防爆电气基础知识培训篇教学案例

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1、防爆电气基础理论,1、爆炸概念：指物质从一种状态，经过物理或化学变化，忽然变成另一种状态，并放出巨大能量而产生光和热或机械； 2、爆炸的条件：从爆炸破坏力的形成来看，爆炸一般需要具备5个条件： A、提供能量的可燃物质(释放源) B、辅助燃烧的助燃物质（氧化剂） C、可燃物质与助燃物质的均匀混合 D、混合物放在相对封闭的空间（包围体） E、有足够的点燃源 简单的说爆炸的发生应有三个条件（三要素）：易燃易爆物质、浓度达到爆炸极限、点燃源。,3、爆炸防护技术措施的分类,分两大类： 一类是防护性措施，以避免或控制爆炸事故的破坏力。由于爆炸的作用时间很短，速度很快，一经发生便会产生严重后果，所以预防爆炸

2、事故的发生始终是爆炸防护的最佳方法。 一类是预防性措施，即通过消除爆炸事故发生的条件来全面控制爆炸事故的发生； 预防爆炸发生的最有效方法就是不形成爆炸发生的条件，上面我们已经说到爆炸的三个条件（易燃易爆物质，浓度达到爆炸极限，点燃源），只要控制了其中任何一个条件，爆炸就不可能发生。防爆电器就是按预防爆炸，消除爆炸发生的条件来控制爆炸的。,气体组别,防爆电气设备按其使用的场所分为2类： 类：煤矿井下用电气设备； 类：工厂用电气设备。石油化工行业的防爆电气就属于这一类的防爆。 类电气设备，在本安型和隔爆型两种防爆形式中，按其适用于爆炸性气体混合物的最大试验安全间隙或最小点燃电流比分为A、B、C 3

3、级，见表1， 这里要解释的是：对隔爆型电器设备而言，气体和蒸气的分级是以最大试验安全间隙（MESG）为基础，在一个间隙长度为25mm的试验容器内完成的，对本安型电器设备而言，气体和蒸气的分级是以它们最小点燃电流比（MIC）与试验室用甲烷的最小点燃电流比为基础确定的。这两组数据是对“气体和蒸气的分级”而定的，不是判定隔爆型电器设备的隔爆间隙大小的标准。,B、用外壳隔离点燃源： a.、气密型电气设备：采用融化、挤压、胶粘的方法将外壳密封起来，阻止外部易燃易爆气体进入壳内，而与点燃源隔离，达到防爆的目的。其标志用“h”来表示， b.、粉尘防爆型电气设备：采用气密型性能达到规定要求的外壳使粉尘不能或难

4、于进入外壳内，而与点燃源隔离，达到防爆的目的。其标志用“DIP”来表示， C、用介质隔离点燃源： 其原理是把电器设备的导电部分放置在安全介质内，使点燃源与外面的易燃易爆混合物隔离来达到防爆的目的。 a、正压型防爆电气设备：当采用的介质为气体时，应使设备内部的气体相对于外部环境大气有一定的正压，从而阻止易燃易爆混合物进入壳体。用“p”来表示。,b、充砂型防爆电气设备：当采用的介质是颗粒状的固体作为隔离介质时。用“q”来表示。 C、胶封型防爆电气设备：当采用的介质是固化物填料，把点燃源胶封在填料里，作为隔离介质时。用“m”来表示。 d、充油型防爆电气设备：当采用的介质是液体作为隔离介质时。用“o”

5、来表示。 D、控制点燃源 增安型防爆电气设备：对于正常运行时不产生火花电弧和危险高温的电器设备，可以采用一些措施来提高设备的安全可靠性，如采用高质量的绝缘材料、降低温升、增大电气间隙、爬电距离等等，大大减少火花、电弧和危险温度出现的可能性使之用于危险场所。用“e”来表示。,无火花型电气设备：还有一种与增安型防爆措施类似的防爆型式，他是一种正常运行时不产生火花电弧和危险高温，也不能产生引爆故障的电器设备，与增安型比只是没有规定再增加一些措施来提高设备的安全可靠性，所以他的安全性比增安型的要低，只能用于2区。用“n”来表示。 本质安全型电路和电气设备：对于弱电设备，如仪器仪表、通讯、报警装置等这类

6、设备，把它们处于爆炸危险场所中的那部分电路所释放的能量限制到一定的数值内，当电路发生故障，如断路、短路时产生的火花不能引燃爆炸性混合物，从而达到防爆目的，用“i”表示。 复合型:另有一种防爆电器是采用上述几种防爆结构组合而成的，那么一般情况下，先标出主体防爆型式，后标出其他防爆型式。,按防爆电器设备最高表面温度分为T1-T6、 6组。见表2。 A.B.C三类爆炸性气体混合物的划分，温度组别，在国家GB3836.1-83通用要求的“附录A”上有严格规定的， 温度组别中的自燃温度指用户现场环境中易燃易爆混合物的点燃的危险温度， 设备表面温度的意思是说：防爆电器设备在允许范围内最不利的条件下运行时，

7、暴露于爆炸性混合物的任何表面的任何部分，不可能引起电气设备周围爆炸性混合物爆炸的最高危险温度。如对隔爆型电气设备是指外壳表面，其他防爆类的电器设备是指可能与爆炸性混合物相接触的表面。,4、温度组别,表2 类电气设备温度组别 温度组别 自燃温度T() 设备允许表面温度() T1 T450 450 T2 450T300 300 T3 300T200 200 T4 200T135 135 T5 135T100 100 T6 100T85 85,5、防爆区域的划分,爆炸性气体环境分为3个危险区： （1）0区： 连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境； （2）1区： 在正常运行时可能出现爆炸性气体混合

8、物的环境； （3）2区： 在非正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境，或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境。 油库的危险区域划分，在前期培训中已经讲解过，这里不再重复了，了解危险区域划分，我们在实际工作中才知道我们所处的位置的危险性，而且针对不同的危险区域，我们就能选择不同的防爆电器和采取不同的防护措施，达到最佳的预防效果。,粉尘防爆区域的划分,20区：在正常运行过程中可燃粉尘连续出现或经常出现，其数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物或可能形成无法控制和极厚的粉尘层的场所。 21区：在正常运行过程中，可能出现粉尘数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物但未划入20区。 22区：在异常条件

9、下，可燃性粉尘云偶尔出现并且只是短时间存在、或可燃性粉尘偶尔出现堆积或可能存在粉尘层并且产生可燃性粉尘空气混合物的场所。,6、防爆标志的含义,ExdIIBT4-“Ex”表示防爆总标志；“d”表示隔爆型；“II”表示工厂用；“B”表示使用环境中的易燃易爆的气体为B类气体；“T4”表示温度组别。 ExeIIT4-“Ex”表示防爆总标志；“e”表示增安型；“II”表示工厂用，“T4”表示温度组别。通用于A、B、C、三类气体。 ExdeIIBT4-“Ex”表示防爆总标志；“de”表示主腔为隔爆型，接线腔为增安型，总体为复合型防爆结构；“II”表示工厂用；“B”表示使用环境中的易燃易爆的气体为B类气体；

10、“T4”表示温度组别。,7、防爆和防水防尘的概念,大家可能有这样一个概念：防爆的设备肯定防水，水都防不住还能防爆吗？这是一个直觉，但带了很大的片面性，前面我们已经学习过了尘密型、增安型、粉尘防爆型等电器设备，这几种套用上面的观念是有道理的，但对其他的防爆结构来说就不行了，例如：隔爆型电器，它本身就存在一个隔爆间隙，这个间隙就防不住水，但它能防爆，所以防爆的不一定能防水，防爆与防水是两个不同的概念。 表示防护等级的代号由表征字母“IP”和附加在后的两个表征数字组成。第一位数字表示第一种防护型式的各个等级，第二位数字则表示第二种防护型式的各个等级。表征数字的含义分别见表3和表4。 GB4942.2

11、-85 （低压电器外壳防护等级） GB4208-93 （外壳防护等级IP代码）,表3 第一位表征数字表示的防护等级 第一位表征数字 防护等级 简 述 含 义 0 无防护 无专门防护 1 防止大于50mm的固体异物 能防止人体的某一大面积(如手)偶然或意外地触及壳内带电部分或运动部件，但不能防止有意识的接近这些部分。 能防止直径大于50mm的固体异物进入壳内。 2 防止大于12 mm的固体异物 能防止手指或长度不大于80 mm的类似物体触及壳内带电部分或运动部件。 能防止直径大于12 mm的固体异物进入壳内。 3 防止大于2.5 mm的固体异物 能防止直径(或厚度)大于2.5 mm的工具,金属线

12、等进入壳内。 能防止直径大于2.5 mm的固体异物进入壳内。 4 防止大于1 mm的固体异物 能防止直径(或厚度)大于1 mm的工具、金属线等进入壳内。 能防止直径大于1 mm的固体异物进入壳内。 5 防尘 不能完全防止尘埃进入壳内，但进尘量不足以影响电器的正常运行。 6 尘密 无尘埃进入。,表4 第二位表征数字表示的防护等级 第二位表征数字 防 护 等 级 简 述 含 义 0 无防护 无专门防护 1 防滴 垂直滴水应无有害影响 2 15防滴 当电器从正常位置的任何方向倾斜至15以内任一角度时，垂直滴水应无有害影响。 3 防淋水 与垂直线成60范围以内的淋水应无有害影响。 4 防溅水 承受任何

13、方向的溅水应无有害影响。 5 防喷水 承受任何方向的喷水应无有害影响。 6 防海浪 承受猛烈的海浪冲击或强烈喷水时，电器的进水量应不致达到有害的影响。 7 防浸水影响 当电器浸入规定压力的水中经规定时间后，电器的进水量应不致达到不害的影响。 8 防潜水影响 电器在规定的压力下长时间潜水时，水应不进入壳内。,9、防腐等级,F1 防中腐蚀 WF1 户外防中腐蚀 F2 防强腐蚀 WF2 户外防强腐蚀,二、防爆电器的选用,1、按照防爆区域的划分选择：防爆区域分为0区，1区，2区，对应于三个危险区域应选择不同的防爆产品，按GB3836.152000 爆炸性气体环境用电气设备 第15部分：危险场所电气安装

14、（煤矿除外）中的5.2之规定： 0区用防爆设备：若电器设备和电路符合GB3836.4本质安全型要求的，该电器设备和电路可用于0区。 那么0区用电器设备选用只能是：本质安全型电器或者特殊制造的防爆电器。 0区内属无灯区。,1区用设备：如电器设备符合用于0区要求或下列防爆型式的一种或多种要求，该电器设备可用于1区。 隔爆外壳“d”符合GB3836.2-2000要求 增安型“e” 符合GB3836.3-2000要求 本安型“i” 符合GB3836.4-2000要求 正压型p，充砂型q，油浸型o，浇封型m 那么石油储备库的1区用最常用防爆电器设备可选用：本质安全型防爆电器，隔爆型电器，增安型电器或上述

15、结构的复合型。 2区用设备：下列电器设备可以安装在2区： 0区或1区用电器设备或“n”设备或特殊“s”设备 那么石油储备库的2区用最常用防爆电器设备可选用：本质安全型防爆电器，隔爆型电器，增安型电器及其他各种防爆形式的防爆电器。,综上所述：（不分防爆灯具、电器和管件，因他们的防爆结构和原理是一样的） 0区用防爆电器设备可选用： ExiaII（A-C）T（3-6）电器设备 1区用防爆电器设备可选用： ExiaIICT3、ExdIICT3、ExeIIT3、ExpIIT3、ExqIIT3、ExmIIT3、ExoIIT3电器设备 2区用防爆电器设备可选用： ExiaIIBT3、ExdIIBT3、ExeIIT3、ExpIIT3、ExqIIT3、ExmIIT3、ExoIIT3、ExnIIT3电器设备。,特别强调：上述选型执行的是最新国家标准GB3836-2000版，原83国家标准的有关规定中有些选型偏高，无形中就会提高工程一次性投资，请用户或安装公司注意，例如：原规定1区基本上不能采用增安型防爆电器，这一点就与现行最新有效版本的标准GB3836.152000 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）中的5.2之规定不符。 按防爆区域适用的防爆标志产品选择标准为： 选用原则：只高不低，高可代低，低不可代高。,