电气防爆安全基础(包括安装和维护徐刚)

电气防爆平安根底自我引见姓名华荣集团xx部门职务联络：:主要内容1、防爆电气根本知识2、正确安装和运用，保证防爆平安性能3、防爆电气设备检修和维护防爆电器产品是一种平安性电气产品，主要用于石油、石油化工、化工、煤化工、纺织和制药等行业具有爆炸性气体、粉尘混合物的危险场所，它不仅要保证电气控制、照明等性能可靠，满足消费的需求，更重要的是它们在正常运转或事故形状下，防止爆炸事故的发生，防止人身伤亡和财富损失。防爆电器产品与普通电气产质量量保证有很大的不同。防爆电气设备不仅要保证在制造过程中防爆平安质量，而且还要保证选型、安装、运用和维护得当，才干真正到达防爆的目的。但产品的质量是其流通和运用全生命过程中防爆平安性能的重要保证。

从近年来，石油和化工行业事故案例来看，每年由于选购、安装、运用、维护设备、消费操作不当以及人为呵斥的大小爆炸事故就有百余起，其中电气引起的爆炸事故占有相当大的比例。尤其是选用低价劣质、平安裕度低的防爆电器引起的爆炸事故举不胜举。例如：某化工厂物料储存罐在大检修时，工人下到罐底清理罐底残留的可燃性物料时，由于手提检修隔爆灯不合格，呵斥点燃传爆，呵斥3人当场死亡。例如：某化工厂高压反响安装由于事故，呵斥大量可燃性物料走漏，现场工人为了保证平安，拉闸迅速断电，由于选用了劣质隔爆型配电设备，呵斥爆炸，3死6伤。例如：某炼油厂废油池照明灯具不合格，当油气蒸发时点燃爆炸。例如：某油田油水分别安装中的制冷紧缩机组隔爆型电气控制柜，由于隔爆铸铝壳体耐压强度不够和构造不合理，在操作时引起内部的爆炸，壳体破碎，操作人员当场死亡。例如：某炼油厂新建炼油安装施工终了后，在试运转时，工艺安装发生缺点，大量走漏，停车拉闸时，发生电器设备点燃爆炸。这一案例阐明，虽然电气设备引起爆炸的概率较低，但也有能够发生在初始阶段。所以，正确认识、合理选用和维修防爆电气设备是平安消费的重要保证。一.防爆电气根本知识什么是防爆电气设备？在能够产生爆炸的危险场所可以平安运转的一切带电设备，气体类用“Ex〞表示，粉尘类用“DIP〞表示。例如：开关、灯具、电气设备的衔接设备、管件等等。

什么叫潜在的爆炸危险场所？在大气环境下，可燃性物质与空气混合，被点燃爆炸后，熄灭将传至全部未燃混合物的场所。

可燃性物质是指：物质〔包括气体、液体和固体〕本身是可燃的，并可以产生可燃性气体、蒸气或可以在空气中悬浮一段时间的固体微小颗粒。例如：气体——氢气、乙炔气等；液体——汽油、酒精等；固体——面粉、纤维织物、煤粉等。爆炸性危险场所是如何构成的？释放源：是指能够把可燃气体、薄雾或液体释放到大气中以致构成爆炸性混合物的某个部位或某个点。

每一台石化设备：如罐、泵、管道、容器等都应视作潜在的可燃性物质的释放源。释放源附近区域构成爆炸危险场所。爆炸危险场所区域是如何划分？

根据爆炸性气体〔蒸气〕环境出现的频率和继续时间把危险场所分为以下区域:0区：爆炸性气体环境延续出现或长时间存在的场所。1区：在正常运转时，能够出现爆炸性气体环境的场所。2区：在正常运转时，不能够出现爆炸性气体环境，假设出现也是偶尔发生并且仅是短时间存在的场所。

根据可燃性粉尘环境出现的频率和继续时间，把危险场所分为三个区域。20区：在正常运转过程中可燃性粉尘延续出现或经常出现，其数量足以构成可燃性粉尘与空气混合物和/或能够构成无法控制和积厚的场所及容器内部。21区：在正常运转过程中，能够出现粉尘数量足以构成可燃性粉尘与空气混合物但未划入20区。22区：在异常条件下,可燃性粉尘云偶而出现并且只是短时存在、或可燃性粉尘偶而出现堆积或能够存在粉尘层并且产生可燃性粉尘空气混合物的场所。危险场所图例罐内液面上方为0区物料出入口附近1区管道及阀门衔接处附近为2区爆炸是如何产生的？爆炸是熄灭的加速度反响。假设熄灭速度急剧加快，温度猛烈上升，导致熄灭生成物和周围空气猛烈膨胀，构成宏大的爆破力和冲击波并发出强光和声响，这就是爆炸。产生爆炸的三个根本条件：即要有可燃物质、空气和点燃源〔可以是火花点燃，也可是高温点燃〕，三者缺一不可。可燃性物质与空气混合构成爆炸性混合物。引起爆炸危险场所爆炸性混合物点燃的点燃源有：明火点燃静电点燃机械撞击火花和机械摩擦高温点燃电磁波或超声波点燃电气设备电火花和高温点燃

电气设备产生的电火花或高温并不能点燃一切的爆炸性混合物，这是由于不同的可燃性物质〔气体、蒸汽或粉尘〕由于其各自的化学特性，所需点燃的能量和温度各不一样。根据不同的可燃性气体、蒸汽所需点燃的温度不同，将其划分为6个不同温度组别：

温度组别点燃温度〔℃〕T1450T2300T3200T4T5100T685防爆电气设备能够点燃的发热部件或设备外表温度应满足上述组别的要求。

防爆电气设备的分类：Ⅰ类：用于煤矿井下的电气设备；Ⅱ类：除煤矿用以外的电气设备〔石油和化工用电气设备〕；粉尘类：用“DIP〞表示。新规范划分为Ⅲ类。气体防爆电气设备有多种防爆的构造。主要是经过以下措施来到达防爆的目的：一种是采取有效的措施将电气产品能够产生的电火花、电弧和危险高温与爆炸性混合物隔离或相对隔离，防止运用环境的点燃爆炸；例如：隔爆型“d〞、正压型“p〞和浇封型“m〞等。一种是经过限制电路中的点燃能量来到达防止点燃的目的；例如：本质平安型“i〞。另一种是采取一系列措施防止电气设备或电路产生电火花、电弧和危险高温；例如：增安型“e〞、无火花型“nA〞。

隔爆型电气设备是指具有隔爆外壳的电气设备，防爆标志为“d〞。隔爆外壳是指能接受内部的爆炸压力，并能阻止壳体内部爆炸的火焰向壳体外周围环境传播的防爆外壳。因此隔爆外壳应有耐爆性及隔爆性两种特性。

耐爆性——经过合理选用外壳及零部件资料、合理设计外壳构造来保证壳体强度，防止壳体变形或破裂。隔爆性——是要求壳体上一切经过装配的零部件与大气沟通的间隙都可以阻止火焰向外传播，这些特殊的间隙成为隔爆接合面。隔爆接合面的构造方式有平面式、圆筒式、止口式、螺纹式、曲路式以及胶粘密封等。隔爆级别分为：ⅡA、ⅡB、ⅡC〔见规范〕胶粘式平面式圆筒式留意：平面式普通用于ⅡA、ⅡB级构造。

止口式螺纹式隔爆外壳上的几个主要零部件：★紧固件应有足够的机械强度，壳体内部爆炸时内部产生的压力，不会引起螺栓断裂。紧固件应有防锈、防松措施，以保证平面式隔爆接合面的间隙。★警告牌内容：“严禁带电开盖！★衬垫：有两种方式，防爆用的衬垫，应采用金属或金属包覆的可紧缩不燃资料；防护用的衬垫，应采用橡胶或塑料的可紧缩不燃资料。★透明件主要用于灯具的透明罩、电器察看窗口等部位。透明件普通采用钢化玻璃制成，应能接受规定的物体冲击、耐爆炸压力和环境的冷热剧变。隔爆外壳上固定透明件的方法有胶粘式、衬垫式两种。其中ⅡC级灯具只能采用胶粘式构造。

★引入安装是电缆或导线进出电气设备的隔爆部件。按按其构造分有橡胶密封圈式、填料密封式、带螺纹的电缆引入方式之分。填充资料部位电缆引入部位增安型电气设备是指对正常条件下不会产生电弧或电火花的电气设备，进一步采取措施，提高其平安程度，防止电气设备产生电弧、电火花及危险高温的电气设备。其防爆标志为“e〞。例如：只需接线端子的接线箱、电流/电压表、电动机、电气衔接纳件和密封件、特定光源的灯具等；增安型电气设备是采取了以下构造措施来提高电气设备平安性的：1、有效的外壳防护：接受外物冲击不破裂；防护等级普通不低于IP54。2、电路的可靠衔接：按照规定的衔接方式衔接可靠，并有防松措施。3、增大电气间隙和爬电间隔：4、限制设备的温升：电气设备正常任务发热不会到达规定的温度组别，但在设备缺点情况下会发生温度无限升高，超越设备规定的温度组别。故要进展温度维护。例如：增安型电动机等。5、提高绝缘性能：在普通电气设备绝缘资料的根底上，选用高绝缘性能的资料和绝缘工艺。增安型电气设备的绝缘资料目前有三聚氰胺、玻璃纤维加强树脂、尼龙66和聚碳酸酯等。什么样的光源可以制成增安型灯具？按照新的GB3836.3-2021国家规范规定:1.单插脚无启动器荧光灯〔Fa6〕；2.G5或G13的管式双插脚荧光灯,同时，光源电路应接成启动和运转无阴极预热的电路；3.通用照明钨丝白炽灯。正压外壳型电气设备是指具有正压外壳的电气设备。防爆标志为“p〞。所谓正压外壳是指坚持内部维护气体的压力高于周围爆炸性气体环境的压力，阻止外部混合物进入的外壳。正压型电气设备有延续气流正压、走漏补偿正压、静态正压三种构外型式。正压型电气设备的防爆型式是以外部的爆炸性环境〔1区、2区〕、能否有内释放、正压外壳内能否有点燃才干为根据来划分的。pX型-将正压外壳内的危险从1区降至非危险。(1区设备〕py型-将正压外壳内的危险从1区降至2区的正压维护。pz型-将正压外壳内的危险从2区降至非危险的正压维护。〔2区〕正压设备详细任务原理：1、正压型电气设备在开启前，首先要进展换气。即至少通以5.0倍正压外壳及管道容积的气量值进展冲洗，使壳体内无爆炸性气体混合物后才干通电。2、对于在换气过程中实现控制目的的电气系统，应采用适宜的防爆构外型式，保证正压型电气设备的整体平安。3、正压型电气设备在启动、运转时，应保证内部压差〔最小值〕不得小于50Pa〔Pz不小于25Pa〕，当气压低于任务压力时，进展自动补气；压力再降低时，进展报警；压力降低至最小值时，应自动切断电源系统。整个控制过程要运转可靠。维护气体通常采用清洁空气或惰性气体。。本质平安型设备是内部一切的电路都是本安电路的电气设备。本质平安电路是指在正常任务和规定的缺点条件下，产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的电路。关联设备：装有本质平安电路和非本质平安电路，而且构造使非本质平安电路不能对本质平安电路产生不利影响的电气设备。普通为平安栅，主要用于电网供电的仪器设备。本质平安电路分为ⅡA、ⅡB、ⅡC三个级别。本安电路的平安等级：

ia等级:正常任务和一个缺点，平安系数K＝1.5；二个缺点，平安系数K＝1.0；

ib等级:正常任务和一个缺点，平安系数K＝1.0。ic等级：正常任务和一个缺点，平安系数K＝1.0，但可靠性元件不做要求。平安栅本安电路非本安电路电气设备采用防尘或尘密外壳的构造及限制外表温度的方法对可燃性粉尘环境进展维护的电气设备。此防护型式是粉尘防爆电气设备的一种构外型式。防粉尘点燃的标志“DIP〞。国际上分A、B型两大类，两者都具有一样的防点燃程度。A型：欧洲供应商普通采用的防尘型电气设备；B型：北美国家供应商普通采用的防尘型电气设备。防爆电气设备的防爆标志爆炸性气体环境电气设备的防爆标志：Ex＋防爆构造＋类别(Ⅱ)＋级别(A/B/C)＋温度组别(T1～T6)例如：隔爆型设备ExdⅡBT4增安型设备ExeⅡT3假设设备整体是由多种防爆构造组成，那么：在防爆构造栏中依次标注：主体、次主体……例如：主操作腔为d，接线腔为e的防爆操作柱：ExdeⅡBT4爆炸性粉尘环境电气设备的防爆标志：DIP＋A/B(型式〕＋危险区域〔20、21、22)＋TA/TB〔丈量温度类型〕，＋组别(T1～T6)或直接标注温度值例如：DIPA20TA，T4〔160℃)爆炸性气体和粉尘混合的危险环境：防爆电气设备应同时满足两种环境。例如：ExdⅡBT4/DIPA20TA，T4如何选型防爆电气产品？对于气体/蒸气类危险场所：0区：ia等级的本质平安型；ma等级的浇封型；0区特殊型。

1区：ia/ib型；d型；p型；q型;o型；ma/mb型；e型〔包括接线盒/箱、单插头,双脚荧光灯衔接成无预热阴极型式和配有适宜热维护安装的低压异步电动〕；复合型等。

2区：上述类型和本安ic型、n型。对于粉尘类危险环境：粉尘类型20区或21区22区导电性DIPA20或DIPA21DIPB20或DIPB21DIPA21（IP6X）DIPB21非导电性DIPA20或DIPA21DIPB20或DIPB21DIPA22或DIPA21DIPB22或DIPB21◆设备的维护等级〔EPL〕：根据设备成为点燃源的能够性及区别爆炸性气体环境、爆炸性粉尘环境和有甲烷的煤矿爆炸性环境的差别而规定的维护等级。设备保护等级（EPL)允许使用的区域Ga0Gb1Gc2Da20Db21Dc22防爆电气设备选型应思索以下几个方面：1、满足危险场所划分的危险区域来选用相应的电气防爆类型；假设场所中同时存在气体和粉尘，应同时思索满足要求。2、要根据危险环境能够存在的易燃易爆气体/蒸气/粉尘的种类来选择防爆电气设备的级别和温度组别；对于粉尘防爆电气设备温度组别选择应参照GB12476.2第6章执行。3、思索其他环境条件对防爆性能的影响〔例如：危险化学品作业场所中普遍存在既有易燃易爆的危险，还同时遭到化学腐蚀，或盐雾、或高温、高湿，或沙尘、雨水，或振动的影响〕；4、保证石油、海洋石油、化学工业等行业危险场所安装运用维护的特殊性，例如：带电设备的种类和构造繁多，而且安装位置多变，操作、检修人员素质不同；5、选器具有防爆合格证、消费答应证以及国家相应认证的产品。6、详细的安装配线需求。7、对于本质平安型设备，应合理按照防爆合格证信息和产品阐明书的要求，合理选配隔离安装〔平安栅〕和衔接电缆。假设平安栅放置在危险场所，应为相应的其它防爆类型。防爆电气产品的鉴别1.设备总体防爆标志：应在设备外壳明显处标/铸有防爆标志全称，如:ExdeⅡBT4。2.产品铭牌：内容应包括：1〕防爆标志；2〕防爆合格证号；3〕特定的要求，如：环境要求或安装运用限制等；4〕出厂日期/编号。留意：取消铭牌右上角注明“Ex〞的规定。3.设备整体外观：1〕金属外壳的隔爆型设备：壳体相对壁厚、铸面光滑无凹凸不平情况，保证其接受爆炸强度要求和无砂孔。2〕防爆型灯具的灯体要大，以保证其散热才干和温度组别要求，提高光源的运用寿命。3〕设备具备内外接地并有接地标志。4〕留意电气设备的引入安装配置情况，应保证施工配线的需求。4.设备构造合理性确认。例如：e型灯具光源，接线箱允许回路数和最大电流、功率等。采购过程中对供应商和产品资质的要求〔1〕防爆合格证。必要时要验证证书的真伪性。特别要留意：整体设备的系统认证。〔2〕防爆电气产品的检验报告和检验机构审查经过的技术文件。主要是防止防爆合格证的伪造、一证多用以及更加详细地了解产品防爆参数和限制的条件。〔3〕消费答应证；没有在消费答应证目录的，此项不思索。〔4〕企业的定点或入网证明；此项限于特大型企业。〔5〕产品的其他质量证明。例如：船检型式报告；防腐报告；防护实验报告等。〔6〕国外进口的防爆电气设备按照国家有关规定，必需获得中国检验机构的防爆合格证后方可安装运用。二、正确安装和运用，保证防爆平安性能◆由于防爆电气的构造、工艺的特点,呵斥其防爆质量的保证与其他工业设备有极大的区别。普通工业设备只需保证产品制造的质量满足要求，用户安装运用后就根本可以保证质量。防爆电气设备不仅要保证在制造过程中防爆平安质量，而且，还要保证安装、运用和维护得当，才干真正到达防爆的目的。如此说来，防爆电气设备制造的质量和选型、安装、维护的正确在其实践运用中防爆性能的保证各占有50%的重要性。假设防爆电气设备选型、安装、维护不当，其掩盖的不平安要素比非防爆电气设备更危险，容易呵斥用户的麻木认识。所以，要充分思索在安装、运用过程中呵斥的防爆平安性能失效问题。◆防爆电气施工安装应严厉执行国家强迫性规范GB50058<爆炸和火灾危险环境电力安装设计规范>、GB3836.14<爆炸性气体环境用电气设备第14部分：危险场所分类>、GB3836.15<爆炸性气体环境用电气设备第15部分：危险场所电气安装>和GB12476<可燃性粉尘环境用电气设备第1部分第2节：电气设备的选型、安装和维护>。◆安装施工不同防爆类型电气设备和配线时，应满足相应的防爆型式要求并合理选用安装资料。例如：隔爆型设备和增安型设备引入安装的密封。◆电气衔接和接线时，应保证可靠衔接，防止虚接或短路。尤其是增安型、n型等构造。◆设备的外壳在保证防爆平安性能方面起着重要的作用。尤其是隔爆型。因此，安装调试终了后，其外壳要可靠紧固，防止隔爆性能或防护性能失效。◆设备非带电金属部件的等电位衔接设备的金属外壳与电气配线金属管路应构件组成等电位衔接体。防止电气设备绝缘漏电使壳体电位部分升高引起电位差产生电火花。具有双重绝缘的电气设备及金属管布线的电气设备不用进展等电位衔接。后者应要求电气设备与金属管螺纹啮合处的防锈油具有导电性。本质平安型电气设备不需求等电位系统衔接。防爆电气设备的金属外壳的接地衔接件采用RV绝缘铜芯线〔额定电压为500V，芯线截面为2.5mm2以上〕与安装或系统的接地衔接件衔接在一同。衔接件应有防松措施。◆电源的接地类型及维护措施为了限制电气设备金属外壳的接地缺点电流的幅值及继续时间，防止等电位衔接件的电位升高应采用适宜的电源的接地类型及维护措施。采用TN系统，应为TN-S系统〔中性线N和维护线PE分开布线〕。对于TN-C系统应在非危险环境进展转换成TN-S系统；如采用TT系统〔电源变压器与接地衔接件分开接地〕，应在安装或系统的电源进线处设置漏电维护器。接地电阻率高的场所不允许运用该系统。如采用TI系统〔电源变压器中性线与地隔离或经阻抗接地，电气安装分开接地〕，应在安装或系统的电源进线处设置绝缘继电器〔50Ω/V以下切断电源〕。◆电气系统的布线1〕电缆及其附件的选型及设置应思索机械损伤及化学腐蚀等的影响。2〕无护套的单芯电线〔RV线〕，不能用作安装及系统的布线。3〕防爆电气设备未运用的引入安装及通孔运用适宜相关防爆型式的堵塞件进展堵封〔本安型除外〕，应采用仅用工具才干翻开的堵塞件。4〕电气线路从非危险环境穿过危险环境时，其金属管路应有相应的隔离密封措施。5〕危险和非危险环境之间墙壁上穿过电缆或金属管的开孔要密封。6〕危险环境中布线电缆不能有中间接头。当不可防止时，在1区危险环境应在防爆盒内衔接和分支；在2区危险环境应采用焊接后再用热塑管或灌封接头进展密封：7〕绞线终端接头运用芯线套或定型端子压接，但不能采用单独锡焊衔接方法。◆布线的电气、机械性能要求1〕在爆炸危险环境内，低压电力、照明线路用的导线或电缆的额定电压应不低于任务电压，且不应小于500V。任务零线的额定电压应与相线的额定电压相等，并应在同一维护管内敷设。2〕在危险环境应采用电缆或铜芯导线。3〕导线或电缆的最小铜芯截面积〔本安系统除外〕1区：铜芯2.5mm2；2区：铜芯1.5mm2。振动场所或设备应采用多股软导线或电缆。挪动设备1区采用重型橡套电缆；2区采用重型或中型橡套电缆。◆由于本质平安型电气设备的防爆性能是经过采用电路维护措施，限制电路的电气参数和火花能量来到达的。因此，在危险场所安装、运用和维护本安设备过程中，坚持电路原设计形状下的电气参数和维护性能是非常重要的。◆假设需求，应在电气设备的铭牌上和运用阐明书中标出警告用语。例如：警告：有爆炸性气体时请勿改换电池！警告：请勿在危险场所充电！◆要防止本安回路与非本安回路混触。◆衔接电缆、端子板应有蓝色标志，以便识别；◆多个本安电路或关联电路不应共用同一电缆。◆在维修本安电路和改换关联电路电气元件时，不得改动原电路的电气参数和本安性能，也不能擅自改动电气元件的型号，特别是维护元件更要格外留意。改换的维护元件应严厉挑选，保证整定值及维护性能与原设计要求一致。普通情况下，改换的电池和电路维修应由原制造企业担任。◆电缆引入系统关于电缆引入到隔爆型电气设备时，须留意引入的方式和方法：隔爆型电气设备的引入方式分为：直接引入和间接引入两种。这两种引入方式中间接引入更平安可靠。间接引入的目的主要是将隔爆外壳内的电气元件与接线部分隔分开来，使得引入安装〔尤其是橡胶密封圈式引入安装〕——这一隔爆薄弱部分与点燃源——电气部件隔分开来，提高平安性。这样做的目的一是防止用户安装维修时误操作呵斥电气衔接的错误，二是保证安装维修后，隔爆性能的保证。日本国家尤其注重间接引入的方式，而反对直接引入。◆布线方法：主要引见钢管布线。爆炸危险环境中不准明敷绝缘导线。必需采用镀锌厚壁钢管布线。钢管、附件、电气设备之间，应采用螺纹衔接。其有效的啮合扣数：DG25mm以下时，≥5扣；DG32mm以上时，≥6扣。锥管螺纹为5扣。1区内运用锁紧螺母并压紧，螺纹衔接部分涂铅油及磷化膏。爆炸危险环境在以下场所应安装隔离密封盒，以防止管路爆炸时产生较大压力。a〕当电气设备的引入安装无隔离密封件时导线引向引入安装前的管件处；b〕直径50mm以上的钢管距接线箱45cm处，及直径50mm以上钢管每隔15m处；c〕相邻的爆炸危险环境1区、2区之间；1区2区与相邻的非危险环境之间。d)隔离密封盒内充填粉剂密封填料〔对于隔爆型来讲〕，其填充宽度应大于钢管内径，最小应大于16mm。当钢管中含有三根以上绝缘导线时，其绝缘导线总截面积不得超越钢管截面积的40%。对于引入的方式来将分为橡胶圈式和填料式，其中填料式更为平安。运用直接引入的橡胶圈引入安装须留意：开场壳体内能否有点燃源能否是ⅡC级采用隔离密封或间接引入。能否在1区能否大于2升运用橡胶密封圈引入装置。是否是否是否是否

假设隔爆外壳上设置的开孔不运用〔例如：用于电缆密封套或导管引入〕，应将其封堵，使外壳坚持隔爆性能.

封堵安装可以设计成可以从隔爆外壳壁的外侧或内侧装上或拆去。三、防爆电气设备检修和维护

爆炸性危险场所电气设备检查和维护是参照GB3836.16-2006<爆炸性