防爆等級的劃分標準

防爆等級的劃分標準

 

很多場合要用到防爆衡器，比如化工廠、制藥廠、生物實驗室、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一個正確的選擇指導(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 ）點燃源：包括明火、電氣火花、機械火花、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 , 機械磨損火花、靜電火花、高溫等不可避免，尤其當儀表、電氣發(fā)生故障時。

 

客觀上很多工業(yè)現(xiàn)場滿足爆炸條件。當爆炸性物質(zhì)與氧氣的混合濃度處于爆炸極限范圍內(nèi)時，若存在爆炸源，將會發(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，標志不同做法也就不同）  IIB 防爆等級（一般IIB,IIC較多，本安ia）   T4 溫度級別（T1\T2\T3\T4\T5\T6）T4代表135度

 

 

儀表防爆的原理

危險場所危險性劃分：

 

   爆炸性物質(zhì)        區(qū)域定義        中國標準        北美標準

氣體(CLASS Ⅰ)         在正常情況下 , 爆炸性氣體混合物連續(xù)或長時間存在的場所        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) , 短時間頻繁地出現(xiàn)或長時間存在的場所        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 , 偶爾或短時間出現(xiàn)的場所        11 區(qū)        Div.2

 

 

防爆方法對危險場所的適用性：

序號        防爆型式        代號        國家標準        防爆措施        適用區(qū)域

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

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

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

        本安型        ib         GB3836.4         限制點火源的能量        Zone1,Zone2

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

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

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

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

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

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

 

 

防爆對危險場所的適用性：

爆炸性危險氣體分類

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危險等級 , 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 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**

 

儀表的防爆標志

Ex(ia)ⅡC T6 的含義 :

標志內(nèi)容        符號        含義

防爆聲明        Ex         符合某種防爆標準，如我國的國家標準

防爆方式        ia         采用 ia 級本質(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

標志內(nèi)容        符號        含義

防爆聲明        Ex         符合歐洲防爆標準

防爆方式        ia         采用 ia 級本質(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 : 該標志中無溫度組別項 , 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)語及標準

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

 

防爆標志格式說明：

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

 

防爆標志格式：

               Ex      (ia)    ⅡC      T4  

 

防爆標記防爆等級氣體組別溫度組別

防爆等級說明：

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

  正常工作時，安全系數(shù)為 2.0 ；

   一個故障時，安全系數(shù)為 1.5 ；

   二個故障時，安全系數(shù)為 1.0 。  

注：有火花的觸點須加隔爆外殼、氣密外殼或加倍提高安全系數(shù)。

 

ib 等級 :

  在正常工作和一個故障時不能點燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。

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

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

 

 

防爆標志格式：

Ex :防爆標記

(ia): 防爆等級

ⅡC :氣體組別

T4 :溫度組別

 

防爆等級說明：

ia等級：

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

正常工作時，安全系數(shù)為2.0；

一個故障時，安全系數(shù)為1.5；

二個故障時，安全系數(shù)為1.0。

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

 

ib等級：

在正常工作和一個故障時不能點燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。

正常工作時，安全系數(shù)為2.0；

一個故障時，安全系數(shù)為1.5。

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

 

故障時安全系數(shù)為1.0。

 

爆炸危險場所區(qū)域的劃分

 

 

三、爆炸危險場所防爆電氣設(shè)備選型

在選擇使用于爆炸危險場所的電氣設(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別，即ⅡA、ⅡB、ⅡC。這是相應(yīng)于設(shè)備的zui大試驗安全間隙和zui小點燃電流比的分極。其級別根據(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大試驗安全間隙和zui小點燃電流比的逐級減小而其防爆要求逐級提高。

 

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)備的防爆要求逐級提高。

 

4.周圍環(huán)境對防爆電氣設(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)備選型時應(yīng)同時考慮。

 

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。對有些必須布置在爆炸危險區(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候，可采用正壓通風(fēng)的措施來達到防爆的要求。有關(guān)正壓通風(fēng)的具體要求詳見國標G50058－92。

 

按國家標準《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T4組：dⅡBT4；

　　工廠用的增安型B級T3一組：eⅡBT3。

 

 

關(guān)于防爆等級的一些說明

保護類型：

1、隔爆：

一種保護類型，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，且能夠在不會引起周圍的爆炸性氣體或蒸汽這樣一個外部溫度下工作。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技術(shù)一起使用。IEC把這種保護稱為Ex e.

3、本安：

一種保護類型，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性大氣混合物在達到其易燃的濃度時點燃。IEC把這種保護稱為Ex i。

4、無火花：

一種保護類型，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)定的易燃氣體或蒸汽在空氣里的混合物點燃。ICE把它稱為Ex n。

 

對于CENELEC認證，銘牌必須包括下面的符號表示防爆：

E                 Ex                ia                   Ⅱ C    T4

表示CENELEC認證    表示危險區(qū)域認證    保護類型                 組別   溫度代號

                                    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性的氣體或者蒸汽的大氣環(huán)境。

 

ICE溫度代號

溫度代號    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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