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電機防爆的一些知識

IKN 2016-11-01 | 閱讀：1908

電機防爆的一些知識

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。

                  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)可能引爆的最小火花能量，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最小引爆火花能量
                        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℃ 硝酸乙酯和亞硝酸乙酯

                  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：
                    安全柵最高允許電壓： 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最高電壓
                    安全柵最高開路電壓： Uoc
                         在最高允許電壓范圍內(nèi)本安端開路時電壓最大值
                    安全柵最大短路電流： Isc
                         在最高允許電壓范圍內(nèi)本安端短路時的電流最大值
                    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最大允許外接電容
                    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最大允許外接電感
                    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，最小點燃溫度以及現(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 。