防爆等級(jí)的劃分標(biāo)準(zhǔn)

防爆等級(jí)的劃分標(biāo)準(zhǔn)

 

很多場合要用到防爆衡器，比如化工廠、制藥廠、生物實(shí)驗(yàn)室、石油、油漆行業(yè)、涂料行業(yè)等，在大部分企業(yè)購買防爆衡器的時(shí)候，不是很清楚如何選擇防爆衡器（防爆電子秤），本文通過上海本熙科技工程師的解答給你在選擇防爆衡器時(shí)一個(gè)正確的選擇指導(dǎo)！

 

防爆的基本原理

 

爆炸的概念

爆炸是物質(zhì)從一種狀態(tài)，經(jīng)過物理或化學(xué)變化，突然變成另一種狀態(tài)，并放出巨大的能量。急劇速度釋放的能量，將使周圍的物體遭受到猛烈的沖擊和破壞。

 

爆炸必須具備的三個(gè)條件：

1 ）爆炸性物質(zhì)：能與氧氣（空氣）反應(yīng)的物質(zhì)，包括氣體、液體和固體。（氣體：氫氣，乙炔，甲烷等；液體：酒精，汽油；固體：粉塵，纖維粉塵等。）2 ）氧氣：空氣。3 ）點(diǎn)燃源：包括明火、電氣火花、機(jī)械火花、靜電火花、高溫、化學(xué)反應(yīng)、光能等。

為什么要防爆

 

易爆物質(zhì) : 很多生產(chǎn)場所都會(huì)產(chǎn)生某些可燃性物質(zhì)。煤礦井下約有三分之二的場所有存在爆炸性物質(zhì)；化學(xué)工業(yè)中，約有 80% 以上的生產(chǎn)車間區(qū)域存在爆炸性物質(zhì)。氧氣 : 空氣中的氧氣是無處不在的。點(diǎn)燃源 : 在生產(chǎn)過程中大量使用電氣儀表，各種磨擦的電火花 , 機(jī)械磨損火花、靜電火花、高溫等不可避免，尤其當(dāng)儀表、電氣發(fā)生故障時(shí)。

 

客觀上很多工業(yè)現(xiàn)場滿足爆炸條件。當(dāng)爆炸性物質(zhì)與氧氣的混合濃度處于爆炸極限范圍內(nèi)時(shí)，若存在爆炸源，將會(huì)發(fā)生爆炸。因此采取防爆就顯得很必要了。

 

EX防爆通用名詞，d代表隔爆，（首先這個(gè)地方有幾處要注意：d 代表隔爆，de代表主隔爆次增安，ed代表主增安次隔爆，e代表增安，標(biāo)志不同做法也就不同）  IIB 防爆等級(jí)（一般IIB,IIC較多，本安ia）   T4 溫度級(jí)別（T1\T2\T3\T4\T5\T6）T4代表135度

 

 

儀表防爆的原理

危險(xiǎn)場所危險(xiǎn)性劃分：

 

   爆炸性物質(zhì)        區(qū)域定義        中國標(biāo)準(zhǔn)        北美標(biāo)準(zhǔn)

氣體(CLASS Ⅰ)         在正常情況下 , 爆炸性氣體混合物連續(xù)或長時(shí)間存在的場所        0 區(qū)        Div.1

        在正常情況下爆炸性氣體混合物有可能出現(xiàn)的場所        1 區(qū)       

        在正常情況下爆炸性氣體混合物不可能出現(xiàn) , 僅僅在不正常情況下 , 偶爾或短時(shí)間出現(xiàn)的場所        2 區(qū)        Div.2

粉塵或纖維(CLASS Ⅱ/Ⅲ）        在正常情況下 , 爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物可能連續(xù) , 短時(shí)間頻繁地出現(xiàn)或長時(shí)間存在的場所        10 區(qū)        Div.1

        在正常情況下 , 爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物不能出現(xiàn) , 僅僅在不正常情況下 , 偶爾或短時(shí)間出現(xiàn)的場所        11 區(qū)        Div.2

 

 

防爆方法對(duì)危險(xiǎn)場所的適用性：

序號(hào)        防爆型式        代號(hào)        國家標(biāo)準(zhǔn)        防爆措施        適用區(qū)域

1         隔爆型        d         GB3836.2         隔離存在的點(diǎn)火源        Zone1,Zone2

2         增安型        e         GB3836.3         設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源        Zone1,Zone2

3         本安型        ia         GB3836.4         限制點(diǎn)火源的能量        Zone0-2

        本安型        ib         GB3836.4         限制點(diǎn)火源的能量        Zone1,Zone2

4         正壓型        p         GB3836.5         危險(xiǎn)物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開        Zone1,Zone2

5         充油型        o         GB3836.6         危險(xiǎn)物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開        Zone1,Zone2

6         充砂型        q         GB3836.7         危險(xiǎn)物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開        Zone1,Zone2

7         無火花型        n         GB3836.8         設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源        Zone2

8         澆封型        m         GB3836.9         設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源        Zone1,Zone2

9         氣密型        h         GB3836.10         設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源        Zone1,Zone2

 

 

防爆對(duì)危險(xiǎn)場所的適用性：

爆炸性危險(xiǎn)氣體分類

根據(jù)可能引爆的zui小火花能量，我國和歐洲及世界上大部分國家和地區(qū)將爆炸性氣體分為四個(gè)危險(xiǎn)等級(jí) , 如下表 :

 

 

工況類別        氣體分類        代表性氣體        zui小引爆火花能量

礦井下        Ⅰ        甲烷        0.280mJ

礦井外的工廠        ⅡA         丙烷        0.180mJ

        ⅡB         乙烯        0.060mJ

        ⅡC         氫氣        0.019mJ

 

美國和加拿大首先將散布在空氣中的爆炸性物體分成三個(gè) CLASS( 類別 ):CLASS Ⅰ氣體和蒸氣 ; CLASS Ⅱ  塵埃 ; CLASS Ⅲ纖維 . 然后再將氣體和塵埃分成 Group( 組 ) ：

組名        代表性氣體或塵埃

A         乙炔

B         氫氣

C         乙烯

D         丙烷

E         金屬塵埃

F         煤炭塵埃

G         谷物塵埃

 

氣體溫度組別劃分：

溫度組別        安全的物體表面溫度        常見爆炸性氣體

T1         ≤ 450℃        氫氣、丙烯腈等 46 種

T2         ≤ 300℃        乙炔、乙烯等 47 種

T3         ≤ 200℃        汽油、丁烯醛等 36 種

T4         ≤ 135℃        乙醛、四氟乙烯等 6 種

T5         ≤ 100℃        二硫化碳

T6         ≤ 85℃        硝酸乙酯和**

 

儀表的防爆標(biāo)志

Ex(ia)ⅡC T6 的含義 :

標(biāo)志內(nèi)容        符號(hào)        含義

防爆聲明        Ex         符合某種防爆標(biāo)準(zhǔn)，如我國的國家標(biāo)準(zhǔn)

防爆方式        ia         采用 ia 級(jí)本質(zhì)安全防爆方法，可安裝在 0 區(qū)

氣體類別        ⅡC         被允許涉及ⅡC 類爆炸性氣體

溫度組別        T6         儀表表面溫度不超過 85℃

 

Ex(ia)ⅡC 的含義

標(biāo)志內(nèi)容        符號(hào)        含義

防爆聲明        Ex         符合歐洲防爆標(biāo)準(zhǔn)

防爆方式        ia         采用 ia 級(jí)本質(zhì)安全防爆方法，可安裝在 0 區(qū)

氣體類別        ⅡC         被允許涉及ⅡC 類爆炸性氣體

注 : 該標(biāo)志中無溫度組別項(xiàng) , 說明該儀表不與爆炸性氣體直接接觸 .

 

防爆術(shù)語：

有關(guān)防爆術(shù)語及標(biāo)準(zhǔn)

安全柵安全參數(shù)定義：

•        安全柵zui高允許電壓： Um

       保證安全柵本安端的本安性能，允許非本安端可能輸入的zui高電壓

•        安全柵zui高開路電壓： Uoc

       在zui高允許電壓范圍內(nèi)本安端開路時(shí)電壓zui大值

•        安全柵zui大短路電流： Isc

       在zui高允許電壓范圍內(nèi)本安端短路時(shí)的電流zui大值

•        安全柵允許分布電容： Ca

       保證本質(zhì)安全性能情況下本安端zui大允許外接電容

•        安全柵允許分布電感： La

       保證本質(zhì)安全性能情況下本安端zui大允許外接電感

 

防爆標(biāo)志格式說明：

將工廠或礦區(qū)的爆炸危險(xiǎn)介質(zhì)，按其引燃能量，zui小點(diǎn)燃溫度以及現(xiàn)場爆炸性危險(xiǎn)氣體存在的時(shí)間周期進(jìn)行科學(xué)分類分級(jí)，以確定現(xiàn)場防爆設(shè)備的防爆標(biāo)志和防爆形式。

 

防爆標(biāo)志格式：

               Ex      (ia)    ⅡC      T4  

 

防爆標(biāo)記防爆等級(jí)氣體組別溫度組別

防爆等級(jí)說明：

ia 等級(jí)：  在正常工作、一個(gè)故障和二個(gè)故障時(shí)均不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。

  正常工作時(shí)，安全系數(shù)為 2.0 ；

   一個(gè)故障時(shí)，安全系數(shù)為 1.5 ；

   二個(gè)故障時(shí)，安全系數(shù)為 1.0 。  

注：有火花的觸點(diǎn)須加隔爆外殼、氣密外殼或加倍提高安全系數(shù)。

 

ib 等級(jí) :

  在正常工作和一個(gè)故障時(shí)不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。

  正常工作時(shí)，安全系數(shù)為 2.0 ；  一個(gè)故障時(shí)，安全系數(shù)為 1.5 。

  正常工作時(shí)，有火花的觸點(diǎn)須加隔爆外殼或氣密外殼保護(hù)，并且有故障自顯示的措施，一個(gè)故障   時(shí)安全系數(shù)為 1.0 。

 

 

防爆標(biāo)志格式：

Ex :防爆標(biāo)記

(ia): 防爆等級(jí)

ⅡC :氣體組別

T4 :溫度組別

 

防爆等級(jí)說明：

ia等級(jí)：

在正常工作、一個(gè)故障和二個(gè)故障時(shí)均不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。

正常工作時(shí)，安全系數(shù)為2.0；

一個(gè)故障時(shí)，安全系數(shù)為1.5；

二個(gè)故障時(shí)，安全系數(shù)為1.0。

正常工作時(shí)，有火花的觸點(diǎn)須加隔爆外殼、氣密外殼或加倍提高安全系數(shù)。

 

ib等級(jí)：

在正常工作和一個(gè)故障時(shí)不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。

正常工作時(shí)，安全系數(shù)為2.0；

一個(gè)故障時(shí)，安全系數(shù)為1.5。

正常工作時(shí)，有火花的觸點(diǎn)須加隔爆外殼或氣密外殼保護(hù)，并且有故障自顯示的措施，一個(gè)

 

故障時(shí)安全系數(shù)為1.0。

 

爆炸危險(xiǎn)場所區(qū)域的劃分

 

 

三、爆炸危險(xiǎn)場所防爆電氣設(shè)備選型

在選擇使用于爆炸危險(xiǎn)場所的電氣設(shè)備前，應(yīng)首先明確以下內(nèi)容：

1.燃炸危險(xiǎn)場所環(huán)境的類別，是燃炸性氣體環(huán)境還是燃炸性粉塵環(huán)境。不同的爆炸性介質(zhì)其電氣設(shè)備的防爆結(jié)構(gòu)要求是不一樣的。我們通常在說的防爆設(shè)備大多指的是爆炸性氣體環(huán)境中使用的，如dⅡBT4、dⅡCT6等等，而用于爆炸性粉塵環(huán)境的電氣設(shè)備應(yīng)為防塵結(jié)構(gòu)標(biāo)志為DP，主要用于可燃性非導(dǎo)電粉塵和可燃纖維的11區(qū)環(huán)境　或塵密結(jié)構(gòu)標(biāo)志為DT，主要用于爆炸性粉塵10區(qū)環(huán)境和其它爆炸性粉塵11區(qū)環(huán)境　。

 

2.環(huán)境中爆炸性氣體混合物的爆炸級(jí)別，即ⅡA、ⅡB、ⅡC。這是相應(yīng)于設(shè)備的zui大試驗(yàn)安全間隙和zui小點(diǎn)燃電流比的分極。其級(jí)別根據(jù)產(chǎn)生爆炸性氣體的介質(zhì)不同而不同，如丙烷屬ⅡA、乙烯屬ⅡB、乙炔和氫屬ⅡC等。從ⅡA到ⅡC隨著防爆電氣設(shè)備的zui大試驗(yàn)安全間隙和zui小點(diǎn)燃電流比的逐級(jí)減小而其防爆要求逐級(jí)提高。

 

3.環(huán)境中爆炸性氣體混合物的組別或引燃溫度。這是易燃性物質(zhì)的氣體或蒸汽與空氣形成的混合物的規(guī)定條件下被熱表面引燃的zui低溫度。從組別T1到T6隨著引燃溫度的降低，其電氣設(shè)備的防爆要求逐級(jí)提高。

 

4.周圍環(huán)境對(duì)防爆電氣設(shè)備的選型要求。如周圍環(huán)境內(nèi)化學(xué)的、機(jī)械的、熱的、霉菌等不同環(huán)境條件，在防爆電氣設(shè)備選型時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮。

 

在考慮以上幾條基本要求后，可選擇能滿足要求的防爆電氣產(chǎn)品。對(duì)有些必須布置在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的電氣設(shè)備，而其防爆要求又不能滿足場所要求的時(shí)候，可采用正壓通風(fēng)的措施來達(dá)到防爆的要求。有關(guān)正壓通風(fēng)的具體要求詳見國標(biāo)G50058－92。

 

按國家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備通用要求》規(guī)定，各種防爆類型標(biāo)志如下：

　　隔爆型　　   d

　　增安型　　   e

　　本質(zhì)安全型　 ia，ib

　　正壓型　　   p

　　充油型　　   o

　　充砂型　　   q

　　無火花型　　 n

　　特殊型　　   s

　　電氣設(shè)備分為兩類：Ⅰ類為煤礦井下用的電氣設(shè)備；

　?、蝾悶楣S用的電氣設(shè)備

　　如工廠用的隔爆型B級(jí)T4組：dⅡBT4；

　　工廠用的增安型B級(jí)T3一組：eⅡBT3。

 

 

關(guān)于防爆等級(jí)的一些說明

保護(hù)類型：

1、隔爆：

一種保護(hù)類型，其中外殼能夠承受爆炸性的混合物在內(nèi)部爆炸過程中產(chǎn)生的壓力，防止爆炸向外殼周圍的爆炸性大氣環(huán)境轉(zhuǎn)移，且能夠在不會(huì)引起周圍的爆炸性氣體或蒸汽這樣一個(gè)外部溫度下工作。這種技術(shù)類似于北美的隔爆，ICE把它稱為Ex d。

2、增安：

一種保護(hù)類型，其中各種各樣的措施被用來減少在正常工況條件下不會(huì)產(chǎn)生的超高溫度、以及電弧或火花在電氣裝置內(nèi)外部件里出現(xiàn)的可能性。增安可以與隔爆型保護(hù)技術(shù)一起使用。IEC把這種保護(hù)稱為Ex e.

3、本安：

一種保護(hù)類型，其中的電氣設(shè)備在正?；蚍钦Ｇ闆r下無法釋放足夠的電能或熱能以使得特定的危險(xiǎn)性大氣混合物在達(dá)到其易燃的濃度時(shí)點(diǎn)燃。IEC把這種保護(hù)稱為Ex i。

4、無火花：

一種保護(hù)類型，其中的設(shè)備在正常情況下無法由于電弧或者熱效應(yīng)而引起規(guī)定的易燃?xì)怏w或蒸汽在空氣里的混合物點(diǎn)燃。ICE把它稱為Ex n。

 

對(duì)于CENELEC認(rèn)證，銘牌必須包括下面的符號(hào)表示防爆：

E                 Ex                ia                   Ⅱ C    T4

表示CENELEC認(rèn)證    表示危險(xiǎn)區(qū)域認(rèn)證    保護(hù)類型                 組別   溫度代號(hào)

                                    ia-本安（允許二次故障）

                                    ib-本安（允許一次故障）

                                    d-防火（隔爆）

                                    e-增安

                                    n-無火花（僅SAA）

                                    N-無火花（僅BASEEFA）        

 

組別：

Ⅰ組（采礦）：包含甲烷或具有同等危險(xiǎn)性的氣體或者蒸汽的大氣環(huán)境。

ⅡA組：包含丙烷或具有同等危險(xiǎn)性的氣體或者蒸汽的大氣環(huán)境。

ⅡB組：包含乙烯或具有同等危險(xiǎn)性的氣體或者蒸汽的大氣環(huán)境。

ⅡC組：包含乙炔、氫氣或具有同等危險(xiǎn)性的氣體或者蒸汽的大氣環(huán)境。

 

ICE溫度代號(hào)

溫度代號(hào)    zui大表面溫度

    ℃    ℉

T1    450    842

T2    300    572

T3    200    392

T4    135    275

T5    100    212

T6    85    185

 

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