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电气设备防爆知识
日期：2024-05-17 19:04
浏览次数：4131
摘要：
| 电气设备防爆知识 | |||||||||||||||||||||||
| 随着石油、化工、冶金等工业的讯速发展，生产**引起了社会各界的普遍重视。特别是由于生产规模的不断扩大和自动 | |||||||||||||||||||||||
| 化程度的不断提高，在生产过程中，生产现场将不可避免的产生性物质的泄漏，形成性场所。这给包括自动化仪表在 | |||||||||||||||||||||||
| 内的各类电气设备的**应用增加了困难。 | |||||||||||||||||||||||
| 所谓危险场所是指存在或可能存在可燃性气体与空气混合物的场所。据资料，煤矿井下约有60%的场所属于性危险场所 | |||||||||||||||||||||||
| ，石油开采现场和精炼厂约有60%～80%的场所属于性危险场所。在化学工业中，约有80%以上的生产车间是性危险场所 | |||||||||||||||||||||||
| 。用于这些危险场所的电气设备都必须采取特殊有效的预防措施来避免其成为危险点燃源。 | |||||||||||||||||||||||
| 通常情况下，为了使采取的预防措施做到经济、合理、可靠、性气体危险环境至少需按两种不同的形式划分场所。其 | |||||||||||||||||||||||
| 一是，按气体的类型进行划分(即气体分级和分组);其二是，按出现可燃性气体的可能性进行划分(即区域)。它们是定义性 | |||||||||||||||||||||||
| 危险场所的独立参数。 | |||||||||||||||||||||||
| 目前，世界各国对性危险场所的定义不尽相同，但归纳起来大致可分为两个派系。其中，包括中国和欧洲在内的 | |||||||||||||||||||||||
| 大多数采用国际电工委员会(IEC)的划分方法，而以美国和加拿大为主要代表的其他则采用北美划分方法。 | |||||||||||||||||||||||
| 1、性物质的分类 | |||||||||||||||||||||||
| 在我国，性物质分为三类： | |||||||||||||||||||||||
| I：矿井甲烷; Ⅱ：性气体混合物(含蒸汽、薄雾); Ⅲ：性粉尘和纤维。 | |||||||||||||||||||||||
| 北美将性物质分为三类(英文称之为“Class”，常译为“级”)。它们分别是： | |||||||||||||||||||||||
| ClassI：性气体; ClassⅡ：性粉尘; ClassⅢ：纤维。 | |||||||||||||||||||||||
| 2、性气体的分级和分组 | |||||||||||||||||||||||
| 1)、性气体的分级 | |||||||||||||||||||||||
| I类性物质(只有甲烷气体一种)不分级。 | |||||||||||||||||||||||
| Ⅱ类性气体，可按其不同的点燃特性进行分级。 | |||||||||||||||||||||||
| 我国与IEC标准一样，对Ⅱ类性气体，按其*大试验**间隙(MESG)和*小点燃电流比其*大试验**间隙(MESG)和* | |||||||||||||||||||||||
| 小点燃电流比(MICR)进一步分为A、B、C三级。其中，A级的代表气体是甲烷;B级的代表气体是乙烯;C级的代表气体是氢气。 | |||||||||||||||||||||||
| 北美将性气体(Class I)又细分为A、B、C和D四级(英文称之为“Group”，常译为“组”)。其中，Group A的代 | |||||||||||||||||||||||
| 表气体是乙炔;Group B的代表气体是氢气;Group C的代表气体是乙烯;Group D的代表气体是丙烷和甲烷。 | |||||||||||||||||||||||
| 由此可见，两种不同气体分级方法在形式上存在较大的差异。但是，仔细分析后可以发现它们在本质上却有着一定的联系 | |||||||||||||||||||||||
| 。表1-1给出了两者的对应关系。 | |||||||||||||||||||||||
| 从表中可以看出，甲烷需要的点燃能量*大。ⅡC级气体则*医被点燃。 | |||||||||||||||||||||||
| 不同气体分级体系对比 | |||||||||||||||||||||||
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| 2)、性气体的分组 | |||||||||||||||||||||||
| 温度(热表面)是性气体产生的重要点燃源。每一种性气体都有一个特定的温度。在该温度下，即使没有任何 | |||||||||||||||||||||||
| 外界点燃源的条件下，它都将发生点燃。通常，人们将这一温度称作为该气体的引燃温度(AIT)。它是反映性气体点燃特性 | |||||||||||||||||||||||
| 的又一重要特征参数。 | |||||||||||||||||||||||
| 按照IEC标准的推荐，我国将性气体按其引燃温度分为T1～T6六个组别。北美对温度组别的划分与IEC基本一致，它们 | |||||||||||||||||||||||
| 只是将部分温度组别划分的更细而已。表1-2给出了两种分组体系的对应关系。 |
| 从下表可以看出，不同的性气体的引燃温度千差万别，各不相同。温度组别为T1的气体引燃温度*高，而温度组别为 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| T6的气体则*易被点燃。在实践中，我们应严格控制电气设备的*高表面温度，并使之不能点燃设备使用环境中*易点燃的爆 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 炸性气体混合物，即保证设备的*高表面温度不超过设备可能接触到的气体的引燃温度。因此，就电气设备的*高表面温度而 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 言，凡满足T6温度组别气体环境用的电气设备，它也必定能满足T1～T5组别的气体环境的应用要求。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| *108而附录列举了绝大多数可燃性气体、蒸气的级别和组别。借助于该附录，我们可以分别查阅出特定可燃性气体、蒸气 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 的组别和组别。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 温度组别与引燃温度的关系 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 3、性危险场所的区域划分 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 由于性气体的物理性质、出现的方式、涉及的范围、存在的机率和持续的时间的不同，发生的可能性及危害程度 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 是不一样的。因此，除了需对性环境中存在的气体进行分级、分组外，还应根据性气体的频繁程度和持续时间，对爆 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 炸性气体危险场所进行区域划分。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 跟IEC标准的规定一样，我国GB3836.14-2000《性气体环境用电气设备 *14部分：危险场所分类》、GB50058-1992 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 《和火灾危险环境电力装置设计规范》和《中华人民共和国危险场所电气**规程》均规定了性气体危险场所划 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 分为三个区域(Zone)，即0区、1区和2区。它们对应的定义如下。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 0区(Zone 0)： | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 在正常情况下，性气体混合物连接地或长时期的存在的场所。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1区(Zone 1)： | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 在正常情况下，性气体混合物有可能出现在场所。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2区(Zone 2)： | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 在正常情况下，性气体混合物不可能出现，即使出现也只是短时间存在的场所。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 这里的正常工作是指正常的开车、运转、停车、易燃物质产品的装卸、密闭容器盖的开闭，**阀、排放阀以及所在工厂 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 设备在涉及规定要求范围内的工作状态。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 从上述定义可知，三个区域中，0区是*危险的场所，而2区相对来说比较**。这是一种传统的定性判断的概念。通常， | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 对于一个具有潜在危险气体的工厂，可基于区域的定义和相关的要素划分区域。划分时，需要考虑下列主要因素： | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1)、存在危险气体的可能性; 2)、危险气体的释放量; 3)、危险气体的特性(如：气体的密度等); | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4)、环境条件(如：气压、温度、湿度以及通风情况等); | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5)、远离释放源的距离。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 此外，在具体的划分实践中，通常还必须同时考虑由产生的后果的严重性。如果可能会导致大量人身伤亡，则危 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 险区域的划分应提高**。但是，对于装有自动控制的检测仪器，当场所内任意地点的混合物浓度接近下限的25%时，能可 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 靠地发出报警并同时起动有效通风设施的场所可降低**。当符合下列条件时，可划分为非危险区域。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1)、没有释放源而易燃物质又不可能侵入区域； | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2)、易燃物质可能出现的*高体积浓度不超过下限(LEL)的10%。 |
| 3)、在生产过程中，使用明火的设备附近或炽热部件表面温度超过区域内易燃物质引燃温度的设备附近； | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4)、在生产装置区外，露天或开敞设置的输送易燃物质的架空管道地带(但其阀门等的密封处除外)。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 4、电气设备防爆技术 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1)、三角形原理 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 具有潜在危险的环境产生必须具备下列三个条件，也叫“三角形原理”。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 引爆源 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 热的表面、机械火花、电气设备的安装摩擦、瞬变电流、静电、闪电、超声波的能量、激光等。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 氧化剂 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 空气(含21%的氧气)、纯氧、释放氧气的化合物(如锰酸钾)等。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 易燃物质 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 可燃气体、可燃液体挥发的气体或可燃固体的粉末(如原油及它的衍生物、氢气、甲烷、天然气和合成气、金属屑、碳尘、 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 纤维等)。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 当这三个条件同时存在，而且当性物质与空气的混合浓度处于极限范围内(即处于下限和上限之间)时， | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 将不可避免的产生。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2)、电气设备的防爆 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 防止事故的发生，就是要避免上述三种条件同时存在，以达到防爆的目的。*基本的技术是将所有可能产生点燃源(电 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 火花和热表面)的电气设备安装在不具有危险的场所，即**场怕。但是，在实际应用中，有相当一部分过程测量与控制用 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 电气设备必须安装在性危险区域。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 我们这里所指电气设备防是特定定义的。即存在于危险场所内使用的电气设备采取一定的措施，防止它们由于故障等 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 作为一个引爆源而引起事故。它不包括明火点燃产生的、火灾事故。如加油站吸烟造成的火灾。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3)、电气设备的防爆形式和典型应用 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 电气设备的防爆技术措施都是基于设法排除上述三角形中的一个或多个要素，使的危险减少到一个可接受的程度 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 电气设备的一系列防爆措施已列为国际标准，并为世界各国接受，主要形式和应用范围见下表。自动化仪表及控制系 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 统主要的防爆形式：本质**型、隔爆型、正压型。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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