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常熟市常陽儀表科技有限公司
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電氣設(shè)備防爆知識
日期：2024-11-22 14:23
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摘要：
| 電氣設(shè)備防爆知識 | |||||||||||||||||||||||
| 隨著石油、化工、冶金等工業(yè)的訊速發(fā)展，生產(chǎn)**引起了社會各界的普遍重視。特別是由于生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大和自動 | |||||||||||||||||||||||
| 化程度的不斷提高，在生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)現(xiàn)場將不可避免的產(chǎn)生性物質(zhì)的泄漏，形成性場所。這給包括自動化儀表在 | |||||||||||||||||||||||
| 內(nèi)的各類電氣設(shè)備的**應(yīng)用增加了困難。 | |||||||||||||||||||||||
| 所謂危險場所是指存在或可能存在可燃性氣體與空氣混合物的場所。據(jù)資料，煤礦井下約有60%的場所屬于性危險場所 | |||||||||||||||||||||||
| ，石油開采現(xiàn)場和精煉廠約有60%～80%的場所屬于性危險場所。在化學(xué)工業(yè)中，約有80%以上的生產(chǎn)車間是性危險場所 | |||||||||||||||||||||||
| 。用于這些危險場所的電氣設(shè)備都必須采取特殊有效的預(yù)防措施來避免其成為危險點燃源。 | |||||||||||||||||||||||
| 通常情況下，為了使采取的預(yù)防措施做到經(jīng)濟、合理、可靠、性氣體危險環(huán)境至少需按兩種不同的形式劃分場所。其 | |||||||||||||||||||||||
| 一是，按氣體的類型進行劃分(即氣體分級和分組);其二是，按出現(xiàn)可燃性氣體的可能性進行劃分(即區(qū)域)。它們是定義性 | |||||||||||||||||||||||
| 危險場所的獨立參數(shù)。 | |||||||||||||||||||||||
| 目前，世界各國對性危險場所的定義不盡相同，但歸納起來大致可分為兩個派系。其中，包括中國和歐洲在內(nèi)的 | |||||||||||||||||||||||
| 大多數(shù)采用國際電工委員會(IEC)的劃分方法，而以美國和加拿大為主要代表的其他則采用北美劃分方法。 | |||||||||||||||||||||||
| 1、性物質(zhì)的分類 | |||||||||||||||||||||||
| 在我國，性物質(zhì)分為三類： | |||||||||||||||||||||||
| I：礦井甲烷; ?、颍盒詺怏w混合物(含蒸汽、薄霧); Ⅲ：性粉塵和纖維。 | |||||||||||||||||||||||
| 北美將性物質(zhì)分為三類(英文稱之為“Class”，常譯為“級”)。它們分別是： | |||||||||||||||||||||||
| ClassI：性氣體; ClassⅡ：性粉塵; ClassⅢ：纖維。 | |||||||||||||||||||||||
| 2、性氣體的分級和分組 | |||||||||||||||||||||||
| 1)、性氣體的分級 | |||||||||||||||||||||||
| I類性物質(zhì)(只有甲烷氣體一種)不分級。 | |||||||||||||||||||||||
| ?、蝾愋詺怏w，可按其不同的點燃特性進行分級。 | |||||||||||||||||||||||
| 我國與IEC標(biāo)準(zhǔn)一樣，對Ⅱ類性氣體，按其大試驗**間隙(MESG)和小點燃電流比其大試驗**間隙(MESG)和 | |||||||||||||||||||||||
| 小點燃電流比(MICR)進一步分為A、B、C三級。其中，A級的代表氣體是甲烷;B級的代表氣體是乙烯;C級的代表氣體是氫氣。 | |||||||||||||||||||||||
| 北美將性氣體(Class I)又細(xì)分為A、B、C和D四級(英文稱之為“Group”，常譯為“組”)。其中，Group A的代 | |||||||||||||||||||||||
| 表氣體是乙炔;Group B的代表氣體是氫氣;Group C的代表氣體是乙烯;Group D的代表氣體是丙烷和甲烷。 | |||||||||||||||||||||||
| 由此可見，兩種不同氣體分級方法在形式上存在較大的差異。但是，仔細(xì)分析后可以發(fā)現(xiàn)它們在本質(zhì)上卻有著一定的聯(lián)系 | |||||||||||||||||||||||
| 。表1-1給出了兩者的對應(yīng)關(guān)系。 | |||||||||||||||||||||||
| 從表中可以看出，甲烷需要的點燃能量大。ⅡC級氣體則醫(yī)被點燃。 | |||||||||||||||||||||||
| 不同氣體分級體系對比 | |||||||||||||||||||||||
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| 2)、性氣體的分組 | |||||||||||||||||||||||
| 溫度(熱表面)是性氣體產(chǎn)生的重要點燃源。每一種性氣體都有一個特定的溫度。在該溫度下，即使沒有任何 | |||||||||||||||||||||||
| 外界點燃源的條件下，它都將發(fā)生點燃。通常，人們將這一溫度稱作為該氣體的引燃溫度(AIT)。它是反映性氣體點燃特性 | |||||||||||||||||||||||
| 的又一重要特征參數(shù)。 | |||||||||||||||||||||||
| 按照IEC標(biāo)準(zhǔn)的推薦，我國將性氣體按其引燃溫度分為T1～T6六個組別。北美對溫度組別的劃分與IEC基本一致，它們 | |||||||||||||||||||||||
| 只是將部分溫度組別劃分的更細(xì)而已。表1-2給出了兩種分組體系的對應(yīng)關(guān)系。 |
| 從下表可以看出，不同的性氣體的引燃溫度千差萬別，各不相同。溫度組別為T1的氣體引燃溫度高，而溫度組別為 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| T6的氣體則易被點燃。在實踐中，我們應(yīng)嚴(yán)格控制電氣設(shè)備的高表面溫度，并使之不能點燃設(shè)備使用環(huán)境中易點燃的爆 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 炸性氣體混合物，即保證設(shè)備的高表面溫度不超過設(shè)備可能接觸到的氣體的引燃溫度。因此，就電氣設(shè)備的高表面溫度而 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 言，凡滿足T6溫度組別氣體環(huán)境用的電氣設(shè)備，它也必定能滿足T1～T5組別的氣體環(huán)境的應(yīng)用要求。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| *108而附錄列舉了絕大多數(shù)可燃性氣體、蒸氣的級別和組別。借助于該附錄，我們可以分別查閱出特定可燃性氣體、蒸氣 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 的組別和組別。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 溫度組別與引燃溫度的關(guān)系 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 3、性危險場所的區(qū)域劃分 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 由于性氣體的物理性質(zhì)、出現(xiàn)的方式、涉及的范圍、存在的機率和持續(xù)的時間的不同，發(fā)生的可能性及危害程度 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 是不一樣的。因此，除了需對性環(huán)境中存在的氣體進行分級、分組外，還應(yīng)根據(jù)性氣體的頻繁程度和持續(xù)時間，對爆 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 炸性氣體危險場所進行區(qū)域劃分。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 跟IEC標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定一樣，我國GB3836.14-2000《性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 *14部分：危險場所分類》、GB50058-1992 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 《和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》和《中華人民共和國危險場所電氣**規(guī)程》均規(guī)定了性氣體危險場所劃 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 分為三個區(qū)域(Zone)，即0區(qū)、1區(qū)和2區(qū)。它們對應(yīng)的定義如下。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 0區(qū)(Zone 0)： | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 在正常情況下，性氣體混合物連接地或長時期的存在的場所。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1區(qū)(Zone 1)： | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 在正常情況下，性氣體混合物有可能出現(xiàn)在場所。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2區(qū)(Zone 2)： | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 在正常情況下，性氣體混合物不可能出現(xiàn)，即使出現(xiàn)也只是短時間存在的場所。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 這里的正常工作是指正常的開車、運轉(zhuǎn)、停車、易燃物質(zhì)產(chǎn)品的裝卸、密閉容器蓋的開閉，**閥、排放閥以及所在工廠 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 設(shè)備在涉及規(guī)定要求范圍內(nèi)的工作狀態(tài)。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 從上述定義可知，三個區(qū)域中，0區(qū)是危險的場所，而2區(qū)相對來說比較**。這是一種傳統(tǒng)的定性判斷的概念。通常， | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 對于一個具有潛在危險氣體的工廠，可基于區(qū)域的定義和相關(guān)的要素劃分區(qū)域。劃分時，需要考慮下列主要因素： | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1)、存在危險氣體的可能性; 2)、危險氣體的釋放量; 3)、危險氣體的特性(如：氣體的密度等); | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4)、環(huán)境條件(如：氣壓、溫度、濕度以及通風(fēng)情況等); | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5)、遠(yuǎn)離釋放源的距離。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 此外，在具體的劃分實踐中，通常還必須同時考慮由產(chǎn)生的后果的嚴(yán)重性。如果可能會導(dǎo)致大量人身傷亡，則危 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 險區(qū)域的劃分應(yīng)提高**。但是，對于裝有自動控制的檢測儀器，當(dāng)場所內(nèi)任意地點的混合物濃度接近下限的25%時，能可 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 靠地發(fā)出報警并同時起動有效通風(fēng)設(shè)施的場所可降低**。當(dāng)符合下列條件時，可劃分為非危險區(qū)域。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1)、沒有釋放源而易燃物質(zhì)又不可能侵入?yún)^(qū)域； | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2)、易燃物質(zhì)可能出現(xiàn)的高體積濃度不超過下限(LEL)的10%。 |
| 3)、在生產(chǎn)過程中，使用明火的設(shè)備附近或熾熱部件表面溫度超過區(qū)域內(nèi)易燃物質(zhì)引燃溫度的設(shè)備附近； | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4)、在生產(chǎn)裝置區(qū)外，露天或開敞設(shè)置的輸送易燃物質(zhì)的架空管道地帶(但其閥門等的密封處除外)。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 4、電氣設(shè)備防爆技術(shù) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1)、三角形原理 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 具有潛在危險的環(huán)境產(chǎn)生必須具備下列三個條件，也叫“三角形原理”。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 引爆源 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 熱的表面、機械火花、電氣設(shè)備的安裝摩擦、瞬變電流、靜電、閃電、超聲波的能量、激光等。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 氧化劑 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 空氣(含21%的氧氣)、純氧、釋放氧氣的化合物(如錳酸鉀)等。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 易燃物質(zhì) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 可燃?xì)怏w、可燃液體揮發(fā)的氣體或可燃固體的粉末(如原油及它的衍生物、氫氣、甲烷、天然氣和合成氣、金屬屑、碳塵、 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 纖維等)。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 當(dāng)這三個條件同時存在，而且當(dāng)性物質(zhì)與空氣的混合濃度處于極限范圍內(nèi)(即處于下限和上限之間)時， | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 將不可避免的產(chǎn)生。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2)、電氣設(shè)備的防爆 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 防止事故的發(fā)生，就是要避免上述三種條件同時存在，以達(dá)到防爆的目的?；镜募夹g(shù)是將所有可能產(chǎn)生點燃源(電 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 火花和熱表面)的電氣設(shè)備安裝在不具有危險的場所，即**場怕。但是，在實際應(yīng)用中，有相當(dāng)一部分過程測量與控制用 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 電氣設(shè)備必須安裝在性危險區(qū)域。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 我們這里所指電氣設(shè)備防是特定定義的。即存在于危險場所內(nèi)使用的電氣設(shè)備采取一定的措施，防止它們由于故障等 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 作為一個引爆源而引起事故。它不包括明火點燃產(chǎn)生的、火災(zāi)事故。如加油站吸煙造成的火災(zāi)。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3)、電氣設(shè)備的防爆形式和典型應(yīng)用 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 電氣設(shè)備的防爆技術(shù)措施都是基于設(shè)法排除上述三角形中的一個或多個要素，使的危險減少到一個可接受的程度 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 電氣設(shè)備的一系列防爆措施已列為國際標(biāo)準(zhǔn)，并為世界各國接受，主要形式和應(yīng)用范圍見下表。自動化儀表及控制系 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 統(tǒng)主要的防爆形式：本質(zhì)**型、隔爆型、正壓型。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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