防爆等级的划分标准.docx

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防爆等级的划分标准

爆炸的概念

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:

1）爆炸性物质:

能与氧气（空气）反应的物质,包括气体,液体和固体.（气体:

氢气,乙炔,甲烷等;液体:

酒精,汽油;固体:

粉尘,纤维粉尘等.）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,化学反应,光能等.

为什么要防爆

易爆物质:

很多生产场所都会产生某些可燃性物质.煤矿井下约有三分之二的场所有存在爆炸性物质;化学工业中,约有80%以上的生产车间区域存在爆炸性物质.氧气:

空气中的氧气是无处不在的.点燃源:

在生产过程中大量使用电气仪表,各种磨擦的电火花,机械磨损火花,静电火花,高温等不可避免,尤其当仪表,电气发生故障时.

客观上很多工业现场满足爆炸条件.当爆炸性物质与氧气的混合浓度处于爆炸极限范围内时,若存在爆炸源,将会发生爆炸.因此采取防爆就显得很必要了.

仪表防爆的原理

危险场所危险性划分:

爆炸性物质

区域定义

中国标准

北美标准

气体（CLASSⅠ）

在正常情况下,爆炸性气体混合物连续或长时间存在的场所

0区

Div.1

在正常情况下爆炸性气体混合物有可能出现的场所

1区

在正常情况下爆炸性气体混合物不可能出现,仅仅在不正常情况下,偶尔或短时间出现的场所

2区

Div.2

粉尘或纤维（CLASSⅡ/Ⅲ）

在正常情况下,爆炸性粉尘或可燃纤维与空气的混合物可能连续,短时间频繁地出现或长时间存在的场所

10区

Div.1

在正常情况下,爆炸性粉尘或可燃纤维与空气的混合物不能出现,仅仅在不正常情况下,偶尔或短时间出现的场所

11区

Div.2

防爆方法对危险场所的适用性:

序号

防爆型式

代号

国家标准

防爆措施

适用区域

隔爆型

GB3836.2

隔离存在的点火源

Zone1,Zone2

增安型

GB3836.3

设法防止产生点火源

Zone1,Zone2

本安型

GB3836.4

限制点火源的能量

Zone0-2

本安型

GB3836.4

限制点火源的能量

Zone1,Zone2

正压型

GB3836.5

危险物质与点火源隔开

Zone1,Zone2

充油型

GB3836.6

危险物质与点火源隔开

Zone1,Zone2

充砂型

GB3836.7

危险物质与点火源隔开

Zone1,Zone2

防爆方式

采用ia级本质安全防爆方法,可安装在0区

气体类别

ⅡC

被允许涉及ⅡC类爆炸性气体

温度组别

仪表表面温度不超过85℃

Ex（ia）ⅡC的含义

标志内容

符号

含义

防爆声明

符合欧洲防爆标准

防爆方式

采用ia级本质安全防爆方法,可安装在0区

气体类别

ⅡC

被允许涉及ⅡC类爆炸性气体

注:

该标志中无温度组别项,说明该仪表不与爆炸性气体直接接触.

防爆术语:

有关防爆术语及标准

安全栅安全参数定义:

安全栅最高允许电压:

保证安全栅本安端的本安性能,允许非本安端可能输入的最高电压

安全栅最高开路电压:

Uoc

在最高允许电压范围内本安端开路时电压最大值

安全栅最大短路电流:

Isc

在最高允许电压范围内本安端短路时的电流最大值

安全栅允许分布电容:

保证本质安全性能情况下本安端最大允许外接电容

安全栅允许分布电感:

保证本质安全性能情况下本安端最大允许外接电感

防爆标志格式说明:

将工厂或矿区的爆炸危险介质,按其引燃能量,最小点燃温度以及现场爆炸性危险气体存在的时间周期进行科学分类分级,以确定现场防爆设备的防爆标志和防爆形式.

防爆标志格式:

Ex（ia）ⅡCT4

防爆标记防爆等级气体组别温度组别

防爆等级说明:

ia等级:

在正常工作,一个故障和二个故障时均不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备.

正常工作时,安全系数为2.0;

一个故障时,安全系数为1.5;

二个故障时,安全系数为1.0.

注:

有火花的触点须加隔爆外壳,气密外壳或加倍提高安全系数.

ib等级:

在正常工作和一个故障时不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备.

正常工作时,安全系数为2.0;一个故障时,安全系数为1.5.

正常工作时,有火花的触点须加隔爆外壳或气密外壳保护,并且有故障自显示的措施,一个故障时安全系数为1.0.

JB/T9536-1999（户内,户外防腐低压电器环境技术要求）,;kDyc

环境条件:

K-气候条件;OFe

例如:

高,低温;相对湿度等s"0

Z-特殊气候条件（热辐射,周围空气运动,降雨以外的水）;{P

例如:

太阳辐射;凝露等C'{*2

B-生物条件;例如:

霉菌;真菌等;+VlO:

C-化学活性物质条件（轻腐蚀条件,中等腐蚀条件,强腐蚀条件）;x5P3

例如:

盐雾;二氧化硫;硫化氢;氯气等ijipeG

S-机械活性物质条件.N&U;}

例如:

砂;漂浮尘;沉降尘·等,

防腐等级sP

1,户内型mB

户内防中等腐蚀型:

F1\niO

户内防强腐蚀型:

F2M

2,户外型HM}

户外防轻腐蚀型:

户外防中等腐蚀型:

WF1,`

户外防强腐蚀型:

WF21

IP防护等级说明（按照EN60529/IEC529）

防护等级IP54,IP为标记字母,数字5为第一标记数字,4为第二标记数字第一标记数字表示接触保护和外来物保护等级,第二标记数字表示防水保护等级;

接触保护和外来物保护等级（第一个数字）

防水保护等级（第二个数字）

第一个数字

防护范围

第二个数字

防护范围

名称

说明

名称

说明

无防护

防护50mm直径和更大的固体外来体

探测器,球体直径为50mm,不应完全进入

水滴防护

垂直落下的水滴不应引起损害

防护12.5mm直径和更大的固体外来体

探测器,球体直径为12.5mm,不应完全进入

柜体倾斜15度时,防护水滴

柜体向任何一侧倾斜15度角时,垂直落下的水滴不应引起损害

防护2.5mm直径和更大的固体外来体

探测器,球体直径为2.5mm,不应完全进入

防护溅出的水

以60度角从垂直线两侧溅出的水不应引起损害

防护1.0mm直径和更大的固体外来体

探测器,球体直径为1.0mm,不应完全进入

防护喷水

从每个方向对准柜体的喷水都不应引起损害

防护灰尘

不可能完全阻止灰尘进入,但灰尘进入的数量不会对设备造成伤害

防护射水

从每个方向对准柜体的射水都不应引起损害

灰尘封闭

柜体内在20毫巴的低压时不应进入灰尘

防护强射水

从每个方向对准柜体的强射水都不应引起损害

注:

探测器的直径不应穿过柜体的孔

防护短时浸水

柜体在标准压力下短时浸入水中时,不应有能引起损害的水量浸入

防护长期浸水

可以在特定的条件下浸入水中,不应有能引起损害的水量浸

技术文摘-防水试验

1,范围

防水试验包括第二位特征数字为1至8,即防护等级代码为IPX1至IPX8.

2,各种等级的防水试验内容

（1）IPX1

方法名称:

垂直滴水试验

试验设备:

滴水试验装置及其试验方法见2.11

试样放置:

按试样正常工作位置摆放在以1r/min的旋转样品台上,样品顶部至滴水口的距离不大于200mm

试验条件:

滴水量为10.5mm/min;

试验持续时间:

10min;

（2）IPX2

方法名称:

倾斜15°滴水试验

试验设备:

滴水试验装置及其试验方法见2.11

试样放置:

使试样的一个面与垂线成15°角,样品顶部至滴水口的距离不大于200mm.每试完一个面后,换另一个.....面,共四次.

试验条件:

滴水量为30.5mm/min;

试验持续时间:

4×2.5min（共10min）;

（3）IPX3

方法名称:

淋水试验

试验方法:

a.摆管式淋水试验

试验设备:

摆管式淋水溅水试验装置（装置图形及其试验方法见本书2.14）

试样放置:

选择适当半径的摆管,使样品台面高度处于摆管直径位置上,将试样放在样台上,使其顶部到样品喷水口的距离不大于200mm,样品台不旋转.

试验条件:

水流量按摆管的喷水孔数计算,每孔为0.07L/min.淋水时,摆管中点两边各60°弧段内的喷水孔的喷水喷向样品.被试样品放在摆管半圆中心.摆管沿垂线两边各摆动60°,共120°.每次摆动（2×120°）约4s.

试验时间:

连续淋水10min.

b.喷头式淋水试验

试验设备:

手持式淋水溅水试验装置,装置图形及其试验方法见本书2.14

试样放置:

使试验顶部到手持喷头喷水口的平行距离在300mm至500mm之间

试验条件:

试验时应安装带平衡重物的挡板,水流量为10L/min

试验时间:

按被检样品外壳表面积计算,每平方米为1min（不包括安装面积）,最少5min.

（4）IPX4

方法名称:

溅水试验;

试验方法:

a.摆管式溅水试验

试验设备和试样放置:

与上述第（3）条IPX3之a款均相同;

试验条件:

除下述条件外,与上述第（3）条IPX3之a款均相同;

喷水面积为摆管中点两边各90°弧段内喷水孔的喷水喷向样品.被试样品放在摆管半圆中心.摆管沿垂两边各摆动180°,共约360°.每次摆动（2×360°）约12s.

试验时间:

与上述第（3）条IPX3之a款均相同（即10min）.

b.喷头式溅水试验

试验设备和试样放置:

设备上安装带平衡重物的挡板应拆去,其余与上述第（3）条IPX3之b款均相同;

试验条件:

除下述条件外,与上述第（3）条IPX3之b款均相同;

试验时间:

与上述第（3）条IPX3之b款均相同,即按被检样品外壳表面积计算,每平方米为1min（不包括安装面积）最少5min.

（5）IPX5

方法名称:

喷水试验

试验设备:

喷嘴的喷水口内径为6.3mm;装置图形及其试验方法见本书2.14

试验条件:

使试验样品至喷水口相距为2.5~3m,水流量为12.5L/min（750L/h）;

试验时间:

按被检样品外壳表面积计算,每平方米为1min（不包括安装面积）最少3min.

（6）IPX6

方法名称:

强烈喷水试验;

试验设备:

喷嘴的喷水口内径为12.5mm;装置图形及其试验方法见本书第2.14章;

试验条件:

使试验样品至喷水口相距为2.5～3m,水流量为100L/min（6000L/h）;

试验时间:

按被检样品外壳表面积计算,每平方米为1min（不包括安装面积）最少3min.

（7）IPX7

方法名称:

短时浸水试验;

试验设备和试验条件:

浸水箱.其尺寸应使试样放进浸水箱后,样品底部到水面的距离至少为1m.试样顶部到水面距离至少为0.15m.

试验时间:

30min.

（8）IPX8

方法名称:

持续潜水试验;

一、危险物质

1. 危险物质的类别、级别和组别

爆炸危险物质类别分为以下三类：

I类：

矿井甲烷；

Ⅱ类：

爆炸性气体、蒸气、薄雾；

Ⅲ类：

爆炸性粉尘、纤维。

危险物质的级别和组别是根据其性能参数来划分的。

这些性能参数包括：

危险物质的闪点、燃点、引燃温度、爆炸极限、最小点燃电流比、最小引燃能量、最大试验安全间隙等。

（1）闪点

在规定的试验条件下，易燃液体能释放出足够的蒸气并在液面上方与空气形成爆炸性混合物，点火时能发生闪燃（一闪即灭）的最低温度。

易燃液体的闪点见6-1。

（2）燃点

燃点是物质在空气中点火时发生燃烧，移去火源仍能继续燃烧的最低温度。

对于闪点不超过45℃的易燃液体，燃点仅比闪点高1～5℃，一般只考虑闪点，不考虑燃点。

对于闪点比较高的可燃液体和可燃固体，闪点与燃点相差较大，应用时有必要加以考虑。

（3）引燃温度

引燃温度又称自燃点或自燃温度，是指在规定试验条件下，可燃物质不需要外来火源即发生燃烧的最低温度。

（4）爆炸极限

爆炸极限通常是指爆炸浓度极限。

它是在一定的温度和压力下，气体、蒸气、薄雾或粉尘、纤维与空气形成的能够被引燃并传播火焰的浓度范围。

该范围的最低浓度称为爆炸下限、最高浓度称为爆炸上限。

（5）最小点燃电流比

最小点燃电流比（MICR）是指在规定试验条件下，气体、蒸气、薄雾等爆炸性混合物的最小点燃电流与甲烷爆炸性混合物的最小点燃电流之比。

（6）最小引燃能量

最小引燃能量是指在规定的试验条件下，能使爆炸性混合物燃爆所需最小电火花的能量。

如果引燃源的能量低于这个临界值，一般不会着火。

（7）最大试验安全间隙

最大试验安全间隙（MESG），是衡量爆炸性物品传爆能力的性能参数，是指在规定试验条件下，两个经间隙长为25mm连通的容器，一个容器内燃爆时不致引起另一个容器内燃爆的最大连通间隙。

2、危险物质分组和分级举例

气体、蒸气危险物质分组、分级举例见表

爆炸性气体的分类、分级和分组表

类和级

最大试验安全间隙MESG

最小点燃电流比MICG

引燃温度（℃）及组别

T>450

300

200

135

100

1.14

甲烷

ⅡA

0.9~1.14

0.8~1.0

乙烷、丙烷、丙酮、氯苯、苯乙烯、氯乙烯、甲苯、苯胺、甲醇、一氧化碳、乙酸乙酯、乙酸、丙烯睛

丁烷、乙醇、丙烯丁酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸酐

戊烷、己烷、庚烷、葵烷、辛烷、汽油、硫化氢、环己烷

乙醚、乙醛

亚硝酸乙酯

ⅡB

0.5~0.9

0.45~0.8

二甲醚、民用煤气、环丙烷

环氧乙烷、环氧丙烷、丁二烯、乙烯

异戊二烯

ⅡC

≤0.5

≤0.45

水煤气氢、焦炉煤气

乙炔

二硫化碳

硝酸乙醋

粉尘、纤维按其导电性和爆炸性分为ⅡA级和ⅢB级。

爆炸性粉尘的分级、分组表

级别和种类

引燃温度（℃）及组别

T1-1

T1-2

T1-3

T>270

200

140

ⅡA

非导电性可燃纤维

木棉纤维、烟草纤维、纸纤维、亚硫酸盐纤维、人造毛短纤维、亚麻

木质纤维

硝化棉、吸收药、黑索金、特屈儿、泰安

非导电性爆炸性粉尘

小麦、玉米、砂糖、橡胶、染料、苯盼树脂、聚乙烯

可可、米糖

ⅡB

导电性爆炸性粉尘

镜、铝、铝青铜、悻、铁、焦炭、炭黑

铝（含油）、铁、煤

火炸药粉尘

黑火药、TNT

二、危险环境

为了正确选用电气设备、电气线路和各种防爆设施，必须正确划分所在环境危险区域的大小和级别。

爆炸和火灾危险区域分为爆炸性气体环境危险区域和爆炸性粉尘环境危险区域二类,爆炸危险区域又分成五个区。

火灾危险区域只有一类三个区。

按爆炸性混合物出现的频繁程度和持续时间划分

爆炸性气体环境危险区域

O区

连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境

1区

在正常运行时,可能出现爆炸性气体温合物的环境

2区

在正常运行时,不可能出现爆炸性气体混合物的环境,即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境

爆炸性粉尘环境危险区域

10区

连续出现或长期出现爆炸性粉尘的环境

11区

有时会将积留下的粉尘扬起而偶然出现爆炸性粉尘混合物的环境

按火灾事故发生的可能性和后果、危险程度及物质状态划分

火灾

危险

区域

21区

具有闪点高飞环境温度的可燃液体,在数量和配置上能引起火灾危险的环境

22区

具有悬浮状、堆积状爆炸性或可燃性粉尘,虽不可能形成爆炸性混合物,但在数量和配置上能引起火灾危险的环境

23区

具有固体状可燃物质,在数量和配置上能引起火灾危险的环境

电气火灾和爆炸的防护必须是综合性措施。

它包括合理选用和正确安装电气设备及电气线路，保持电气设备和线路的正常运行，保证必要的防火间距，保持良好的通风，装设良好的保护装置等技术措施。

一、防爆电气设备

火灾和爆炸危险环境使用的电气设备，结构上应能防止由于在使用中产生火花、电弧或危险温度而成为安装地点爆炸性混合物的引燃源。

1、防爆电气设备选用的一般要求

（1）在进行爆炸性环境的电力设计时，应尽量把电气设备，特别是正常运行时发生火花的设备，布置在危险性较小或非爆炸性环境中。

火灾危险环境中的表面温度较高的设备，应远离可燃物。

（2）在满足工艺生产及安全的前提下，应尽量减少防爆电气设备使用量。

火灾危险环境下不宜使用电热器具，非用不可时应用非燃烧材料进行隔离。

（3）防爆电气设备应有防爆合格证。

（4）少用携带式电气设备。

（5）可在建筑上采取措施，把爆炸性环境限制在一定范围内，如采用隔墙法等。

2、电气设备防爆的类型及标志

防爆电气设备的类型很多，性能各异。

根据电气设备产生火花、电弧和危险温度的特点，为防止其点燃爆炸性混合物而采取的措施不同分为下列八种型式：

（1）隔爆型（标志d）：

是一种具有隔爆外壳的电气设备，其外壳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壳周围爆炸性混合物传播。

适用于爆炸危险场所的任何地点。

（2）增安型（标志e）：

在正常运行条件下不会产生电弧、火花，也不会产生足以点燃爆炸性混合物的高温。

在结构上采取种种措施来提高安全程度，以避免在正常和认可的过载条件下产生电弧、火花和高温。

（3）本质安全型（标志ia、ib）：

在正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物。

这种电气设备按使用场所和安全程度分为ia和ib两个等级。

ia等级设备在正常工作、一个故障和二个故障时均不能点燃爆炸性气体混合物。

ib等级设备在正常工作和一个故障时不能点燃爆炸性气体混合物。

（4）正压型（标志p）：

它具有正压外壳，可以保持内部保护气体，即新鲜空气或惰性气体的压力高于周围爆炸性环境的压力，阻止外部混合物进入外壳。

（5）充油型（标志o）：

它是将电气设备全部或部分部件浸在油内，使设备不能点燃油面以上的或外壳外的爆炸性混合物。

如高压油开关即属此类。

（6）充砂型（标志q）：

在外壳内充填砂粒材料，使其在一定使用条件下壳内产生的电弧、传播的火焰、外壳壁或砂粒材料表面的过热均不能点燃周围爆炸性混合物。

（7）无火花型（标志n）：

正常运行条件下，不会点燃周围爆炸性混合物，且一般不会发生有点燃作用的故障。

这类设备的正常运行即是指不应产生电弧或火花。

电气设备的热表面或灼热点也不应超过相应温度组别的最高温度。

（8）特殊型（标志s）：

指结构上不属于上述任何一类，而采取其它特殊防爆措施的电气设备。

如填充石英砂型的设备即属此列。

根据以上介绍电气设备防爆类型标志有d、e、ia和ib、p、o、q、n、s八种型式。

按其使用环境的不同，防爆电气设备分为两类、三级：

（1）Ⅰ类：

煤矿井下用电气设备，只以甲烷为防爆对象，不再分级；

（2）Ⅱ类：

工厂用电气设备。

爆炸性气体混合有155种，种类繁多，产品制造时，按MESG（MIC）分为A、B、C三级。

电气设备的防爆标志可在铭牌右上方，设置清晰的永久性凸纹标志“Ex”；小型电气设备及仪器、仪表可采用标志牌铆或焊在外壳上，也可采用凹纹标志。

在铭牌上按顺序标明防爆型式、类别、级别、温度组别等，这就构成了性能标志。

防爆性能标志表示方法如下：

3、爆炸性环境电气设备选择

爆炸危险区域类别及危险区域等级和爆炸危险区域内爆炸性混合物的级别、温度组别以及危险物质的其他性质（引燃点、爆炸极限、闪点等）是选择防爆电气设备的基本依据。

（1）爆炸性气体环境电气设备

①选用原则

a.应掌握爆炸性气体的有关资料，选用相应级别和组别的防爆电气设备。

当区域内存在两种或两种以上不同级、组的爆炸性混合物时，应按危险程度较高的级别和组别选适应的防爆类型。

b.根据爆炸性气体环境危险区域的等级，选择相应的电气设备。

c.根据环境条件选择相应的电气设备。

d.便于维修和管理。

选用的设备应具有以下优点：

结构简单；管理方便；便于维修；备件易存。

e.注重效益。

在考虑价格的同时，对电气设备的可靠性、寿命、运行费用、耗能、维修周期等必须作全面的考虑，选择最合适最经济的防爆电气设备。

②防爆电气设备的选型

要正确选型还必须正确理解和识别防爆性能标志的含义。

如dⅡAT2。

适用于有乙烷、丙烷、环己酮、氯乙烯、乙苯、乙醇等危险物质存在的场所。

edⅡCT6是一种复合型防爆标志，适于有硝酸乙酯物质存在的场所。

爆炸性气体环境防爆电气设备选型如表9-4所示。

表-4爆炸性气体环境防爆电气设备选型

爆炸危险区域

适用的防护型式

电气设备类型

符号

O区

1.本质安全型（ia级）

2.其他特别为O区设计的电气设备（特殊型）

1区

1.适用于O区的防护类型

2,膀爆型

3.增安型

4.本质安全型（ib级〉

5.充油型

6.亚压型

7.充砂型-

8.其他特别为1区设计的电气设备（特殊型）

2区

1.适用于O区或1区的防护类型

2.无火花型

（2）爆炸性粉尘环境电气设备

①选用原则

a.参考爆炸性气体环境的选用原则。

b.粉尘环境危险区域应少装插座和局部照明灯具。

如必须采用时，插座宜布置在粉尘不易积聚的地点。

c.电气设备的最高允许表面温度应符合表9-5的规定。

表9-5电气设备最高允许表面温度

引燃温度组别

无过负荷的设备（℃）

有过负荷的设备（℃）

T11

215

195

T12

160

145

T13

120

110

②选型

可燃性非导电粉尘和可燃纤维的11区环境采用防尘结构的粉尘防爆电气设备；爆炸性粉尘环境10区

及其他爆炸性粉尘环境11区均采用尘密结构的粉尘防爆电气设备。

4、火灾危险区域电气设备选择

选用原则

（1）电气设备应符合环境条件（化学、机械、热、霉菌和风沙）的要求。

（2）正常运行时有火花和外壳表面温度较高的电气设备，应远离可燃物质。

（3）不宜使用电热器具，必须使用时，应将其安装在非燃材料底板上。

二、电气线路防爆

电气线路故障，可以引起火灾和爆炸事故。

1.电气线路的敷设

电气线路一般应敷设在危险性较小的环境或远离存在易燃、易爆物释放源的地方，或沿建、构筑物的墙外敷设。

2.导线材质

对于爆炸危险环境的配线工程，应采用铜芯绝缘导线或电缆，而不用铝质的。

3.电气线路的敷设与配

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