电气防爆技术基础知识生命安全

电气防爆技术基础知识生命安全第一页，共23页。近年来，随着党和国家政府对平安生产管理的进一步深入，石油、海洋石油、石油化工和化学工业等行业在争创效益的同时，以人为本、平安生产的意识正在逐步提高。因此，爆炸危险场所的电气设备、仪器仪表和照明设备〔简称电气设备〕等在采购、设计、安装、使用和维修后的防爆平安性能已经越来越得到这些行业的重视。

Ⅱ类非矿用防爆电气设备〔工厂用防爆电气设备〕90%是用于石油、海洋石油、石油化工、化学工业和制药等行业〔简称石化行业〕,这些行业中的危险化学品作业场所存在的易燃易爆气体/蒸气种类繁多〔目前世界上已经定性的有大约4000余种，其中定量的有1900余种〕，生产、储存、运输等环节工艺装备复杂多变，释放源种类繁多，爆炸危险因素难以分析判定。在煤矿井下，三分之二的场所属于爆炸性危险场所；在石油开采现场和精炼厂约有60～80％属于爆炸性危险场所，在化学工业中，约有80％以上的生产车间属于爆炸性危险场所。所以如何全面正确认识电气防爆平安技术，是我们这次TFT交流的内容。防爆电气在中国的状况第二页，共23页。爆炸性危险环境/场所爆炸性物质释放源的概念危险区域划分防爆电气概念防爆电气设备的保护等级防爆电气设备的选型防爆电气设备鉴别安装与维护课程分段内容第三页，共23页。因此防爆一定要讲清楚对象是什么爆炸，特别是化学反响引起爆炸的防爆措施和本课题爆炸性环境爆炸的防爆措施的混淆，甚至将二种爆炸也混淆。爆炸类别区分爆炸的种类很多，根本分三大类：物理性爆炸、化学性爆炸、核爆炸。要防止爆炸的发生，都有相应的措施，称为防爆。类别反生点防爆措施化学性爆炸发生在化学反应釜、反应塔等装置里（前）严格控制工艺参数（温度、压力、流量）手段和装置增加安全阀、爆破膜等爆炸性环境装置和管道里易燃物质泄漏到大气中与空气混合，形成爆炸性混合物的爆炸，是环境空间的爆炸（后）防爆电气设备第四页，共23页。防火〔易燃物质〕和防爆〔爆炸性环境〕的区分消防有双重预防和消减意义，一是采取防止火灾发生的措施，另外万一发生火灾还应采取可灭火的措施，相应的提出以下主要防火要求：〔1〕按易燃物质的不同等级提出建筑物不同的耐火等级规定；〔2〕为了控制火灾的火势量，提出建筑物的面积规定；〔3〕为了控制火灾对周围建筑物的影响，提出对与相邻建筑物的间距规定；〔4〕为了便于人员发生火灾后逃生，提出建筑物必要逃生通道；〔5〕为了解决初始火灾的灭火，提出必须配备的灭火设施。对象范围控制手段防火易燃物质涉及易燃物质的场所（大）消防设计防爆（电气）爆炸性环境会形成爆炸性环境的场所（小）防爆电气设备第五页，共23页。易燃物质分类-建筑设计防火标准GBJ16-〔2001年版〕建筑设计防火标准将物品的火灾危险性分成五大类，把易燃物质分在甲、乙、丙前三类中。液体气体固体甲类闪点<28℃爆炸下限<10%的易燃气体自燃和遇水燃烧的固体乙类28℃≤闪点<60℃爆炸下限≥10%的易燃气体易燃固体（甲、乙固体）丙类闪点≥60℃可燃固体（丙类固体）28℃是我国南方城市最热月平均气温，也就是甲类易燃液体在室温下，能引起闪燃现象,60℃是柴油的闪点，划分甲、乙、丙类是汽油〔闪点-42℃〕、煤油〔闪点40℃〕、柴油〔闪点>60℃〕的闪点为基准。第六页，共23页。易燃物质分类-石油化工企业设计防火标准GB50160-〔1999版〕石油化工企业设计防火标准将易燃气体分为甲类和乙类〔一样于GBJ16〕；将易燃液体分为甲A、甲B、乙A、乙B、丙A、丙B类。甲A类：液化烃、甲B类：闪点<28℃易燃液体、乙A类：28℃≤闪点≤45℃易燃液体、乙B类：45℃<闪点<60℃易燃液体、丙A类：60℃≤闪点≤120℃可燃液体、丙B类：>120℃可燃液体。28℃是我国南方城市最热月平均气温，也就是甲类易燃液体在室温下，能引起闪燃现象。45℃是世界城市月平均气温60℃时柴油的闪点120℃是重柴油的闪点第七页，共23页。危险货物分类GB12268-90“危险货物品表〞为了易燃物质的运输和包装要求，与国际接轨，分为下表：液体分类闪点范围包装要求低闪点液体闪点<-18℃Ⅰ类包装中闪点液体-18℃≤闪点<23℃Ⅱ类包装高闪点液体23℃≤闪点≤61℃Ⅲ类包装23℃是欧洲城市最热平均气温第八页，共23页。在防爆技术中，可燃性物质是指物质〔包括气体、液体和固体〕本身是可燃性的，并能够产生可燃性气体、蒸气或薄雾。可燃性液体又包括：可燃性液体和易燃性液体。闪点高于45℃的称为可燃性液体；闪点低于45℃的称易燃性液体。爆炸性物质固体物质：粉尘：在大气中依靠自身重量可沉淀下来，但也可持续悬浮在空气中一段时间的固体微小颗粒。可燃性粉尘：与空气混合后可能燃烧或闷燃、在常温压力下与空气形成爆炸性混合物的粉尘。导电性粉尘：电阻系数等于或小于1×103Ω·m的粉尘、纤维或飞扬物。爆炸性物质是指可燃性物质与空气的混合物。第九页，共23页。爆炸是燃烧的加速度反响。它是可燃物质在点燃源能量的作用下，在空气或氧气中，进展化学反响，引起温度的升高，释放出热辐射及光辐射的现象。如果燃烧速度急剧加快，温度猛烈上升，导致燃烧生成物和周围空气剧烈膨胀，形成巨大的爆破力和冲击波并发出强光和声响，这就是爆炸。爆炸的三个根本条件：即要有可燃物质、助燃物质和点燃源，三者缺一不可。爆炸性危险环境是指：在大气条件下，可燃性物质与空气的混合物被点燃爆炸后，燃烧将传至全部未燃混合物的环境。爆炸危险场所是指：有人员作业的爆炸危险区域。爆炸的相关知识第十页，共23页。热源可燃物助燃物时间空间抑燃原理第十一页，共23页。能量源空气〔氧气〕可燃物爆炸的铁三角明火电气火花静电火花雷电火花机械火花危险高温可操作实际的方法-控制点火源，也是主要手段惰性气体制造正压爆炸气体浓度监控防止形成爆炸性环境－理想的方法〔很难实现〕第十二页，共23页。1.Ex标志：不是防爆标志是英文Explosion的简写，是一个“警示标志〞它包含①质量②安装③使用④维修保养⑤检修2.防爆电气设备有各种型式，共10种型式是根据不同的防爆原理决定，而适用于不同的爆炸危险场所区域。EX的含义错误理解：只要电气设备选用防爆就解决防爆问题!第十三页，共23页。ExiaIICT4IP64符合防爆标准防爆形式o=充油型

p=正压型

q=充砂型

d=隔爆型

e=增安型

ia=本质安全型（0、1、2区）ib=本质安全型（1、2区）m=浇封型

s=特殊保护n=无火花型防爆组别I=甲烷、沼气IIAIIBIIC=绝大多数危险区域温度等级T1=450℃T2=300℃T3=200℃T4=135℃T5=100℃T6=85℃I0无防护1固体异物直径大于50mm2固体异物直径大于12mmmmmm5防尘6尘密P0无防护1垂直滴水2倾角75~90°滴水3淋水4溅水5喷水6猛烈喷水7短时间浸水8连续浸水防爆标志解释第十四页，共23页。释放源释放源是指可能把可燃气体、薄雾或液体释放到大气中以至形成爆炸性混合物的某个部位或某个点。每一台加工设备：如罐、泵、管道、容器等都应视作潜在的可燃性物质的释放源。如果这类设备不再盛装可燃性物质，很明显它的周围就不会形成爆炸区域。如果这类设备盛装可燃性物质，但不向大气层释放，同样是潜在的释放源，如果设备向大气中释放可燃物质，首先要确定大概的释放频率和持续时间，来确定释放源的级别。第十五页，共23页。爆炸性气体〔蒸气〕环境出现的频率和持续时间，把危险场所分为三个区域：0区、1区、2区连续级释放源：0区连续释放或预计长期释放的释放源。例如：处理容器的内部，与大气相通的储罐，在储油〔液〕槽中油(液)上方的蒸气空间和低于水平面的空间等。第一级释放源：1区正常运行时，预计可能周期性或偶尔释放的释放源。例如：设备正常运行时，会释放易燃物质的泵、压缩机和阀门的密封件处；正常操作时会向大气释放物质的取样点第二级释放源:2区在正常运行时，预计不可能释放，如果释放也仅是偶尔和短时释放的释放源。例如：法兰、管接头、连接件；在正常运行时不可能出现释放的泵、压缩机和阀门的密封件处、平安阀、排气孔。多级释放源:由上述两种或多种级别组成的释放源。按连续级或第一级释放源来划分。释放源分级可燃性粉尘危险区域根据出现的频率和持续时间，把危险场所分为三个区域：20区、21区和22区。20区：在正常运行过程中可燃性粉尘连续出现或经常出现，其数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物和/或可能形成无法控制和极厚的场所及容器内部。21区：在正常运行过程中，可能出现粉尘数量足以形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可能存在粉尘层并且产生可燃性粉尘空气混合物的场所。

第十六页，共23页。危险区级别出现可能性出现的时间H/Y危险区分级气体或蒸汽（粉尘）持续区连续地或长时间地出现>10000区(20)一级区正常工作情况下周期性地或偶尔地出现10≦T<10001区(21)二级区正常运行情况下不出现,仅在不正常情况下短时间0小时

≦T<10小时2区(22)危险区分级第十七页，共23页。堤坝可燃液体危险源持续存在的地区0区通风口半径3m通风不良的储油槽区1区2区危险区域划分实例在上述区域外3m为半径，为2区第十八页，共23页。我国对爆炸性危险场所〔气体/蒸汽〕划分的依据是：GB3836.14-2000爆炸性气体环境用电气设备第14局部危险场所分类GB50058-1992爆炸和火灾危险环境电力装置设计标准根据爆炸性气体〔蒸气〕环境出现的频率和持续时间把危险场所分为以下区域。0区：爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的场所。1区：在正常运行时，可能出现爆炸性气体环境的场所。2区：在正常运行时，不可能出现爆炸性气体环境，如果出现也是偶尔发生并且仅是短时间存在的场所。爆炸危险区域划分第十九页，共23页。爆炸性气体/蒸气危险环境区域的划分是依据释放源的性质来确定的。原则上，在没有任何外界条件影响的情况下，连续级释放源周围形成0区；第一级释放源周围形成1区；第二级释放源周围形成2区。通风，即空气流动，使新鲜的空气置换释放源周围的大气以促进可燃性气体逸散。通风速率适当，也能防止爆炸性气体环境的持久性，影响区域类型。通风形式：A〕自然通风；B〕人工通风:整体或局部通风。

在露天场所，自然通风通常能够对消散场所中出现任何爆炸性环境起到重要作用。人工通风：例如：采用通风机或排气装置。人工通风主要用于户内或封闭的空间场所。分为：高级通风〔VH〕；中级通风〔VM〕和低级通风〔VL〕三种。

通风对释放源的影响第二十页，共23页。释放源通风（等级）高中低有效性良好一般差良好一般差良、一般或差连