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常熟市常陽儀表科技有限公司
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文章詳情
電氣設備防爆知識
日期：2025-05-10 12:52
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摘要：
| 電氣設備防爆知識 | |||||||||||||||||||||||
| 隨著石油、化工、冶金等工業的訊速發展，生產**引起了社會各界的普遍重視。特別是由于生產規模的不斷擴大和自動 | |||||||||||||||||||||||
| 化程度的不斷提高，在生產過程中，生產現場將不可避免的產生性物質的泄漏，形成性場所。這給包括自動化儀表在 | |||||||||||||||||||||||
| 內的各類電氣設備的**應用增加了困難。 | |||||||||||||||||||||||
| 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。據資料，煤礦井下約有60%的場所屬于性危險場所 | |||||||||||||||||||||||
| ，石油開采現場和精煉廠約有60%～80%的場所屬于性危險場所。在化學工業中，約有80%以上的生產車間是性危險場所 | |||||||||||||||||||||||
| 。用于這些危險場所的電氣設備都必須采取特殊有效的預防措施來避免其成為危險點燃源。 | |||||||||||||||||||||||
| 通常情況下，為了使采取的預防措施做到經濟、合理、可靠、性氣體危險環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，按出現可燃性氣體的可能性進行劃分(即區域)。它們是定義性 | |||||||||||||||||||||||
| 危險場所的獨立參數。 | |||||||||||||||||||||||
| 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的 | |||||||||||||||||||||||
| 大多數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、性物質的分類 | |||||||||||||||||||||||
| 在我國，性物質分為三類： | |||||||||||||||||||||||
| I：礦井甲烷; Ⅱ：性氣體混合物(含蒸汽、薄霧); Ⅲ：性粉塵和纖維。 | |||||||||||||||||||||||
| 北美將性物質分為三類(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(只有甲烷氣體一種)不分級。 | |||||||||||||||||||||||
| Ⅱ類性氣體，可按其不同的點燃特性進行分級。 | |||||||||||||||||||||||
| 我國與IEC標準一樣，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，仔細分析后可以發現它們在本質上卻有著一定的聯系 | |||||||||||||||||||||||
| 。表1-1給出了兩者的對應關系。 | |||||||||||||||||||||||
| 從表中可以看出，甲烷需要的點燃能量大。ⅡC級氣體則醫被點燃。 | |||||||||||||||||||||||
| 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。 | |||||||||||||||||||||||
| 按照IEC標準的推薦，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而已。表1-2給出了兩種分組體系的對應關系。 |
| 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，我們應嚴格控制電氣設備的高表面溫度，并使之不能點燃設備使用環境中易點燃的爆 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 炸性氣體混合物，即保證設備的高表面溫度不超過設備可能接觸到的氣體的引燃溫度。因此，就電氣設備的高表面溫度而 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 言，凡滿足T6溫度組別氣體環境用的電氣設備，它也必定能滿足T1～T5組別的氣體環境的應用要求。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| *108而附錄列舉了絕大多數可燃性氣體、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系 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 3、性危險場所的區域劃分 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 由于性氣體的物理性質、出現的方式、涉及的范圍、存在的機率和持續的時間的不同，發生的可能性及危害程度 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 是不一樣的。因此，除了需對性環境中存在的氣體進行分級、分組外，還應根據性氣體的頻繁程度和持續時間，對爆 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 炸性氣體危險場所進行區域劃分。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 跟IEC標準的規定一樣，我國GB3836.14-2000《性氣體環境用電氣設備 *14部分：危險場所分類》、GB50058-1992 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 《和火災危險環境電力裝置設計規范》和《中華人民共和國危險場所電氣**規程》均規定了性氣體危險場所劃 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 分為三個區域(Zone)，即0區、1區和2區。它們對應的定義如下。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 0區(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(Zone 1)： | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 在正常情況下，性氣體混合物有可能出現在場所。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2區(Zone 2)： | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 在正常情況下，性氣體混合物不可能出現，即使出現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、停車、易燃物質產品的裝卸、密閉容器蓋的開閉，**閥、排放閥以及所在工廠 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 設備在涉及規定要求范圍內的工作狀態。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 從上述定義可知，三個區域中，0區是危險的場所，而2區相對來說比較**。這是一種傳統的定性判斷的概念。通常， | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 對于一個具有潛在危險氣體的工廠，可基于區域的定義和相關的要素劃分區域。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)、環境條件(如：氣壓、溫度、濕度以及通風情況等); | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5)、遠離釋放源的距離。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 此外，在具體的劃分實踐中，通常還必須同時考慮由產生的后果的嚴重性。如果可能會導致大量人身傷亡，則危 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 險區域的劃分應提高**。但是，對于裝有自動控制的檢測儀器，當場所內任意地點的混合物濃度接近下限的25%時，能可 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 靠地發出報警并同時起動有效通風設施的場所可降低**。當符合下列條件時，可劃分為非危險區域。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1)、沒有釋放源而易燃物質又不可能侵入區域； | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2)、易燃物質可能出現的高體積濃度不超過下限(LEL)的10%。 |
| 3)、在生產過程中，使用明火的設備附近或熾熱部件表面溫度超過區域內易燃物質引燃溫度的設備附近； | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4)、在生產裝置區外，露天或開敞設置的輸送易燃物質的架空管道地帶(但其閥門等的密封處除外)。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 4、電氣設備防爆技術 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1)、三角形原理 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 具有潛在危險的環境產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 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 可燃氣體、可燃液體揮發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)。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 當這三個條件同時存在，而且當性物質與空氣的混合濃度處于極限范圍內(即處于下限和上限之間)時， | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 將不可避免的產生。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2)、電氣設備的防爆 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 防止事故的發生，就是要避免上述三種條件同時存在，以達到防爆的目的。基本的技術是將所有可能產生點燃源(電 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 火花和熱表面)的電氣設備安裝在不具有危險的場所，即**場怕。但是，在實際應用中，有相當一部分過程測量與控制用 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 電氣設備必須安裝在性危險區域。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 我們這里所指電氣設備防是特定定義的。即存在于危險場所內使用的電氣設備采取一定的措施，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生的、火災事故。如加油站吸煙造成的火災。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3)、電氣設備的防爆形式和典型應用 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 電氣設備的防爆技術措施都是基于設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 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 電氣設備的一系列防爆措施已列為國際標準，并為世界各國接受，主要形式和應用范圍見下表。自動化儀表及控制系 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 統主要的防爆形式：本質**型、隔爆型、正壓型。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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