电气仪表防爆技术交流材料综述

《电气仪表防爆技术交流材料综述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气仪表防爆技术交流材料综述（68页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、催 化 剂 有 限 公 司 电气仪表防爆技术交流材料 2014年10月 u 爆炸概述 u 防爆基础知识 u 电气设备防爆技术标准化现状 u 电气设备防爆技术简介 u 防爆电气设备选型、安装与使用 u 电气节能技术 一、爆炸概述 爆炸：指物质在瞬间以机械功的形式释放出 大量气体和能量的现象。 1、爆炸的分类 1）按爆炸能量来源分 a.物理爆炸 由物理因素（如温度、体积、压力）变化而引起的爆炸现 象。 b.化学性爆炸 使物质在短时间内完成化学反应，同时产生大量气体和能 量而引起的爆炸现象。 物质的化学成分和化学性质在化学爆炸后均发生了质的变 化。 一、爆炸概述 2）按爆炸的瞬时燃烧速度分 （1）轻

2、爆 爆炸时燃烧速度为每秒数米，无多大破坏力，声响也不大。 （2）爆炸 爆炸时燃烧速度为每秒数十几米至数百米，在爆炸点引起压力激增 ，有较大的破坏力，有震耳的声响。 （3）爆轰 爆炸的燃烧速度为每秒10007000m。爆轰时突然引起极高压力， 并产生超音速的“冲击波”。 一、爆炸概述 2、化学性爆炸物质 依照爆炸时所进行的化学变化，化学性爆炸物质可分为以下几种 ： 1）简单分解的爆炸物 这类物质在爆炸时分解为元素，并在分解为元素的反应过程中产 生热量。 2）复杂分解的爆炸物 这类物质包括各种含氧炸药，其危险性较简单分解的爆炸物稍小 。含氧炸药在发生爆炸时伴有燃烧反应，燃烧所需的氧由物质本身分 解

3、供给。如苦味酸、TNT、烟花爆竹等都属于此类。 3）可燃性混合物 是指由可燃物质与助燃物质组成的爆炸物质。所有可燃气体、蒸 气和可燃粉尘与空气(或氧)组成的混合物均属此类。 一、爆炸概述 3、常见爆炸类型 （1）气体爆炸 纯组元气体分解爆炸 具有分解爆炸特性的气体分解时可以产生相当数量的热量。 混合气体爆炸 可燃气体或蒸汽与空气按一定比例均匀混合，而后点燃，在这样的条件下， 气体的燃烧就有可能达到爆炸的程度。这时的气体或蒸汽与空气的混合物， 称为爆炸性混合物。 （2）粉尘爆炸 粉尘爆炸是粉尘粒子表面和氧作用的结果。 （3）熔盐池爆炸 大多是由于管理和操作人员对熔盐池的潜在危险疏于认识引起的。机

4、械 故障、人员失误、或者两者的复合作用，都有可能导致熔盐池爆炸。 一、爆炸概述 爆炸性危险区域划分的主要标准依据 GB50058-1992 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范; GB3836.14-2000 爆炸性气体环境用电设备 第14部分 危险场所分类 ; 爆炸性危险区域主要以爆炸性危险物质出现的频 繁程度和持续时间为划分依据。 二、防爆基础知识 影响危险区域划分的主要因素： 存在危险物质的可能性； 危险物质的释放量； 危险物质的特性(气体的密度等)； 环境条件(气压、温度、湿度以及通风情况等) ； 远离释放源的距离； 危险物质泄漏监控设施设置情况； 爆炸后果的严重性； 二、防爆基础知识

5、爆炸性危险场所的定义 危险场所：任何具有潜在爆炸危险的场所。 在石油、化工、煤炭等生产领域将不可避免地形成 爆炸性危险环境： l 在煤矿井下，三分之二的场所属于爆炸性危险场所 ； l 在石油开采现场和精炼厂约有6080属于爆炸性 危险场所； l 在化学工业中，约有80以上的生产车间属于爆炸 性危险场所。 二、防爆基础知识 爆炸性危险区域的划分方式 中国防爆标准和IEC（国际电工委员会）爆炸一致，对于爆炸 性气体危险场所划分为3个区域，即0区、1区和2区。定义如下： 0区：在正常情况下，爆炸性气体混合物连续地或长时间存在的场 所； 1区：在正常情况下，爆炸性气体混合物有可能出现的场所； 2区：在

6、正常情况下，爆炸性气体混合物不可能出现，或即使出现 也只是短时间存在的场所。 对于粉尘场所，与爆炸性气体危险场所划分相对应同样划分为 3个区域，即20、21和22区。 二、防爆基础知识 危险区分级实例危险区分级实例 堤坝堤坝 可燃液体可燃液体 危险源持续危险源持续 存在的地区存在的地区 0 0区区 通风口通风口 通风不良的通风不良的 储油槽区储油槽区 1 1区区 2 2区区 二、防爆基础知识 爆炸极限的定义 实验表明，当可燃性物质与空气的混合浓度介于爆炸极 限范围内时，遇点火源就会产生爆炸。 爆炸下限(LEL) 爆炸上限(UEL) 可燃性物质与空气混合物的爆炸极限范围各不相同。 丙烷2.0,9

7、.5 乙烯2.7,3.4 氢气4.0,75.6 二、防爆基础知识 防爆基本原理 产生爆炸的基本原理 (爆炸三角形原理) 爆炸性物质; 空气(氧气); 点火源(电火花等)。 能量源（火花、热表面等）能量源（火花、热表面等） 空气（氧气）空气（氧气）可燃物可燃物 二、防爆基础知识 防止爆炸发生的基本方法 避免形成爆炸性环境理想的方法(很难实现)； 排除、消除可能的点火源实际的方法； 限制其中一个或几个要素，都可以达到防爆要求。如制造正压、爆炸 气体浓度监控、限制点燃源(主要手段)。 二、防爆基础知识 爆炸性危险物质点燃特征 电气设备的电火花和温度是产生爆炸的主要点燃源。 不同爆炸性物质的电火花和温

8、度点燃特性各不相同。 为了使采取的防爆措施更具有针对性，有必要对爆炸性物质分类 、分级、分组以及对爆炸性危险区域分区。 物质点燃特性丙烷乙烯氢气 电火花MIE, uJ1806020 温度AIT,466(T1)425(T2)560(T1) 二、防爆基础知识 爆炸性危险物质分类 我国将爆炸性危险物质分为三类： I类：矿井甲烷； II类：爆炸性气体混合物(含蒸汽、薄雾)； III类：爆炸性粉尘和纤维。 二、防爆基础知识 爆炸性危险气体分级 典型气体 中国 IEC 北美爆炸 (GROUP ) 点燃特性 甲烷ID难 易 丙烷IIA 乙烯IIBC 氢气 IIC B 乙炔A 最大试验安全间隙（MESG）或最

9、小点燃电流（MIC）分级 二、防爆基础知识 爆炸性危险气体分级 中国 IEC气体易燃温度t()点燃特性 T1450难 易 T2450t300 T3300t200 T4200t135 T5135t100 T6100t85 引燃温度（AIT)分组 二、防爆基础知识 中国主要防爆技术标准 中国颁布的主要防爆技术标准有： GB3836.1-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第1部分 通用要求 GB3836.2-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第2部分 隔爆型电气设备“d” GB3836.3-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第3部分 增安型电气设备“e” GB3836.4-2000 爆炸性气体

10、环境用电气设备 第4部分 本质安全型电路和电气设备“i” GB3836.5-2004 爆炸性气体环境用电气设备 第5部分 正压型电气设备“p” GB3836.6-2004 爆炸性气体环境用电气设备 第6部分 充油型电气设备“o” GB3836.7-2004 爆炸性气体环境用电气设备 第7部分 充砂型电气设备“q” GB3836.8-2003 爆炸性气体环境用电气设备 第8部分 n型电气设备“n” GB3836.9-1990 爆炸性气体环境用电气设备 第9部分 浇封型电气设备“m” GB3836.10-1991 爆炸性气体环境用电气设备 第10部分 气密型电气设备“h”（作废） GB12476.

11、1-2000 可燃性粉尘环境用电气设备 第1部分 用外壳和限制表面温度保护的电 气设备 第1节 电气设备的技术要求“DIP A/B” 三、电气防爆技术标准现状 中国颁布的其他配套防爆技术标准有： GB3836.11-1990 爆炸性气体环境用电气设备 第11部分 最大试验安全间隙测定方法； GB3836.12-1990 爆炸性气体环境用电气设备 第12部分 气体或蒸汽混合物按其最小试验安 全间隙和最小点燃电流的分级； GB3836.13-1997 爆炸性气体环境用电气设备 第13部分 爆炸性环境用电气设备检修； GB3836.14-1997 爆炸性气体环境用电气设备 第14部分 危险场所分类；

12、 GB3836.15-1997 爆炸性气体环境用电气设备 第15部分 危险场所电气安装(煤矿除外)； GB/T2900.35-1998 电工术语 爆炸性环境用电气设备； GB/T15604-1995 粉尘防爆术语； GB1444-1987 防爆灯具专用螺口式灯座。 三、电气防爆技术标准现状 防爆电气设备的类、级、组 按设备适用的环境，分为三类： I类：矿井用Mining Industry II类：工厂用Surface Industry III类：爆炸性粉尘和纤维环境用 II类设备分级分组：和爆炸性气体分级、分组相同。 分级：分为A、B、C三级(仅指隔爆、本安设备) 分组：分为T1T6六组。与爆

13、炸性气体温度组别不同是指设备最 高表面温度，且它的确定与防爆型式有关。 I类和III类设备不分级分组，但III类设备分为A/B型设备。 三、电气防爆技术标准现状 主要防爆技术隔爆型Exd 设备依据标准：GB3836.1-2000/GB3836.2-2000 隔爆外壳定义：能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力，并能阻止 内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物传播的电气设备外壳(I区防爆技术)。 “W” “L” 四、电气设备防爆技术简介 间隙防爆技术，依靠间隙、啮合长度来达 到降温、熄火效果。 强度设计：至少为参考压力的1.5倍。通常IIB 为1MPa，IIC为1.5MPa。 隔爆接合面定义为阻止内部爆

14、炸向外壳周围 爆炸性气体混合物传播。隔爆外壳各个部件相 对表面配合在一起的接合面，称为隔爆接合面 。 主要防爆技术隔爆型Exd 接合面结构形式与要求： 平面接合面：表面粗糙度、啮合宽度、间隙 圆筒接合面：表面粗糙度、啮合宽度、间隙 止口接合面：表面粗糙度、啮合宽度、间隙 螺纹接合面：啮合精度、啮合扣数、螺距大于0.7mm 防锈措施：电镀、磷化、涂防锈油、不准涂刷油漆。 四、电气设备防爆技术简介 隔爆型隔爆型Ex“d“Ex“d“ 基本原则：基本原则： “ “包容型包容型“ “ 封装 必须能承受爆炸的压力 塑料材料只允许小容积 (3 dm3) 连接和开口要做得很精密并且 根据气体组分而定 缺点 并

15、非所有人都了解其工作原理 封装大而重，对电缆也有特殊要求(导管, 衬垫, 封装等) 不允许带电开盖操作 打开封装需要特殊工具 安装和维护的错误会导致危险的情况 不允许在不允许在0 0区使用区使用 连接宽度连接宽度 开口开口 优点： 多年使用证明的优良方法 四、电气设备防爆技术简介 隔爆型常用电气设备 四、电气设备防爆技术简介 主要防爆技术增安型Exe 设备依据标准：GB3836.1-2000/GB3836.3-2000 定义：对在正常运行条件不会产生电弧或火花的电气设备 采取进一步措 施，提高其安全程度，防止电气设备产 生危险温度、电弧和电火花的可能性的型式(I区防爆技 术)。 要求设备在正常

16、工作和认可的过载条件下不会产生危险温 度、电弧和危险温度。 增安型技术是一种德国技术。原则上可以适用于1区场所， 但国际间或行业间认可程度略有不同。 四、电气设备防爆技术简介 主要防爆技术增安型Exe 主要技术措施：接线端子放松、电气间隙/爬电距离、外壳防护 等级、绕组绝缘、温度保护等。 外壳不要求具有承受内部爆炸的强度、但至少应能承受规定的 机械冲击，且具有IP54的外壳防护等级。 四、电气设备防爆技术简介 典型应用 接线盒、电磁线圈(阀)、照明灯具、变压器和无刷电机等。自 动化仪表通常存在调零/调满度的电位器或选择开关，即认为正常 情况下会产生电火花，因此一般不设计为Exe。 主要防爆技术增安型Exe 四、电气设备防爆技术简介 主要防爆技术本质安全型Exi 设备依据标准：GB3836.1-2000/GB3836.4-2000 定义：在标准规定的条件(包括正常工作和规定的故障条件) 下产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体