GB12476.3-2007 可燃性粉尘环境用电气设备第3部分存在或可能存在可燃性粉尘的场所分类中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程（试行）1987年爆炸性危险区域主要以爆炸性危险物质出现的频繁程度和持续时间为划分依据的影响区域划分的因素划分危险区域时应考虑以下因素：存在危险物质的可能性危险物质的释放量危险物质的特性（比重、点燃特性等）环境条件（如气压、温度、通风情况、风向等）距离释放源的距离危险物质泄露监控设施配置情况爆炸后果的严重性IEC区域划分举例2区1区0区0区1区2区易燃易爆液体通风口储油罐法兰泵管道<依据IEC79-10对危险性环境进行划分爆炸性气体和空气的混合物的存在连续或长时间存在在正常操作时有可能出现不太会出现,只是短时存在防爆设备安全应用的职责区域划分： 一般为设计院设备选型： 设计院、工程公司或最终用户采购验收： 工程公司或其它采购单位正确安装： 工程公司或其它安装单位检查维护： 用户、业主设备检修： 用户、业主、专业修理单位人员培训： 用户、业主IEC和NEC的区别IECNEC危险程度Zone0Division1高低Zone1Zone2Division2粉尘危险环境的区域划分对于粉尘场所，同样划分为3个区域，

即Zone20、Zone21和Zone22区。20区 在这个区域中，易燃性粉尘在空气中形成云状物，并且连续存在，或长时间或频繁存在。21区 在这个区域中，一般条件下，易燃性粉尘偶尔会形成云状物。22区 在这个区域中，一般条件下，易燃性粉尘形成的云状物一般不会发生，即使发生，也是短时行为。爆炸性物质的

分类、分级、分组GB和IEC标准将爆炸性物质分为三类：I类－矿井甲烷II类－爆炸性气体混合物（包括蒸气、薄雾）III类－爆炸性粉尘和纤维NEC标准将爆炸性物质分为三类：ClassI－爆炸性气体ClassII－爆炸性粉尘ClassIII－纤维分类最大试验安全间隙（MESG）：在标准规定的试验条件下，标准外壳内所有浓度的被试气体或蒸气与空气的混合物点燃后，通过25mm长的接合面均不能点燃壳体外部爆炸性混合物的外壳空腔两部分之间的最大间隙。最小点燃电流（MIC）：采用火花试验装置，由电阻电路或电感电路引起爆炸性试验混合物点燃的最小电流。最小点燃电流比（MICR）是相对于甲烷最小点燃电流的比值。中国、IEC分级标准MESG(mm)MICR典型气体NEC分级标准点燃特性I1.141.0甲烷D难易IIA0.9<MESG<1.140.8<MICR<1.0丙烷IIB0.5~0.90.45~0.8乙烯CIICMESG<0.5MICR<0.45乙炔B氢气A基于MESG和MICR的气体分级分级分组引燃温度（AIT）：依据标准规定的方法进行试验时，能够引燃爆炸性气体与空气混合物的热表面最低温度。基于AIT的气体分组中国、IEC分组标准NEC分组标准气体引燃温度t(oC)点燃特性T1T1>450难易T2T2300<t<=450T2A280<t<=300T2B260<t<=280T2C230<t<=260T2D215<t<=230T3T3200<t<=215T3A180<t<=200T3B165<t<=180T3C160<t<=165T4T4135<t<=160T4A120<t<=135T5T5100<t<=120T6T685<t<100防爆电气温度等级NECIEC引燃温度(℃)最大允许表面温度(℃)温度等级T1T1>450450T2T2>300300T2A

280T2B

260T2C

230T2D

215T3T3>200200T3A

180T3B

165T3C

160T4T4>135135T4A

120T5T5>100100T6T6>8585常见气体分级、分组组（温度等级）类/级T1T2T3T4T5T6I甲烷

IIA乙烷，丙烷，丙酮，苯乙烯，氯苯，甲苯，苯，氨，一氧化碳，甲醛，苯氨丁烷，甲醇，乙醇，丙烯，氯乙烯，醋酸丁酯，乙酸戊酯戊烷，巳烷，庚烷，癸烷，辛烷，汽油，氯丁烷乙醚，三甲胺

亚硝酸乙脂IIB焦炉煤气，环丙烷，丙烯腈环氧乙烷，2-环氧丙烷，乙烯，1,3-丁二烯二甲醚，硫化氢，四氢呋喃，丙烯醛四氟乙烯，二乙醚

IIC水煤气，氢气乙炔

二硫化碳

硝酸乙脂I类：煤矿用电气设备II类:除煤矿外的其他爆炸性气体环境用电气设备。按爆炸性气体的特性，隔爆型和本质安全型电气设备又分为IIA，IIB和IIC类。危险程度爆炸危险环境的危险程度跟以下有关气体或粉尘种类区域安全和技术限制主要防爆技术

（防爆型式）常用防爆型式目前常用的电气防爆技术/型式：隔爆型(Exd)增安型(Exe)本安型(Exia/ib)浇封型(Exma/mb)充砂型(Exq)油浸型(Exo)正压型(Expx/py/pz)n型(ExnA/nC/nL/nR/nZ)粉尘防爆(tD,DIPA/B)其它特殊型GB及IEC相关标准爆炸环境防爆型式符号GB标准IEC标准气体(I、II)通用要求GB3836.1IEC60079-0隔爆型dGB3836.2IEC60079-1增安型eGB3836.3IEC60079-7本质安全型ia，ib，ic(nL)GB3836.4IEC60079-11正压型px，py，pz(nZ)GB3836.5IEC60079-2油浸型oGB3836.6IEC60079-6充砂型qGB3836.7IEC60079-5n型nA,nR,nL,nC,nZGB3836.8IEC60079-15浇封型

ma，mbGB3836.9IEC60079-18气体区域场所分类GB3836.14IEC60079-10粉尘(III)外壳保护型设备tD，DIPA/BGB12476.1IEC61241-1-1本质安全型iaD，ibDIEC61241-11浇封型maD，mbDIEC61241-18正压型pDIEC61241-4粉尘防爆场所分类GB12476.3IEC61241-10防爆国家标准不同于工业标准，对产品品质有更高的要求防爆电气设备的通用要求机械强度 -I类设备：20J（低冲击7J） -II类设备：7J（低冲击4J） -携带式设备需进行1米高自由跌落（4次）外壳防护等级 -Exe,n,DIP产品一般应满足IP54 -并非所有防爆型式均要求高于IP54，但低于IP54就不能用于户外。外壳材料 -金属：II类含镁量不大于6％，I类不大于15％ -非金属：表面电阻1GΩ，或限制表面积，或证明不会积聚静电，否则设置警告牌；非金属材料的COT应高于最高工作温度10C，且满足耐热耐寒性、耐光照试验（否则证书编号后加“X”）。运行温度：至少满足－20C～＋40C，否则证书编号后加“X”。最高表面温度：必须小于设备温度组别对应的温度（与防爆型式有关）。常用防爆型式简介防爆型式隔爆充砂正压油浸浇封增安本安符号dqpoma,mbeia,ibIEC

标准IEC60079-1

EN60079-1IEC60079-5

EN60079-5IEC60079-2

EN60079-2IEC60079-6

EN60079-6IEC60079-18

EN60079-18IEC60079-7

EN60079-7IEC60079-11

EN60079-11原理应用电力设备，马达，以及任何在正常运行时会产生火花的设备）电容，电子元件，保险丝等电力设备（要求具备主动安全测量功能）变压器（很少采用）测量与工程控制，电子线路接线箱，灯具，测量仪器，鼠笼马达（正常运行时不会产生火花）测量与工程控制，数据工程（很低的电能）防爆型式与区域的关系防爆型式符号允许使用的区域本质安全型ia浇封型ma为0区设计的特殊型ExiaExmaExs0区/Zone0适用于0区的防爆型式隔爆型本质安全型ib增安型正压型油浸型充砂型浇封型mb为1区设计的特殊型ExdExibExeExpx,pyExoExqExmbExs1区/Zone1适用于0区、1区的防爆型式“n”型正压型为2区设计的特殊型ExnA,nC,nR,nL,nZExpzExs2区/Zone2防爆电气设备的分类、分级、分组防爆电气设备的分类II类设备的分级、分组I类；矿井用II类：厂用III类：爆炸性粉尘和纤维环境用同气体分级分组分级：A,B,C三级分组：T1~T6六组I类和II类设备不分级分组，但III类设备分为A、B型设备防爆标识的认读防爆电气的标识防爆电气的防爆标识必须按照防爆标准以及通过的防爆测试来标定ExdeibIICT4- 防爆标识以Ex开头Ex- 产品用到的防爆型式deib- 气体组别IIC- 温度等级T4防爆电气的铭牌必须包含防爆标识隔爆型Exd隔爆面类型：根据结合面区分平面型 圆柱型 螺纹型强度设计：4倍和1.5倍的区别型式检验 1.5倍 4倍生产水压测试 全检 免“W”“L”“W”“L”气体组别：A、B、C气体组别：A、B气体组别：A、B、C加工难度：结合面宽度/啮合扣数结合面光洁度/粗糙度最大间隙、不能有气孔防锈，但不准涂油漆Exd隔爆电器，一旦在维护过程中隔爆结合面有细微受损，防爆性能就完全丧失隔爆型Exd隔爆型Exd

ExdIIBExdIIC组合盘ExedIIC增安型Exe增安型电气设备：一种对在正常运行情况下不会产生电弧、火花或可能点燃爆炸混合物的设备结构上，进一步采取措施，提高其安全程度，防止产生危险温度、电弧、火花的可能性的电气设备。设计依据标准：GB3836.1-2000、GB3836.3-2000要求设备正常工作和认可的过载条件下不会产生电火花、电弧和危险温