1、爆炸必须具备的三个条件:
(1)爆炸性物质(flammable air flammable dust):能与氧气(空气)反应的物质,包括气体、液体和固体。(气体:氢气,乙炔,甲烷等;液体:酒精,汽油;固体:粉尘,纤维粉尘等。)
(2)空气或氧气(air or oxygen)。
(3)点燃源(source of ignition):包括明火、电气火花、机械火花、静电火花、高温、化学反应、光能等。
易爆物质:很多生产场所都会产生某些可燃性物质。煤矿井下约有三分之二的场所有存在爆炸性物质;化学工业中,约有80%以上的生产车间区域存在爆炸性物质。
氧气:空气中的氧气是无处不在的。
点燃源:在生产过程中大量使用电气仪表,各种磨擦的电火花、机械磨损火花、静电火花、高温等不可避免,尤其当仪表、电气发生故障时。
客观上很多工业现场满足爆炸条件。当爆炸性物质与氧气的混合浓度处于爆炸极限范围内时,若存在爆炸源,将会发生爆炸。因此采取防爆就显得很必要了。
2、防爆:防止爆炸的产生必从三个必要条件来考虑,限制了其中的一个必要条件,就限制了爆炸的产生。
在工业过程中,通常从下述三个方面着手对易燃易爆场合进行处理:
(1)预防或最大限度地降低易燃物质泄漏的可能性;
(2)不用或尽量少用易产生电火花的电所元件;
(3)采取充氮气之类的方法维持惰性状态。
危险区域的等级分类
危险场所区域的含义,是对该地区实际存在危险可能性的量度,由此规定其可适用的防爆型式。
1、国际电工委员会/欧洲电工委员会划分的危险区域的等级分类
0区(Zone 0):易爆气体始终或长时间存在;连续地存在危险性大于1000小时/每年的区域;
1区(Zone 1):易燃气体在仪表的正当工作过程中有可能发生或存在;断续地存在危险性10~1000小时/每年的区域;
2区(Zone 2):一般情形下,不存在易燃气体且即使偶尔发生,基存在时间亦很短;事故状态下存在的危险性0.1~10小时/每年的区域;
中国划分的有效区域和以上相同。
2、易爆区域等级划分,国际标准与美国标准的对照比较
I.E.C. N.E.C.
气体 Zone 0 Class I, Division I
Zone 1 Class I, Division I
Zone 2 Class I, Division II
粉尘 Zone 10 Class II, Division I
Zone 11 Class II, Division II
I.E.C.: 国际电工技术委员会(Internaional Electrotechnical Commission)
N.E.C.: 美国电气规程(National Electrical Code, U.S.A.)
美国和加拿大首先将散布在空气中的爆炸性物体分成:
三个CLASS(类别):CLASSⅠ气体和蒸气;CLASS Ⅱ尘埃;CLASS Ⅲ纤维。
然后再将气体和尘埃分成 Group(组):
组名 代表性气体或尘埃
A 乙炔
B 氢气
C 乙烯
D 丙烷
E 金属尘埃
F 煤炭尘埃
G 谷物尘埃
2、温度组别(T组)
这是与气体点燃温度有关的电气设备(假定环境温度为40℃时)的最高表面温度,点燃能量与点燃温度无关。在标准BS5345第一部分中列出了所有可燃性气体和其组别。
最高表面温度(℃)
温度组别
常见爆炸性气体
IEC79-8
GB3836-1
450℃
T1
T1
氢气、丙烯腈等46 种
300℃
T2
T2
乙炔、乙烯等47 种
200℃
T3
T3
汽油、丁烯醛等36 种
135℃
T4
T4
乙醛、四氟乙烯等6 种
100℃
T5
T5
二硫化碳
85℃
T6
T6
硝酸乙酯和亚硝酸乙酯
3、防爆标志
IEC 防爆等级标准格式:Ex(ia)ⅡC T4
E:按CENELEC标志认可
Ex:防爆公用标志
ia:防爆型式(本质安全)
Ⅱ:设备组别
C:气体组别
T4:温度组别
防爆标准及选型
1、各种防爆型式的对应标准
防爆型式
在英国允许
使用的场所
中国标准
GB3836
防爆型式
符 号
IEC标准
79-
CENELEC标准
EN50
增安型
1或2
3
e
7
019
本质安全型
0,1或2
4
ia或ib
11
020(设备)
隔爆型
d
2
d
1
018
特殊型
s
无
s
无
无
2、气体爆炸危险场所用电气设备防爆类型选型表
爆炸危险区域
适用的防护型式
电气设备类型
符 号
0区
1、本质安全型(ia级)
ia
2、其他特别为0区设计的电气设备(特殊型)
s
1区
1、适用于0区的防护类型
2、隔爆型
d
3、增安型
e
4、本质安全型
ib
5、充油型
o
6、正压型
p
7、充砂型
q
2区
1、适用于0区或1区的防护类型
2、无火花型
n
防爆方法对危险场所的适用性:
序号 防爆型式 代号 国家标准 防爆措施 适用区域
1 隔爆型 d GB3836.2 隔离存在的点火源 Zone1,Zone2
2 增安型 e GB3836.3 设法防止产生点火源 Zone1,Zone2
3 本安型 ia GB3836.4 限制点火源的能量 Zone0-2
本安型 ib GB3836.4 限制点火源的能量 Zone1,Zone2
4 正压型 p GB3836.5 危险物质与点火源隔开 Zone1,Zone2
5 充油型 o GB3836.6 危险物质与点火源隔开 Zone1,Zone2
6 充砂型 q GB3836.7 危险物质与点火源隔开 Zone1,Zone2
7 无火花型 n GB3836.8 设法防止产生点火源 Zone2
8 浇封型 m GB3836.9 设法防止产生点火源 Zone1,Zone2
9 气密型 h GB3836.10 设法防止产生点火源 Zone1,Zone2
1、IEC / CENELEC / EUrOPE及NORTH AMERICA / FM标准为经常选用,而CANADA / CSA标准几乎在中国不使用。
例: CENELEC: Eex de/Eex d ib IIC T2-T6
FM: NI/I/Z/ABCD DIP/II, III/1/EFG
XP/I/1/ABCD DIP/II, III/1/EFG
CSA: Class I, Div 2, ABCD
2、新的欧洲防爆标准ATEX100a将取代原CENELEC标准(截止2003年)
ATEX 100a: II IG Eex ia IIB T6
I II 1G Zone 0 1D, 2D,3D dust explosion
Mining other 2G Zone 1
Industry industry 3G Zone 2