防爆衡器基础知识大全

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1、工业防爆技术及其应用要求,王宁 ,1,主要内容,1、防爆基础理论概要 2、工业防爆技术标准化现状 3、电气设备防爆技术简介 4、称重行业防爆产品的选型和应用,2,第一部分,防爆基础理论概要,3,爆炸性危险场所,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。据资料： 1. 在煤矿井下，2/3的场所属于爆炸性危险场所； 2. 在石油开产现场和精炼厂约有60-80%属爆炸性危险场所； 3. 在化学工业中，约有80%以上的生产车间属爆炸性危险场所。,4,爆炸极限,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

2、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, 9.5 ；乙烯2.7, 34；氢气4, 75.6,5,防爆基本原理,产生爆炸的基本条件(爆炸三角形原理) 1. 爆炸性物质 2. 空气（氧气） 3. 点火源（如，电火花、炽热表面） 防止爆炸发生的基本方法 1. 避免形成爆炸性环境 _理想的方法 2. 排除/削除可能的点火源 _实际的方法 3. 控制爆炸的危害_实际的方法,6,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度点燃特性各不相同。 为了使采取的防爆措施更具针对性，有必要对爆炸性物质分类、

3、级、组，以及对爆炸危险区域分区。,7,爆炸性危险物质分类,中国将爆炸性物质分为三类： I类：矿井甲烷； II类：爆炸性气体混合物(含蒸气、薄雾)； III类：爆炸性粉尘和纤维。 北美将爆炸性物质分为三类(级)。 它们分别是： Class I - 爆炸性气体； Class II - 爆炸性粉尘； Class III - 纤维。,8,爆炸性气体分级,9,爆炸性危险气体分组,10,爆炸性危险区域的划分,爆炸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气设备 第14部分 危险场所分类 中华人民共和国爆炸危险场

4、所电气安全规程(试行) , 1987年 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的。,11,影响危险区域划分的主要因素,区域划分时应考虑以下主要因素： 1）存在危险物质的可能性 2）危险物质的释放量 3）危险物质的特性（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 6）危险物质泄漏监控设施配置情况 7）爆炸后果的严重性,12,爆炸性危险区域的划分,我国防爆标准与IEC标准一样，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。它们对应的定义如下： 0区：在正常情况下，爆炸性气体混合物连续地或长时期存在的场所。 1

5、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，同样划分为3个区域，即20、21和22区。,13,爆炸性危险区域划分对照,从定义可知，0（20）区是最危险的，相对而言2（22）区的危险程度最低,14,爆炸性危险区域划分举例,如图所示是典型的带有呼吸阀的露天油罐的危险区域划分示例。 R一油罐半径（m） r一呼吸阀阀口半径（m ）,15,第二部分,工业防爆技术 标准化现状,16,主要防爆技术(防爆型式),目前，中国接受的主要电气防爆技术有： 1. 隔爆型 (Exd) 2. 本安型 (Exia/

6、ib) 3. 增安型 (Exe) 4. 正压型 (Exp) 5. 充油型 (Exo),6. 充砂型 (Exq) 7. n型 (ExnA,nC,nL,nR,nZ) 8. 浇封型 (Exm) 9. 气密型 (Exh) 已纳入Exn 10. 粉尘防爆 (DIP),解决的主要点燃源：由电气因素引起的电火花和热效应。 非电气设备防爆技术在中国尚处于起步阶段。,17,中国主要防爆技术标准,中国颁布的主要防爆技术标准有： 1) GB3836.1-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第1部分 通用要求 2) 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” 3) GB383

7、6.3-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第3部分 增安型电气设备“e” 4) GB3836.4-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第4部分：本质安全型电路和电气设备 “i” 5) GB3836.5-2004 爆炸性环境用防爆电气设备 正压型电气设备“p” 6) GB3836.6-2004 爆炸性环境用防爆电气设备 充油型电气设备“o” 7) GB3836.7-2004 爆炸性环境用防爆电气设备 充砂型电气设备“q” 8) GB3836.8-2003 爆炸性环境用防爆电气设备 第8部分：n型电气设备 “n” 9) GB3836.9-1990 爆炸性环境用防爆电气设备 浇封型电气设备 “m”

8、 10) GB3836.10-1990 爆炸性环境用防爆电气设备 气密型电气设备 “h” (已于2003年作废) 11) GB12476.1-2000 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”,18,中国其它防爆技术标准,中国颁布的其它配套防爆技术标准有： 1) GB3836.11-1990 爆炸性环境用防爆电气设备 最大试验安全间隙测定方法 2) GB3836.12-1990 爆炸性环境用防爆电气设备 气体或蒸气混合物按其最小试验安全间隙和最小点燃电流的分级 3) GB3836.13-1997 爆炸性气体环境用电气设

9、备 第13部分 爆炸性环境用电气设备检修 4) GB3836.14-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第14部分 危险场所分类 5) GB3836.15-2000 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） 6) GB2900.35-1998 电工术语 爆炸性环境用电气设备 7) GB/T15604-1995 粉尘防爆术语 8) GB1444-1987 防爆灯具专用螺口式灯座,19,与国际或区域标准对照,20,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 II

10、I类：爆炸性粉尘和纤维环境用 II类设备分级分组：同气体分级、分组 分级：分为A, B, C三级 (仅指隔爆、本安设备) 分组：分为 T1T6六组。 它与气体温度组别不同，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。,21,设备分类与危险区域的关系,22,第三部分,电气设备防爆技术简介,23,主要防爆技术隔爆型Exd,设计依据标准：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。(1区防爆技术) 允许危险气

11、体进入隔爆外壳，外壳内可能产生爆炸。但要求外壳必需具有足够的强度；且各外壳结合面必须具有足够长的啮合长度和足够小的间隙，以确保内部爆炸不会穿过隔爆结合面而导致外部环境爆炸。 是间隙防爆技术，依靠间隙、啮合长度来达到降温/熄火效果。,24,主要防爆技术增安型Exe(续),主要技术措施：接线端子防松、电气间隙/爬电距离、外壳防护能力、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。 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。,25,主要防爆技术本质安全型Exi,设计依据标准：GB3836.1-2000、GB

12、3836.4-2000 本质安全电路的概念：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应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的电路。(0/1区防爆技术) 是一种以抑制点火源能量为防爆手段的“安全设计”技术。要求设备在正常工作和故障状态下可能产生的电火花和热效应分别小于爆炸性危险气体的最小点燃能量和自燃温度。例如，H2，19uJ，560。 本安技术实际上是一种低功率设计技术。因此它能很好地适用于工业过程自动化仪表。,26,主要防爆技术本质安全型Exi(续),基本设计技术措施（电路与结构设计方面） - 限制电压 - 限制电流 - 限制能量（含储能元件：电容和电感） -

13、 合理选择元器件额度参数、载流导线截面等 - 结构及电路的分隔措施 本安防爆的技术和商务特征 - 制造工艺简单、体积小、重量轻、造价低(开关回路1:4)。 - 易于实现较高防爆级别的设计 - 可带电操作与维护。 - 安全可靠性高。 - 可有效避免人员触电伤亡事故发生。 - 适用范围广（ia等级是唯一的0区技术）。 - 简单设备只需满足通用要求，不需认证即可接入本安防爆系统。,27,主要防爆技术本质安全型Exi(续),电气设备类型 1、本安设备 - 其内部所有电路都是本质安全电路的电气设备。 2、关联设备 装有本安电路和非本安电路，且结构使非本安电路不能对本安电路产生不利影响的电气设备。(关联设

14、备一般安装在安全场所) 本安设备的类别 1、Exia 直至两个元件或其它类型的故障仍能保持防爆性能的设备。本安设备可安装在0区、1区、2区危险场所。本安关联设备可连接到0区、1区、2区危险场所。Exia本安设备是唯一可安装于0区的防爆电气设备。 2、Exib 直至一个元件或其它类型的故障仍能保持防爆性能的设备。本安设备可安装在1区、2区危险场所。本安关联设备可连接到1区、2区危险场所。,28,主要防爆技术浇封型Exm,设计依据标准：GB3836.1-2000、GB3836.9-1990 是一种较新的隔离防爆技术，适用于1区场所。在没有形成专门标准前，将这种技术称为特殊型(Exs)。 适用于电子

15、组件单元(电子整流器)、线圈部件、超声波探头等产品。 也可用作为对本安技术的补充措施。如降低功率元件温升、结构间距保护等。 浇封材料必须具有较好的热稳定性。 浇封表面不应出现裂痕、龟裂等现象。,29,主要防爆技术粉尘防爆型DIP,国际上，正加紧粉尘环境防爆技术的标准化工作。其趋势正朝着气体防爆技术标准化方向发展（ExpD、mD、iD）。中国将不断跟踪IEC粉尘标准化发展趋势，完善粉尘系列标准。 中国最新粉尘标准：GB12476.1-2000 可燃性粉尘环境用电气设备 危险区域：新的粉尘标准，将区域划分由原来的10、11两个区，修改为20、21、22三个区域。与气体环境划区方法对应。 温度组别：

16、取消了原温度分组(T11、T12、T13)方法，采用GB3836.1规定的气体温度分组方法(T1-T6)分组,30,主要防爆技术粉尘防爆型DIP(续),欧洲和北美是左右IEC粉尘防爆标准化工作重要因素，标准规定的A、B两种设备实际上就是分别代表了各自的粉尘防爆思想，两者具有同等安全程度： A型设备(欧洲)：防尘方法采取适宜的防尘等级，并在5mm厚粉尘层堆积的情况下确定设备表面温度； B型设备(北美)：采用类似于隔爆面的防尘设计方法，并在12.5mm厚粉尘层堆积的情况下确定设备表面温度； 防爆标志：以外壳保护的粉尘防爆电气设备新标准仍采用防粉尘点燃符号“DIP”；取消了原尘密和防尘结构标志符号DT/DP，直接以区域代号标志。,31,防爆电气设备标志举例,Ex ib IIC T4 - 表示设备可适用于1区工厂爆炸性气体环境。 Ex nR II T6 - 表示设备可适用于2区工厂爆炸性气体环境。 Ex dia IIC T6 - 表示设备可适用于1区工厂爆炸性气体环境，并含有可与0区气体危险场所用本安设备相连的关联电路。 DIP A21 TA T5 - 表示设备可适用于21区工厂爆炸性粉尘环境。 (注：温度组别可直接标志最高表面温度),