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        關(guān)于防爆電氣設備的防爆基礎知識

        作者: 來(lái)源:http://rightwingeconomics.com 發(fā)布日期:2021.06.02 瀏覽次數:2749
        浦下小編與大家分享一下關(guān)于防爆型式、爆炸條件、爆炸物的分類(lèi)等相關(guān)知識
          一、 防爆電氣設備的防爆型式
          1.爆炸性混合物產(chǎn)生爆炸的條件
          爆炸是指物質(zhì)從一種狀態(tài),經(jīng)過(guò)物理變化或化學(xué)變化,突然變成另一種狀態(tài)并放出巨大的能 量,而產(chǎn)生的光和熱或機械功。在此僅談及爆炸性混合物的爆炸,即所有的可燃性氣體、蒸氣及粉塵與空氣所形成的爆炸性混合物的爆炸。這類(lèi)爆炸需要同時(shí)具備三個(gè)條件才可能發(fā)生 :第一,必須存在爆炸性物質(zhì)或可燃性物質(zhì);第二,要有助燃性物質(zhì),主要是空氣中的氧氣;第三,就是還要存在引燃源(如火花、電弧和危險溫度等),它提供點(diǎn)燃混合物所必需的能量。只有這三個(gè)條件同時(shí)存在,才有發(fā)生爆炸的可能性,其中任何一個(gè)條件不具備,就不會(huì ) 產(chǎn)生燃燒和爆炸。因此,采取適當的措施,使三個(gè)條件不同時(shí)具備即可達到防止爆炸的目的。由于爆炸性混合物普遍存在于煤炭、石油、化工、紡織、糧食加工等行業(yè)的生產(chǎn)、加工、 儲運等場(chǎng)所,如發(fā)生爆炸則危害極大。于是,人們采取了多種防爆技術(shù)方法,防止爆炸危險性環(huán)境形成及其爆炸。
          2. 防爆電氣設備基本防爆型式
          (1) 隔爆型“d”
          隔爆型防爆型式是把設備可能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的部件全部封閉在一個(gè)外殼內,其外殼 能夠承受通過(guò)外殼任何接合面或結構間隙,滲透到外殼內部的可燃性混合物在內部爆炸而不損壞,并且不會(huì )引起外部由一種、多種氣體或蒸氣形成的爆炸性環(huán)境的點(diǎn)燃(參見(jiàn)GB 3836 2標準)。
          把可能產(chǎn)生火花、電弧和危險溫度的零部件均放入隔爆外殼內,隔爆外殼使設備內部空間與 周?chē)沫h(huán)境隔開(kāi)。隔爆外殼存在間隙,因電氣設備呼吸作用和氣體滲透作用,使內部可能存在爆炸性氣體混合物,當其發(fā)生爆炸時(shí),外殼可以承受產(chǎn)生的爆炸壓力而不損壞,同時(shí)外殼 結 構間隙可冷卻火焰、降低火焰傳播速度或終止加速鏈,使火焰或危險的火焰生成物不能穿越隔爆間隙點(diǎn)燃外部爆炸性環(huán)境,從而達到隔爆目的。
          隔爆型“d”按其允許使用爆炸性氣體環(huán)境的種類(lèi)分為I類(lèi)和IIA、IIB、IIC類(lèi)。
          該防爆型式設備適用于1、2區場(chǎng)所。
          (2) 增安型“e”
          增安型防爆型式是一種對在正常運行條件下不會(huì )產(chǎn)生電弧、火花的電氣設備采取一些附加措 施以提高其安全程度,防止其內部和外部部件可能出現危險溫度、電弧和火花的可能性的防爆型式。它不包括在正常運行情況下產(chǎn)生火花或電弧的設備(參見(jiàn)GB 38363標準)。
          在正常運行時(shí)不會(huì )產(chǎn)生火花、電弧和危險溫度的電氣設備結構上,通過(guò)采取措施降低或控制工作溫度、保證電氣連接的可靠性、增加絕緣效果以及提高外殼防護等級,以減少由于污 垢引起污染的可能性和潮氣進(jìn)入等措施,減少出現可能引起點(diǎn)燃故障的可能性,提高設備正常運行和規定故障(例如:電動(dòng)機轉子堵轉)條件下的安全可靠性?!糐P〗
          該類(lèi)型設備主要用于2區危險場(chǎng)所,部分種類(lèi)可以用于1區,例如具有合適保護裝置的增安型 低壓異步電動(dòng)機、接線(xiàn)盒等。
          (3) 本質(zhì)安全型“i”
          本質(zhì)安全型防爆型式是在設備內部的所有電路都是由在標準規定條件(包括正常工作和規定 的故障條件)下,產(chǎn)生的任何電火花或任何熱效應均不能點(diǎn)燃規定的爆炸性氣體環(huán)境的本質(zhì) 安全電路?!糎TH〗“iɑ”等級電氣設備〖HT〗是正常工作和施加一個(gè)故障和任意組合的兩個(gè)故障條件下,均不能引起點(diǎn)燃的本質(zhì)安全型電氣設備;〖HTH〗“ib”等級電氣設備 〖HT〗是正常工作和施加一個(gè)故障條件下,不能引起點(diǎn)燃的本質(zhì)安全型電氣設備(參見(jiàn)GB 38 364標準)。
          本質(zhì)安全型是從限制電路中的能量入手,通過(guò)可靠的控制電路參數將潛在的火花能量降低到可點(diǎn)燃規定的氣體混合物能量以下,導線(xiàn)及元件表面發(fā)熱溫度限制在規定的氣體混合物的點(diǎn) 燃溫度之下。
          該防爆型式只能應用于弱電設備中,該類(lèi)型設備適用于0、1、2區(Ex?。楱?或1、2區(E x?。椋?。
          (4) 正壓型“p”
          電氣設備的一種防爆型式。它是一種通過(guò)保持設備外殼內部保護氣體的壓力高于周?chē)ㄐ?環(huán)境壓力的措施來(lái)達到安全的電氣設備(參見(jiàn)GB 38365標準)。
          正壓設備保護型式可利用不同方法。一種方法是在系統內部保護靜態(tài)正壓,而另一種方法是 保持持續的空氣或惰性氣體流動(dòng),以限制可燃性混合物進(jìn)入外殼內部。兩種方法都需要在設備起動(dòng)前用保護氣體對外殼進(jìn)行沖洗,帶走設備內部非正壓狀態(tài)時(shí)進(jìn)入外殼內的可燃性氣體 ,防止在外殼內形成可燃性混合物。這些方法的要點(diǎn)是監測系統,并且進(jìn)行定時(shí)換氣,以保證系統的可靠性。
          該類(lèi)設備按照保護方法可以用于1區或2區危險場(chǎng)所。
          (5) 油浸型“o”
          油浸型防爆型式是將整個(gè)設備或設備的部件浸在油內(保護液),使之不能點(diǎn)燃油面以上或外殼外面的爆炸性氣體環(huán)境(參見(jiàn)GB 38366標準)。
          這是一個(gè)主要用于開(kāi)關(guān)設備的老的防爆技術(shù)方法。形成的電弧、火花浸在油下。
          該類(lèi)型設備適用于1區或2區危險場(chǎng)所。
          (6) 充砂型“q”
          充砂型防爆型式是一種在外殼內充填砂?;蚱渌幎ㄌ匦缘姆勰┎牧?,使之在規定的使用 條件下,殼內產(chǎn)生的電弧或高溫均不能點(diǎn)燃周?chē)ㄐ詺怏w環(huán)境的電氣設備保護型式(參見(jiàn)G B 38367標準)。
          該防爆型式將可點(diǎn)燃爆炸性氣體環(huán)境的導電部件固定并且完全埋入充砂材料中,從而阻止了火花、電弧和危險溫度的傳播,使之不能點(diǎn)燃外部爆炸性氣體環(huán)境。通常它用于Ex“e” 或Ex“n”設備內的元件和重載牽引電池組。
          該類(lèi)型設備適用于1區或2區危險場(chǎng)所。
          (7) “n”型防爆電氣設備
          該類(lèi)型電氣設備在正常運行時(shí),不能夠點(diǎn)燃周?chē)谋ㄐ詺怏w環(huán)境,也不大可能發(fā)生引起點(diǎn) 燃的故障(參見(jiàn)GB 38368標準)。
          “n”型電氣設備正常運行時(shí),即指設備在電氣和機械上符合設計規范并在制造廠(chǎng)規定的范圍內使用,不可能產(chǎn)生火花、電弧和危險溫度。
          該類(lèi)型電氣設備僅適用于2區危險場(chǎng)所。
          (8) 澆封型“m”
          澆封型防爆型式是將可能產(chǎn)生引起爆炸性混合物爆炸的火花、電弧或危險溫度部分的電氣部 件,澆封在澆封劑(復合物)中,使它不能點(diǎn)燃周?chē)ㄐ曰旌衔?參見(jiàn)GB 38369標準)。
          采用澆封措施,可防止電氣元件短路、固化電氣絕緣,避免了電路上的火花以及電弧和危險溫度等引燃源的產(chǎn)生,防止了爆炸性混合物的侵入,控制正常和故障狀況下的表面溫度。
          該類(lèi)設備適用于1、2區危險場(chǎng)所。
          (9) 氣密型“h”
          該類(lèi)防爆電氣設備型式采用氣密外殼。即環(huán)境中的爆炸性氣體混合物不能進(jìn)入設備外殼內部。氣 密外殼采用熔化、擠壓或膠粘的方法進(jìn)行密封,這種外殼多半是不可拆卸的,以保證長(cháng)久氣密性(參見(jiàn)GB 383611標準)。
          該防爆措施屬于“n”型防爆措施范疇,GB 383611已被GB 38368—2003代替。
          (10) 特殊型防爆電氣設備“s”
          指我國標準未包括的防爆類(lèi)型式,該型式可暫由主管部門(mén)制定暫行規定,并經(jīng)指定的防爆檢 驗單位檢驗認可能夠具有防爆性能的電氣設備。
          該類(lèi)設備是根據實(shí)際使用開(kāi)發(fā)研制,可適用于相應的危險場(chǎng)所。
          (11) 可燃性粉塵環(huán)境用電設備
          粉塵防爆電氣設備是采用限制外殼最高表面溫度和采用“塵密”或“防塵”外殼來(lái)限制粉塵 進(jìn)入,以防止可燃性粉塵點(diǎn)燃(參見(jiàn)GB 124761標準)。
          該類(lèi)設備將帶電部件安裝在有一定防護能力的外殼中,從而限制了粉塵進(jìn)入,使引燃源與粉 塵隔離來(lái)防止爆炸的產(chǎn)生。按設備采用外殼防塵結構的差別將設備分為A型設備或B型設備。 按設備外殼的防塵等級的高低將設備分為20、21和22級,例如DIP A20、DIP A21、DIP B20 和DIP B21等。
          該類(lèi)型設備按照等級適用于20、21或22區粉塵危險場(chǎng)所。
          在平常實(shí)際使用中可能很容易的看到,許多防爆電氣產(chǎn)品在一個(gè)產(chǎn)品中就采用了多種防爆保護方法。例如,照明裝置可能采用了增安型保護(外殼和接線(xiàn)端盒)、隔爆型保護(開(kāi)關(guān))和澆 封型保護(鎮流器)。這樣能夠使制造商采用最適用的復合防爆保護方法。有一點(diǎn)要注意的是 ,產(chǎn)品銘牌上列出采取的防爆方法的順序將往往告訴用戶(hù)產(chǎn)品的結構,如一個(gè)產(chǎn)品被標識為Ex?。洌?,則極可能為隔爆型而其中帶有增安型部件。另一個(gè)產(chǎn)品被標識為Ex?。澹?, 則極可能不是隔爆型外殼(例如不銹鋼或強化聚脂玻璃),而帶有隔爆開(kāi)關(guān)或部件安裝其中。 兩種產(chǎn)品可能均適用于1區,但他們是使用不同的防爆保護措施達到同樣的目的。用戶(hù)可根據自己的實(shí)際需要和所了解信息,來(lái)選擇可提供在費用、性能和安全方面達到上佳平衡的防 爆型式的產(chǎn)品。
          二、危險場(chǎng)所的劃分
          ----眾所周知,在危險場(chǎng)所中安全地使用爆炸性環(huán)境用電氣設備的前題條件是合理的選擇、正確 的安裝和必要的維護。合理的選擇防爆電氣設備,必然涉及到與其所在的危險場(chǎng)所要相適應。因此,首先要明確什么是危險場(chǎng)所?它又是如何劃分的?
          危險場(chǎng)所就是由于存在著(zhù)易燃易爆性氣體、蒸氣、液體、可燃性粉塵或者可燃性纖維而具有引起火災或者爆炸危險的場(chǎng)所。典型的危險場(chǎng)所,如石油化工行業(yè)中爆炸性物質(zhì)的生產(chǎn)、 加工和貯存過(guò)程中所形成的環(huán)境、煤礦井下(由于煤層中不斷滲透出的甲烷氣體而形成的工作環(huán)境)等等。按照GB 3836.14—2000(GB 3836.14標準等同于IEC 60079-10)要求,可用類(lèi)別、區域 和組別三層概念來(lái)說(shuō)明危險場(chǎng)所的劃分。
          ----1 爆炸性物質(zhì)的分類(lèi)
          標準將爆炸性物質(zhì)分為III類(lèi):
          I類(lèi):礦井甲烷;II類(lèi):爆炸性氣體混合物(含蒸氣、薄霧);III類(lèi):爆炸性粉塵(纖維或飛 絮物)。
          既首先要確定環(huán)境中存在著(zhù)何類(lèi)爆炸性物質(zhì),然后才按氣體或粉塵的不同對危險場(chǎng)所進(jìn)行劃分。
          ----2 危險場(chǎng)所的界定
          按場(chǎng)所中存在物質(zhì)的物態(tài)的不同,將危險場(chǎng)所劃分為爆炸性氣體環(huán)境和可燃性粉塵環(huán)境 。
          按場(chǎng)所中危險物質(zhì)存在時(shí)間的長(cháng)短,將兩類(lèi)不同物態(tài)下的危險場(chǎng)所劃分為三個(gè)區,即:對爆炸性氣體環(huán)境,為0區、1區和2區;對可燃性粉塵環(huán)境,為20區、21區和22區。
          ----(1) 爆炸性氣體環(huán)境
          ----GB 3836.14—2000標準中規定:
            ----0區:爆炸性氣體環(huán)境連續出現或長(cháng)時(shí)間存在的場(chǎng)所。
            ----1區:在正常運行時(shí),可能出現爆炸性氣體環(huán)境的場(chǎng)所。
            ----2區:在正常運行時(shí),不可能出現爆炸性氣體環(huán)境,如果出現也是偶爾發(fā)生并且僅是短時(shí)間存在的場(chǎng)所。
          ----在此,“正常運行”是指正常的開(kāi)車(chē)、運轉、停車(chē),易燃物質(zhì)產(chǎn)品的裝卸、密閉容器蓋的開(kāi)閉,安全閥、排放閥以及所有工廠(chǎng)設備都在其設計參數范圍內工作的狀態(tài)。
          ----(2) 可燃性粉塵環(huán)境
          ----GB 12476.1—2000標準中規定:
          ----20區:在正常運行過(guò)程中可燃性粉塵連續出現或經(jīng)常出現,其數量足以形成可燃性粉塵與空氣混合物和/或可能形成無(wú)法控制和極厚的粉塵層的場(chǎng)所及容器內部。
          ----21區:在正常運行過(guò)程中,可能出現粉塵數量足以形成可燃性粉塵與空氣混合物但未劃入20 區的場(chǎng)所。
          該區域包括,與充入或排放粉塵點(diǎn)直接相鄰的場(chǎng)所、出現粉塵和正常*作情況下可能產(chǎn)生可 燃濃度的可燃性粉塵與空氣混合物的場(chǎng)所。
          ----22區:在異常條件下,可燃性粉塵云偶爾出現并且只是短時(shí)間存在、或可燃性粉塵偶爾出現堆積或可能存在粉塵層并且產(chǎn)生可燃性粉塵空氣混合物的場(chǎng)所。如果不能保證排除可燃性粉 塵堆積或粉塵層時(shí),則應劃分為21區。
          對危險場(chǎng)所的界定,解決了危險場(chǎng)所劃分中爆炸性物質(zhì)存在的時(shí)間問(wèn)題。那么,長(cháng)時(shí)間存在或偶爾發(fā)生的時(shí)間概念又怎么界定呢?歐洲有關(guān)資料中也相應地給出了具體的規定,見(jiàn)表1 。
          ----表1 場(chǎng)所劃分
          危險物質(zhì) 長(cháng)期存在(大于1 000 h/年) 正常運行時(shí)存在(10-1 000 h/年) 僅在不正常時(shí)存在(少于10 h/年)
          氣體 0區 1區 2區
          ----3 爆炸性物質(zhì)的分組
          ----爆炸性物質(zhì)的分類(lèi),將危險物質(zhì)按其物態(tài),進(jìn)行粗劃分。對同是氣體的爆炸性物質(zhì),由于其爆炸特性差別很大,故又將爆炸性氣體進(jìn)行了分組。
          ----GB 3836.1通用要求中,將爆炸性氣體按其實(shí)驗電壓安全間隙和最小試驗電流分為A、B 、C三組。三組的代表性氣體分別為:氫氣&乙炔、乙烯和丙烷,具體的參數見(jiàn)表2。
          ----表2 爆炸性氣體的分組
          組別 代表性氣體 試驗安全間隙 最小點(diǎn)燃電流
          IIC 乙炔氫氣 <0.5mm <0.45
          IIB 乙烯 0.5~0.9 mm 0.45~0.8
          IIA 丙烷 >0.9 mm >0.8
          ----爆炸性物質(zhì)的分組,可以說(shuō)是基本上說(shuō)明了危險場(chǎng)所中存在的是哪種危險物質(zhì)。
          三、防爆標志
          防爆電氣設備按GB 3836標準要求,防爆電氣設備的防爆標志內容包括:
          防爆型式+設備類(lèi)別+(氣體組別)+溫度組別
          1 防爆型式
          根據所采取的防爆措施,可把防爆電氣設備分為隔爆型、增安型、本質(zhì)安全型、正壓型、
          油浸型、充砂型、澆封型、n 型、特殊型、粉塵防爆型等。它們的標識如表1所示。
            表1 防爆基本類(lèi)型
          防爆型式 防爆型式標志 防爆型式 防爆型式標志
          隔爆型 Ex?。?充砂型 Ex q
          增安型 Ex?。?澆封型 Ex m
          正壓型 Ex?。?n型 Ex n
          本安型 E x?。閍Ex?。椋?特殊型 Ex s
            油浸型 Ex?。?粉塵防爆型 DIP ADIP B
          2 設備類(lèi)別
          爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備分為:
          I類(lèi):煤礦井下用電氣設備;
          II類(lèi):除煤礦外的其他爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備。
          II類(lèi)隔爆型“d”和本質(zhì)安全型“i”電氣設備又分為IIA、IIB、和IIC類(lèi)。
          可燃性粉塵環(huán)境用電氣設備分為:
          A型塵密設備;B型塵密設備;
            A型防塵設備;B型防塵設備。
          3 氣體組別
          爆炸性氣體混合物的傳爆能力,標志著(zhù)其爆炸危險程度的高低,爆炸性混合物的傳爆能力越 大,其危險性越高。爆炸性混合物的傳爆能力可用試驗安全間隙表示。同時(shí),爆炸性氣體、液體蒸氣、薄霧被點(diǎn)燃的難易程度也標志著(zhù)其爆炸危險程度的高低,它用最小點(diǎn)燃電流 比表示。II類(lèi)隔爆型電氣設備或本質(zhì)安全型電氣設備,按其適用于爆炸性氣體混合物的試驗安全間隙或最小點(diǎn)燃電流比,進(jìn)一步分為IIA、IIB和IIC類(lèi)。
          如表2所示。
          表2 爆炸性氣體混合物的組別與試驗安全間隙或最小點(diǎn)燃電流比之間的關(guān)系
          氣體組別 試驗安全間隙MESG (mm) 最小點(diǎn)燃電流比MICR
          IIA MESG≥0.9 MICR>0.8
          IIB 0.9>MESG>0.5 0.8≥MICR≥0.45
          IIC 0.5≥MESG 0.45>MICR
          4 溫度組別
          爆炸性氣體混合物的引燃溫度是能被點(diǎn)燃的溫度極限值。
          電氣設備按其最高表面溫度分為T(mén)1~T6組,使得對應的T1~T6組的電氣設備的最高表面溫度 不能超過(guò)對應的溫度組別的允許值。溫度組別、設備表面溫度和可燃性氣體或蒸氣的引燃溫 度之間的關(guān)系如表3所示。
          表3 溫度組別、設備表面溫度和可燃性氣體或蒸氣的引燃溫度之間的關(guān)系
          溫度級別IEC/EN /GB 3836 設備的最高表面溫度T[℃] 可燃性物質(zhì)的點(diǎn)燃溫度[ ℃]
          T1 450 T>450
          T2 300 450≥T>300
          T3 200 300≥T>200
          T4 135 200≥T>135
          T5 100 135≥T>100
          T6 85 100≥T>8
          5 防爆標志舉例說(shuō)明

          為了更進(jìn)一步地明確防爆標志的表示方法,對氣體防爆電氣設備舉例如下:

            如電氣設備為I類(lèi)隔爆型:防爆標志為ExdI

          如電氣設備為II類(lèi)隔爆型,氣體組別為B組,溫度組別為T(mén)3,則防爆標志為:ExdIIBT3。

          如電氣設備為II類(lèi)本質(zhì)安全型ia,氣體組別為A組,溫度組別為T(mén)5,則防爆標志為:ExiaIIA T5。

          對I類(lèi)特殊型:ExsI。

          對使用于礦井中除沼氣外,正常情況下還有II類(lèi)氣體組別為B組,溫度組別為T(mén)3的可燃性氣體的隔爆型電氣設備,則防爆標志為:ExdI/IIBT3。

          另外,對下列特殊情況,防爆標志內容可適當進(jìn)行調整:

          (1) 如果電氣設備采用一種以上的復合型式,則應先標出主體防爆型式,后標出其他的防爆型式。如:II類(lèi)B組主體隔爆型并有增安型接線(xiàn)盒T4組的電動(dòng)機,其防爆標志為:ExdeIIBT4 ?!糐P3〗

          (2) 如果只允許使用在一種可燃性氣體或蒸氣環(huán)境中的電氣設備,其標志可用該氣體或蒸氣 的化學(xué)分子式或名稱(chēng)表示,這時(shí),可不必注明氣體的組別和溫度組別。如:II類(lèi)用于氨氣環(huán) 境的隔爆型的電氣設備,其防爆標志為:ExdII(NH3)或ExdII(氨)。

          反過(guò)來(lái),利用表2,制造廠(chǎng)可以按照防爆電氣產(chǎn)品的使用環(huán)境決定產(chǎn)品的溫度組別,按照溫 度組別設計電氣設備的外殼表面溫度或內部溫度。防爆電氣設備的用戶(hù)可以根據場(chǎng)所中可能出現的爆炸性氣體或蒸氣的種類(lèi),方便地選用防爆電氣產(chǎn)品的溫度組別。例如,已知環(huán)境中 存 在異丁烷(引燃溫度460 ℃),則可選擇T1組別的防爆電氣產(chǎn)品;如果環(huán)境中存在丁烷和乙醚 (引燃溫度160 ℃),則須選擇T4組的防爆電氣產(chǎn)品。

          對于粉塵防爆電氣設備:

          如可用于21區的A型設備,最高表面溫度TA為170 ℃,其防爆標志為:DIP A21 TA170 ℃或者DIP A21TA,T3;

          如可用于21區的B型設備,最高表面溫度TB為200  ℃,其防爆標志為:DIP B21 TB200 ℃或者DIP B21TB,T3

          6 設置標志的要求

          (1) 應在電氣設備主體部分的明顯地方設置標志;

          (2) 標志必須考慮到在可能存在的化學(xué)腐蝕下,仍然清晰和耐久。如標志Ex、防爆型 式、類(lèi)別、溫度組別可用凸紋或凹紋標在外殼的明顯處,

          標志牌的材質(zhì)應采用耐化學(xué)腐蝕的材料,如青銅、黃銅或不銹鋼。

          7 國際上常用的防爆電氣設備標志舉例

          表4

          國際電工委員會(huì )(IEC)Ex d [ia] IIC T5其中:Ex — 防爆d — 保護方式(隔爆型)[ia] — 本安輸出關(guān)聯(lián)設備II — 設備類(lèi)別C — 氣體組別T5 — 溫度組別〖〗 CENELEC(歐洲電工委員會(huì ))EEx d [ia] IIC T5其中:EEx — 歐洲標志d — 保護方式(隔爆型)[ia] — 本安輸出關(guān)聯(lián)設備II — 設備類(lèi)別C — 氣體組別T5 — 溫度組別

          US (NEC 505)(美國)* Class I, Zone 1, A Ex d [ia] IIC T5 其中:Class I — 允許的類(lèi)別Zone 1 — 允許使用的場(chǎng)所A — 美國標準Ex — 防爆d — 保護方式(防爆型)[ia] — 本安II — 設備類(lèi)別C — 氣體組別T5 — 溫度組別US(NEC?。担埃埃?美國)Explosionproof?。鳎椋簦琛。桑樱。希酰簦穑酰簦?,Clɑss?。?,Division?。?,Group?。?,B,C,D,T5其中:Explosionproofwith?。桑樱。希酰簦穑酰簦?— 防護方式(除IS之外,可選擇)Clɑss?。?— 允許的類(lèi)別Division?。?— 允許的等級(除2級外,可選擇)Groups?。?,B,C,D — 允許的氣體組別T5 — 溫度組別
          * NEC為美國電氣規程,1996年,美國電氣規程中增加了第505章,旨在與國際普遍采用的I EC標準體系的危險場(chǎng)所劃分方法協(xié)調一致。NEC 500表示為適合于北美危險場(chǎng)所劃分體系。
          四、防爆電氣產(chǎn)品的安全使用應從危險場(chǎng)所的正確分類(lèi)開(kāi)始
          防爆電氣產(chǎn)品的安全不僅取決于產(chǎn)品的安全性能,而且與產(chǎn) 品的安全使用密切相關(guān),文章重點(diǎn)介紹了防爆電氣產(chǎn)品安全使用的重要基礎工作,即危險場(chǎng) 所分類(lèi)的有關(guān)問(wèn)題。
          1 防爆電氣產(chǎn)品的安全使用是和產(chǎn)品安全性能同等重要的問(wèn)題
          長(cháng)期以來(lái),我國涉及防爆電氣安全的我國標準,主要是防爆電氣基礎標準(國標GB 3836 系列為 主的制造檢驗標準)和防爆電氣產(chǎn)品標準。這些標準的實(shí)施主體是產(chǎn)品制造企業(yè)和防爆電氣產(chǎn)品質(zhì)檢機構。但是防爆電氣產(chǎn)品在危險場(chǎng)所使用能否確保防爆安全,不僅有賴(lài)于設計制造 和檢驗部門(mén)提供高防爆安全性的產(chǎn)品,而且有賴(lài)于產(chǎn)品用戶(hù)部門(mén)的安全使用。性能質(zhì)量再好的防 爆電氣產(chǎn)品如果使用不當,不僅不能起到防爆作用,甚至可能成為危及安全的可怕**。許 多慘痛的爆炸事故都證明了這點(diǎn)。例如,防爆電氣產(chǎn)品電纜引入裝置中的橡膠密封圈,是一個(gè)保 持產(chǎn)品防爆性能的重要零件,這個(gè)零件在使用中往往被人們所忽視,不能被正確的選型、安 裝和維護。如,有的用戶(hù)在維修后未將其壓緊,有的選用的密封圈尺寸和材質(zhì)不符合標準要求,有的檢修后干脆不安裝密封圈。結果就使危險場(chǎng)所中的可燃性氣體可以暢通無(wú)阻地進(jìn) 入接線(xiàn)盒空腔內。一旦接線(xiàn)盒內的接線(xiàn)端子的連接處出現電弧?;鸹〞r(shí),就可能點(diǎn)燃可燃性氣體,引起爆炸。類(lèi)似這種不能安全使用防爆電氣產(chǎn)品而引起爆炸事故的例子在爆炸事故總 的統計中占有很大的比例。
          由此可見(jiàn),防爆電氣產(chǎn)品的安全使用和反映防爆電氣產(chǎn)品安全性能的制造質(zhì)量是同等重要的。這正如我們有病時(shí),通常都需要醫生在對我們身體的各種癥狀進(jìn)行仔細檢查確診后,再指 導我們正確地服藥的道理一樣。質(zhì)量合格的藥物必須和正確的使用相結合,才能起到安全的對癥治病的作用,否則可能適得其反——質(zhì)量合格的藥不僅不能安全地治病,甚至可能危及 身體安全。
          我們所說(shuō)的防爆電氣產(chǎn)品安全使用,一般包括下述幾個(gè)方面:正確地劃分爆炸危險場(chǎng)所的類(lèi)別;正確地選型、安裝防爆電氣產(chǎn)品;正確地維護、檢修防爆電氣產(chǎn)品。
          由上述可見(jiàn),防爆電氣安全是一項系統工程,它包括防爆電氣產(chǎn)品的設計、制造、檢驗、危險 場(chǎng)所的分類(lèi)、防爆電氣產(chǎn)品的選型安裝、維護檢修,以及與此有關(guān)的質(zhì)量管理、人員培訓等 各個(gè)環(huán)節。任何環(huán)節的疏忽都可能成為爆炸事故的隱患。
          誠然,許多用戶(hù)部門(mén)也認識到防爆電氣產(chǎn)品的安全使用對保證防爆安全的重要意義,但是苦于長(cháng)期以來(lái)沒(méi)有一套完整的我國標準可循,因此,只能根據經(jīng)驗和一些不完整的資料制訂出 一些部門(mén)標準、規范來(lái)實(shí)行防爆電氣產(chǎn)品安全使用的技術(shù)生產(chǎn)管理。因此,盡快制訂出一套完整的、并可與國際標準接軌的我國標準,一直都是各方面迫切關(guān)注的。
          近年來(lái),隨著(zhù)我國防爆電氣標準化工作的發(fā)展及加強與國際標準接軌的需要,我國防爆電氣標準也由過(guò)去的產(chǎn)品制造檢驗標準為主的狀況,逐步演變?yōu)榘ㄖ圃鞕z驗、場(chǎng)所劃分、選型 安裝和維護檢修等標準組成的完整的防爆電氣安全標準體系?!拔kU場(chǎng)所的分類(lèi)(GB 3836 14—2000)”、“危險場(chǎng)所電氣安裝(GB 383615—2000)”、爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備的檢修(GB 383613—1997)”三項標準第一次以我國標準形式,完整地規定了用戶(hù)部門(mén)安全使 用防爆電氣產(chǎn)品的各項技術(shù)和管理要求,對爆炸危險場(chǎng)所的安全生產(chǎn)有著(zhù)十分重要的意義。 此外,由于這三項標準和國際標準實(shí)施了接軌,從而也為我國石油化工裝置進(jìn)入國際市場(chǎng),以及做好引進(jìn)設備的防爆安全生產(chǎn)和技術(shù)管理創(chuàng )造了有利的條件。
          2 危險場(chǎng)所分類(lèi)是實(shí)現防爆電氣產(chǎn)品安全使用的最重要的基礎工作
          上述三項標準對用戶(hù)部門(mén)來(lái)說(shuō),首要的、最基礎的工作是對本部門(mén)所涉及的爆炸危險場(chǎng) 所的分類(lèi)。這正如一個(gè)就診的患者,首先要通過(guò)全面檢查和醫生對癥狀的分析判斷后的確診一樣。準確的確診是對癥治療和安全用藥的基礎。本文專(zhuān)門(mén)針對國標“危險場(chǎng)所分類(lèi)” (GB 383614—2000)進(jìn)行一些分析介紹。
          2.1 危險場(chǎng)所分類(lèi)的目的
          危險場(chǎng)所分類(lèi)是對可能出現爆炸性氣體環(huán)境的場(chǎng)所進(jìn)行分析和分類(lèi)的方法。場(chǎng)所分類(lèi)的目的 , 是為了使用于該類(lèi)爆炸危險場(chǎng)所的防爆電氣設備的選型和安裝具有足夠的安全性和良好的經(jīng)濟性。因為在使用可燃性物質(zhì)的危險場(chǎng)所,要保證爆炸性氣體環(huán)境永不出現是困難的。同樣 ,要確保使用于危險場(chǎng)所的電氣設備永不成為點(diǎn)燃源也是困難的。因此,危險性大的場(chǎng)所( 即 出現爆炸性氣體環(huán)境可能性大的場(chǎng)所)應選擇安全性能高的防爆電氣設備類(lèi)型。反之,對于危險稍小的場(chǎng)所(即出現爆炸性氣體環(huán)境可能性稍小的場(chǎng)所),可選擇安全性稍低(但仍具有 足夠安全性)、價(jià)格相對便宜的防爆電氣設備類(lèi)型。
          2.2 危險場(chǎng)所分類(lèi)工作的主要內容
          危險場(chǎng)所分類(lèi)工作主要有兩方面的內容:
          (1) 根據爆炸性氣體環(huán)境出現的頻率和持續時(shí)間把危險場(chǎng)所分為三個(gè)區域
          0區:爆炸性氣體環(huán)境連續出現或長(cháng)時(shí)間存在的場(chǎng)所;
            1區:在正常運行時(shí),可能出現爆炸性氣體環(huán)境的場(chǎng)所;
          2區:在正常運行時(shí),不可能出現爆炸性氣體環(huán)境,如果出現也是偶爾發(fā)生,并且僅是短時(shí)間存在的場(chǎng)所。
          (2) 確定危險場(chǎng)所存在的數量和范圍
          因為僅僅確定某處危險場(chǎng)所的區域類(lèi)別還不夠,還必須確定這類(lèi)危險場(chǎng)所在設備內部和周?chē)嬖诘臄盗?,而且要確定每類(lèi)危險場(chǎng)所的空間范圍,也就是說(shuō)要對場(chǎng)所的空間范圍進(jìn)行 準確的定量。
          2.3 危險場(chǎng)所分類(lèi)的基本安全原則
          (1) 對處理或貯存可燃性物質(zhì)的設備及裝置進(jìn)行設計時(shí),應盡可能使危險場(chǎng)所的類(lèi)別成為危 險性最小的類(lèi)別,尤其應使0區場(chǎng)所及1區場(chǎng)所的數量及范圍都成為最小,亦即盡可能使大多 數的危險場(chǎng)所都成為2區場(chǎng)所。
          (2) 工藝流程用設備應主要為2級釋放源,如果達不到此要求,也應使該釋放源以極有限的 量及釋放率向空氣中釋放。
          (3) 危險場(chǎng)所的類(lèi)別確定后,不得隨意進(jìn)行變更。對于維修后的工藝設備,必須認真檢查后確認其是否能保證原有設計的安全水平。

          2.4 危險場(chǎng)所分類(lèi)的思路
          由危險場(chǎng)所的定義可知,危險場(chǎng)所是爆炸性氣體環(huán)境出現或預期可能出現的數量達到足以要 求對電氣設備的結構、安裝和使用采取專(zhuān)門(mén)安全預防措施的區域。
          由定義可見(jiàn),判斷場(chǎng)所是否為危險場(chǎng)所,主要根據該場(chǎng)所是否可能出現爆炸性氣體環(huán)境,而爆炸性氣體環(huán)境形成的條件,是可燃性氣體的濃度范圍是否處于爆炸極限范圍內??扇夹詺?體在空氣中的濃度在這個(gè)爆炸極限(即爆炸下限和爆炸上限)范圍內,遇點(diǎn)燃源即可形成爆炸 ;若超出這個(gè)范圍,即使用很強的點(diǎn)燃源也不能激發(fā)爆炸。也就是說(shuō),凡是濃度低于爆炸下 限或高于爆炸上限的混合物,與點(diǎn)燃源接觸時(shí)都不會(huì )引起火焰自行傳播。濃度低于爆炸下限時(shí),由于過(guò) 量的空氣作為惰性介質(zhì)參與燃燒反應,消耗一部分反應熱,起了冷卻作用,阻礙火焰自行傳播;相反,濃度高于爆炸上限時(shí),由于可燃物過(guò)剩,即空氣量不足,導致化學(xué)反應的不完全 ,反應放出的熱量小于損耗的熱量,因而也阻礙火焰蔓延。
          由上述可見(jiàn),場(chǎng)所中的可燃性氣體出現的數量是決定場(chǎng)所危險性的關(guān)鍵,而場(chǎng)所中可燃性氣體的出現,主要取決于可燃性氣體釋放源及影響可燃性氣體積聚的通風(fēng)狀況。因此,我們可 以 理出這樣一個(gè)解決問(wèn)題的思路:場(chǎng)所根據其危險性大小分類(lèi)——場(chǎng)所的危險性取決于場(chǎng)所 中爆炸性氣體環(huán)境出現的數量——爆炸性氣體環(huán)境是由可燃性氣體的出現數量,即爆炸極限決定的——可燃性氣體出現的數量取決于釋放源和場(chǎng)所的通風(fēng)狀況。
          2.5 場(chǎng)所分類(lèi)的方法
          場(chǎng)所分類(lèi)方法的核心問(wèn)題是對場(chǎng)所中可能出現爆炸性氣體環(huán)境基本概率的分析,這需要有經(jīng) 驗的專(zhuān)業(yè)人員的研究和參與,同時(shí),要積累和收集場(chǎng)所中每臺設備的運行狀況和場(chǎng)所環(huán)境因素等資料。因此,場(chǎng)所分類(lèi)應由熟悉可燃性物質(zhì)性能、設備和工藝狀況的專(zhuān)業(yè)人員與從事 安全、電氣及其他相關(guān)工程技術(shù)人員討論確定。具體方法如下:
          (1) 查找和確定釋放源

          場(chǎng)所中存在可燃性氣體或蒸氣才有可能形成爆炸性氣體環(huán)境。因此,首先必須查找場(chǎng)所中的含有可燃性物質(zhì)的儲存設備、加工設備或輸送管道是否可能向場(chǎng)所中釋放出可燃性氣體或蒸 氣,或者空氣是否可能進(jìn)入容器內與可燃性氣體或蒸氣混合形成爆炸性混合物。
          每一臺設備(例如儲罐、管道、泵、壓縮機等),如果其內部含有可燃性物質(zhì),就應該被視為 潛在的釋放源。如果它們不可能含有可燃性物質(zhì),那么很明顯它們的周?chē)筒粫?huì )形成爆炸性混合物。如果該類(lèi)設備雖含有可燃性物質(zhì),但不可能逸出或泄漏到場(chǎng)所中,則可以不視為釋 放源(例如:設置于某一空間的無(wú)接縫的管道)。
          如果已確認設備會(huì )向場(chǎng)所中釋放可燃性物質(zhì),則應先確定釋放頻率和持續時(shí)間,并據此確定釋放源的等級:
          1) 連續級釋放源:連續釋放或預計長(cháng)期釋放的釋放源。
          如,固定頂的油罐上部空間和排氣口;敞開(kāi)的可燃性液體容器的液面附近處等,均應視為連續級釋放源。
          2) 1級釋放源:在正常運行時(shí),預計可能周期性或偶爾釋放的釋放源。
          如,正常運行時(shí),預計會(huì )向周?chē)鷪?chǎng)所釋放可燃性物質(zhì)的泵、壓縮機或閥門(mén)的密封處;含有可燃性液體的容器上的排水口處;正常工作時(shí),預計可燃性物質(zhì)可能釋放到周?chē)鷪?chǎng)所中的取樣 點(diǎn);正常工作中,預計會(huì )釋放可燃性物質(zhì)的泄壓閥、排氣孔或其他開(kāi)孔等均應視為1級釋放 源。
           3) 2級釋放源:在正常運行時(shí),預計不可能釋放,如果釋放也僅是偶爾和短期釋放的釋放源。
          如,正常運行時(shí),不可能泄漏的壓縮機或閥門(mén)的密封處;正常運行時(shí),不可能泄漏的法蘭、連接件或管道接頭;正常運行時(shí),不可能向周?chē)鷪?chǎng)所釋放可燃性物質(zhì)的取樣點(diǎn)等均應視為2 級釋放源。
          (2) 確定危險場(chǎng)所的區域類(lèi)型
          劃分危險場(chǎng)所的區域類(lèi)型主要依據場(chǎng)所中的釋放源等級和通風(fēng)條件。
          一般來(lái)說(shuō),連續級釋放源形成0區危險場(chǎng)所;1級釋放源形成1區危險場(chǎng)所;2級釋放源形成2 區危險場(chǎng)所。
          同時(shí)應根據通風(fēng)條件確定區域劃分。如通風(fēng)良好時(shí),可降低危險場(chǎng)所的區域類(lèi)別。反之,如通風(fēng)不良時(shí),可提高危險場(chǎng)所的區域類(lèi)別。這是因為釋放到周?chē)鷪?chǎng)所中的可燃性氣體或蒸氣 ,會(huì )借助于通風(fēng)形成的空氣流動(dòng)或擴散,使其濃度稀釋至爆炸下限以下。
          (3) 確定危險場(chǎng)所的區域范圍
          影響危險場(chǎng)所區域范圍的有可燃性氣體或蒸氣的釋放速率、氣體的爆炸下限、相對密度、通風(fēng)條件等諸多因素,因此要對它們的影響綜合分析后,確定危險場(chǎng)所的區域范圍。
          2.6 影響危險場(chǎng)所區域范圍的因素
          (1) 可燃性物質(zhì)的釋放速率
          釋放速率越大,單位時(shí)間內釋放到周?chē)鷪?chǎng)所中的可燃性物質(zhì)的量就越多,則危險區域的范圍相應就越大。
          (2) 爆炸下限
          對于一定的釋放量,爆炸下限降低,則濃度達到爆炸下限之上的爆炸性氣體混合物的量就相應增加,危險區域的范圍也會(huì )相應變大。
           (3) 氣體或蒸氣的相對密度
          如果氣體或蒸氣的相對密度比空氣小,那么輕于空氣的氣體和蒸氣就向上飄逸,這樣,釋放源 上方垂直方向的危險區域范圍將隨著(zhù)相對密度的減小而擴大;如果氣體或蒸氣的相對密度比 空氣大,那么重于空氣的氣體或蒸氣就趨于沉積在地面上,這樣,在地面附近,危險區域的水平范圍將隨著(zhù)相對密度的減小而擴大。
          (4) 通風(fēng)
            加大通風(fēng)量,可以縮小危險區域的范圍。這是因為通風(fēng)可以將場(chǎng)所中泄漏的可燃性氣體或蒸氣吹散或稀釋?zhuān)刮kU區域的范圍縮小。如果通風(fēng)效果良好,通風(fēng)換氣量足夠大,并且通風(fēng) 連續存在,例如,有備用風(fēng)機等,則可以降低危險場(chǎng)所的區域類(lèi)別。
          此外,釋放源周?chē)恼系K物可以影響通風(fēng)效果,使危險區域的范圍擴大。另一方面,如果障礙物(如堤壩、圍墻、天花板等)能阻擋可燃性氣體或蒸氣向周?chē)M(jìn)一步擴散,這時(shí)障礙物能限制危險區域的范圍進(jìn)一步向外圍擴展。
          不同的通風(fēng)條件對危險區域范圍的影響可以分析如下:
          1) 自然通風(fēng)和整體強制通風(fēng)時(shí)
          如上所述,雖然通常情況下連續級釋放源形成0區場(chǎng)所,1級釋放源形成1區場(chǎng)所,2級釋放源 形成2區場(chǎng)所。但是,實(shí)際的生產(chǎn)現場(chǎng)由于通風(fēng)的影響,情況要復雜得多。例如,通風(fēng)良好,也許會(huì )使危險場(chǎng)所的區域范圍小到忽略不計,也許會(huì )成為危險性較低的區域類(lèi)別。如果通 風(fēng)效果特別好,也許會(huì )成為非危險場(chǎng)所。反之,如果通風(fēng)不良,也許會(huì )擴大危險場(chǎng)所的區域范圍,也許會(huì )成為危險性較高的區域類(lèi)別。
          2) 局部強制通風(fēng)時(shí)
          一般情況下,采用局部強制通風(fēng)稀釋爆炸性混合物,比自然通風(fēng)和整體強制通風(fēng)的效果更好。其結果會(huì )使危險場(chǎng)所的區域范圍縮小,甚至會(huì )縮小至可忽略不計的程度。也許會(huì )成為危險 性較低的區域類(lèi)別。甚至成為非危險場(chǎng)所。
          3) 無(wú)通風(fēng)時(shí)
          無(wú)通風(fēng)的場(chǎng)所存在釋放源時(shí),連續級釋放源肯定會(huì )形成0區場(chǎng)所,1級釋放源也可能形成0區場(chǎng)所,2級釋放源也可能形成1區場(chǎng)所。但是,特殊情況下,例如釋放量極小或監視釋放時(shí),也可能使之成為危險性較低的類(lèi)別。
          4) 障礙物限制通風(fēng)時(shí)
           如果危險場(chǎng)所內有障礙物影響通風(fēng)時(shí),則會(huì )使危險場(chǎng)所的范圍擴大,或使之成為危險性較高的類(lèi)別??紤]障礙物影響時(shí),應特別注意地坑及凹處的氣體或蒸氣的相對密度。
           5) 通風(fēng)裝置出現故障時(shí)
          對危險場(chǎng)所進(jìn)行分類(lèi)是以通風(fēng)裝置正常工作為前提的。如果通風(fēng)裝置故障時(shí)的危險可以忽略不計(如另外設置有自動(dòng)待機系統時(shí)),則沒(méi)有必要改變以通風(fēng)裝置正常工作為前提所確定的危險場(chǎng)所分類(lèi)。但是,如果通風(fēng)裝置的故障危險不容忽視,則應預測無(wú)強制通風(fēng)時(shí)爆炸性混 合物的范圍的擴大程度,同時(shí)還應預測通風(fēng)裝置出現故障的頻率及持續時(shí)間,并據此來(lái)確定場(chǎng)所的類(lèi)別。
          如果通風(fēng)裝置不出現故障或即使有故障也很短暫,則應把因通風(fēng)裝置的故障而擴展的危險場(chǎng)所定為2區場(chǎng)所。
          如果在通風(fēng)裝置出現故障時(shí),能夠采取措施防止可燃性物質(zhì)的釋放(例如:工藝流程自動(dòng)停 止),則不必改變原確定的場(chǎng)所分類(lèi)。
          6) 其他條件
          氣候條件、地形等其他因素也能影響爆炸危險區域的范圍。綜上,在確定危險區域時(shí)應注意以下事項:
           重于空氣的氣體或蒸氣可能流入低于地面的空間,例如凹槽和溝;輕于空氣的氣體或蒸氣可 能會(huì )滯留在高處的空間,例如屋頂空間;如果釋放源位于車(chē)間外面或場(chǎng)所附近,應該采取措施防止大量的可燃性氣體或蒸氣進(jìn)入車(chē)間或場(chǎng)所;通風(fēng)的狀況對爆炸危險場(chǎng)所的范圍影響很 大,在進(jìn)行區域劃分時(shí)應十分注意。
          2.7 根據危險場(chǎng)所分類(lèi)示意圖和危險場(chǎng)所劃分舉例確定場(chǎng)所類(lèi)別及范圍
          在生產(chǎn)現場(chǎng)僅根據成套設備或成套設備設計的粗略審查,就把設備周?chē)母鞑糠执_定為0區 、1區或2區場(chǎng)所幾乎是不可能的,而必須仔細地分析爆炸性混合物形成的各種可能性。
          要想確定可燃性物質(zhì)釋放的頻度、釋放時(shí)間、釋放速率、濃度、通風(fēng)及其他影響危險場(chǎng)所類(lèi)別、范圍的要素,就必須對可能形成釋放源的容納可燃性物質(zhì)的工藝流程用設備逐一進(jìn)行仔 細的考察分析。我國標準GB 3836.14—2000《爆炸性環(huán)境用電氣設備 第14部分:危險場(chǎng)所 分類(lèi)》中給出了“危險場(chǎng)所分類(lèi)示意圖”及“危險場(chǎng)所劃分舉例”的提示性附錄,這些資料 為掌握場(chǎng)所分類(lèi)原理及方法提供了實(shí)際幫助。但是標準中給出的一些危險區域范圍示例都是 在一定條件下劃分的,使用時(shí)應注意其限定條件。標準中給出的示例僅是指導性范例,若要將標準中的例子用于實(shí)際的場(chǎng)所分類(lèi),必須考慮實(shí)際的特殊環(huán)境和各種不同情況的特殊細節 ,例如,油井設施危險區域的劃分是指在一般情況下確定的。如果油井的油壓或氣壓非常高,則危險區域的相應范圍就會(huì )擴大。此外,每個(gè)例子中只給出了一些影響參數,而不是全 部,一般情況下,考慮到這些因素 是特殊規定的,而且有一些是定性的而不是定量的,所以分類(lèi)結果較為保守。也就是說(shuō),若可能更嚴密地規定運行參數,便會(huì )得到更準確的場(chǎng)所分類(lèi)結果。
          五、新的氣體防爆標準通用要求的變化
         ?。牵拢常福常叮薄玻埃埃啊侗ㄐ詺怏w環(huán)境用電氣設備 通用要求》已經(jīng)我國技術(shù)監督局批準正式頒布,該標準的修訂情況一直是大家十分關(guān)心的問(wèn)題,現將其主要修訂內容介紹如下:
          根據“采用國際標準和國外先進(jìn)標準管理辦法”的規定和我國有關(guān)技術(shù)政策,本次標準的修訂緊跟國際標準的修訂動(dòng)態(tài),等效于IEC60079—0:1998標準。在主要技術(shù)內容上和編寫(xiě)方法上與之相同,僅在技術(shù)上有很小的差異。這些差異均以“注”(腳注或注釋?zhuān)┑男问匠霈F,內容較多時(shí)增加附錄加以說(shuō)明。
          一、GB3836.1—2000(以下簡(jiǎn)稱(chēng)本標準)與IEC60079—0:1998(以下簡(jiǎn)稱(chēng)IEC標準)的主要差異
          本標準與IEC標準的不同之處,總計有兩個(gè)條文、三個(gè)附錄。即第8.3條,IEC標準條文是“8.1的規定不適用于Ⅰ類(lèi)攜帶式測量?jì)x表”。而我國標準對Ⅰ類(lèi)攜帶式或支架式電鉆、攜帶式儀表、燈具均已有規定,且多年的實(shí)踐證明是安全可行的。近年我國又制定了國標GB13813,用摩擦火花試驗方法對其考核。故本標準對IEC標準未做規定的攜帶式儀表進(jìn)行規定,以便于這類(lèi)產(chǎn)品的設計、制造和檢驗。又如27.1條的注,IEC標準只有正文,沒(méi)有注。但如何考慮保證在“可能存在化學(xué)腐蝕的情況下,仍然“清晰耐久”,在執行中會(huì )有不同的理解。為了統一認識,根據我國標準對標牌的要求,以注的形式,將我國標準中行之有效的有關(guān)要求,對“清晰和耐久”做了進(jìn)一步的說(shuō)明。
          “附錄A:檢驗程序”。IEC標準無(wú)檢驗程序的具體規定,為適應我國防爆電氣產(chǎn)品檢驗工作的需要,增加了附錄A?!案戒洠茫孩耦?lèi)電氣設備防潮要求”。IEC標準對Ⅰ類(lèi)電氣設備防潮要求無(wú)具體規定,由用戶(hù)和制造廠(chǎng)商定相應措施。根據我國煤礦井下的特殊要求,對防潮提出了具體要求,規定了試驗方法和最少周期數。
          “附錄E:Ⅰ類(lèi)電氣設備塑料外殼特殊要求”。IEC標準中無(wú)此規定,根據我國煤礦井下的特殊要求,Ⅰ類(lèi)電氣設備塑料外殼應具有阻燃性能,具體試驗方法和要求在附錄C中規定。
         ?。桑牛脴藴赎P(guān)于將礦用安全帽燈標準納入問(wèn)題尚在考慮中”,為適應我國礦用安全帽燈的生產(chǎn)、檢驗和使用,本標準暫采用我國標準GB7957的規定。
          以上為本標準與IEC標準的不同之處,其余均等同IEC標準。
          二、本標準與GB3836.1—83(以下簡(jiǎn)稱(chēng)原標準)的差異
         ?。保畼藴拭Q(chēng)
          標準名稱(chēng)由“爆炸性環(huán)境用防爆電氣設備”改為“爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備”,以區別于爆炸性粉塵環(huán)境。本標準在編寫(xiě)方法上取消了“篇”的規定。
          2.防爆型式
          防爆型式專(zhuān)用標準中取消了“無(wú)火花型電氣設備n”,和“氣密型電氣設備h”。因“n”型可不符合本標準的規定,它是一種不考慮安全系數的防爆電氣設備,只能適用于2區較安全的場(chǎng)所?!埃琛毙蜆藴适菂⒄眨桑牛茫罚埂糃D1〗15“n”型電氣設備中密封裝置的要求而制定的。隨著(zhù)“n”型標準等同或等效IEC79—15標準,“h”型將隨著(zhù)取消。本標準增加了礦用安全帽燈的規定。
         ?。常脴藴?br />   引用標準中凡我國標準與IEC和ISO標準等同或等效的,均采用我國標準。根據采用國際標準的有關(guān)規定,我國標準與IEC和ISO標準不等同或等效的,均直接采用國際標準,以促使這些標準盡快修訂與國際標準等同或等效。
          標準中直接引用的IEC和ISO標準,均在標準條文中加以引用,這些標準均無(wú)我國標準與之等同、等效。故直接引用IEC和ISO標準。
         ?。?定義和符號
          與原標準相比修訂了“爆炸性環(huán)境用防爆電氣設備”為“電氣設備”,“爆炸性氣體混合物”為“爆炸性氣體環(huán)境”。取消了“特殊緊固件”、“護圈”、“沉孔”、“樣機”和“試樣”、“溫度組別”等定義。增加了“工作溫度”、“最高工作溫度”、“額定值”、“額定”、“Ex電纜引入裝置”、“壓緊元件”、“夾緊裝置”、“接線(xiàn)空腔”、“連接件”、“Ex元件”、“符號X”、“符號U”等定義。其中“Ex電纜引入裝置”、“Ex元件”是一種較新的概念。Ex電纜引入裝置,作為一種設備單獨試驗并取證和設備外殼一起安裝而不需再發(fā)證書(shū)的電纜引入裝置。按國際上慣例,電纜的引入裝置可以做為一種單獨設備從設備外殼上取下,是一種專(zhuān)門(mén)的標準零件??梢杂寐菁y、光孔等方法與設備外殼連接,引入裝置符合本標準附錄D或IEC60079—0附錄B的規定。而我國一般電纜引入裝置都與設備外殼鑄在或焊在一起。不能作為一種專(zhuān)門(mén)的標準零部件。同樣,Ex元件是一種不能單獨使用的防爆部件,它可以單獨取證,但防爆合格證號之后為符號U。當它與其他電氣設備或系統一起使用時(shí)需附加認證,即需另外取證。Ex元件應符合本標準附錄F或IEC60079—0附錄C的規定。
         ?。?電氣設備分類(lèi)和溫度組別
          爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備分為Ⅰ類(lèi)(煤礦用)和Ⅱ類(lèi)(除煤礦外的其他爆炸性氣體環(huán)境用)電氣設備。Ⅱ類(lèi)隔爆型“d”和本質(zhì)安全型“i”電氣設備,按爆炸性氣體特性又分為ⅡA、ⅡB和ⅡC類(lèi)。取消了原標準“級別”的概念。只有隔爆型“d”和本質(zhì)安全型“i”按試驗安全間隙(MESG)和最小引燃電流(MIC),又進(jìn)一步劃分為ⅡA、ⅡB和ⅡC類(lèi)。不同于原標準“分為A、B、C三級”。
           所有防爆型式的Ⅱ類(lèi)電氣設備分為T1~T6組,并在產(chǎn)品上標出最高表面溫度的有關(guān)標志。溫度標志可優(yōu)先按表1標出溫度組別,或標出最高表面溫度,或二者都標出。二者都標時(shí)
          最高表面溫度放在前面,如最高表面溫度為125℃的工廠(chǎng)用增安型:ExeⅡ125℃(T4)。必要時(shí)給出其限定使用的氣體名稱(chēng),如:Ⅱ類(lèi)用于氨氣環(huán)境的隔爆型:ExdⅡ(NH3)或ExdⅡ氨。
         ?。?環(huán)境溫度
          環(huán)境溫度超出-20~+40℃范圍時(shí),除可按原標準規定在標牌上標出外,本標準規定還可在防爆合格證號之后加“X”符號表示。
         ?。?對所有電氣設備的規定
          與原標準相比增加了6.1爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備應符合的規定。對電氣設備承受一些不利的條件(如:運行條件惡劣、潮濕影響、化學(xué)劑影響、環(huán)境溫度的變化),由用戶(hù)提出要求,用戶(hù)和制造廠(chǎng)協(xié)商解決,這是國際慣例??紤]到我國煤礦井下潮濕的特殊情況,對Ⅰ類(lèi)電氣設備補充了統一的防潮規定,具體要求見(jiàn)附錄C。對具有快開(kāi)式門(mén)或蓋的電氣設備,要限制其開(kāi)門(mén)的速度,內裝電容器時(shí)開(kāi)門(mén)所需時(shí)間間隙須大于電容器放電至下列剩余能量所需時(shí)間:充電電壓大于200V時(shí)ⅡA電氣設備0.2mJ,ⅡB電氣設備0.06mJ,ⅡC電氣設備0.02mJ。充電電壓低于200V時(shí)剩余能量可為上述值的2倍。與原標準相比,增加了低于200V時(shí)可為上述值2倍的規定。充電電壓大于200V時(shí)的規定與原標準一致。內裝電熱元件的規定與原標準一致。
          8.非金屬外殼和外殼的非金屬部件
          對于非金屬外殼和外殼的非金屬部件(即原標準的塑料外殼),改動(dòng)較大。本標準規定:
          非金屬外殼和外殼的非金屬部件應按23.4.7的規定進(jìn)行耐熱、耐寒、機械、光老化、耐化學(xué)試劑、表面電阻等試驗,密封圈應按附錄D中3.3的規定進(jìn)行老化試驗。
          在制造廠(chǎng)向檢驗單位提供的文件中,對非金屬外殼的材料的有關(guān)參數(如:制造廠(chǎng)名、顏色、成分比例、表面處理符合的標準等)和加工工藝過(guò)程應給予說(shuō)明,并由制造廠(chǎng)對其負責,檢驗單位可不對其審查,只對其存檔備查。
          塑料外殼或外殼部件的最高表面溫度至少應比對應20000h點(diǎn)的溫度指數TI低20K。并且還應能經(jīng)受耐熱、耐寒試驗的考核。
          對移動(dòng)式可能被摩控或擦拭塑料部件的固定式電氣設備,應設計為正常維護和進(jìn)行清潔時(shí)能防止產(chǎn)生引燃危險的靜電電荷的結構。不能防止時(shí)應用警告牌說(shuō)明運行中須采取的安全措施。
         ?、耦?lèi)電氣設備塑料外殼的表面大于100cm3時(shí),按照23.4.7.8在特定條件下[溫度(23±2)℃相對濕度(50±5)%],測得的表面絕緣電阻不應超過(guò)1GΩ。溫度標志可優(yōu)先按表1標出溫度組別,或標出最高表面溫度,或二者都標出。
         ?、蝾?lèi)電氣設備除通過(guò)合理選材達到上述要求外(表面電阻不超過(guò)1GΩ),還可通過(guò)限定塑料外殼和外殼部件的最大表面面積來(lái)達到(ⅡA、ⅡB類(lèi)電氣設備不得超過(guò)100cm2,如塑料裸露部分用接地金屬框架?chē)?zhù),可不超過(guò)400cm2;ⅡC類(lèi)電氣設備包括透明件不得超過(guò)20cm2,如塑料部件有附加防靜電電荷措施,可增至100cm2)。也可選擇合理尺寸、形狀和布置,或采取其他安全措施來(lái)達到。如不能通過(guò)外殼的設計來(lái)避免產(chǎn)生引燃危險靜電電荷時(shí),則應設一個(gè)警告牌標明在運行中采用的安全措施。
          應該注意的是在選擇電氣絕緣材料時(shí),應考慮其最小表面絕緣電阻,以防止塑料部件碰觸帶電件而產(chǎn)生的問(wèn)題。用于有爆炸性氣體長(cháng)時(shí)間持續存在的場(chǎng)所(如0區場(chǎng)所)的塑料外殼部件還應有更進(jìn)一步的限制。
          與IEC標準相比增加了“Ⅰ類(lèi)電氣設備塑料外殼應具有阻燃性能的要求,具體規定見(jiàn)附錄E。即按GB11020FV法試驗不低于FV2的要求,以適應我國煤礦井下特殊情況的需要。
          允許在塑料外殼上攻螺孔,只要螺紋形狀適合于塑料材質(zhì),滿(mǎn)足防爆型式專(zhuān)用標準要求即可。
         ?。?含輕金屬的外殼
          本標準對原標準的名稱(chēng)“輕合金外殼”進(jìn)行了修訂,含義也有所不同。Ⅰ類(lèi)電氣設備外殼材料的鋁、鈦和鎂的總含量(按質(zhì)量百分比)不允許大于15%,且鈦和鎂的總含量不允許大于6%,Ⅱ類(lèi)電氣設備外殼材料的含鎂量(按質(zhì)量百分比)不允許大于6%。不同于原標準只規定含鎂量不大于0.5%和抗拉強度不低于120MPa的規定。
         ?、耦?lèi)攜帶式儀表IEC標準未做規定,我國原標準對Ⅰ類(lèi)攜帶式電鉆、儀表和燈具等的外殼已有規定,多年的實(shí)踐證明是行之有效的。對于含鎂量的問(wèn)題近年來(lái)有些爭議,故本標準除采
          用IEC的規定外,還增加了允許用GB13813規定的摩擦火花試驗方法考核含輕金屬的材料的安全性的規定。
          含輕金屬的外殼也允許攻螺孔,只要螺紋形狀適合于外殼所用材料,并滿(mǎn)足相應防爆型式專(zhuān)用標準的要求即可。
         ?。保?緊固件
           一般電氣設備的緊固件只允許用工具才能松開(kāi)或拆除。對“防松裝置”不做規定,需要時(shí)由各防爆型式專(zhuān)用標準規定。
          含輕金屬的外殼的緊固螺釘允許用輕金屬或塑料制成,只要緊固件材料適用于外殼材料,滿(mǎn)足防爆形式專(zhuān)用標準的要求即可。
          特殊緊固件的要求與原標準有較大不同。原標準特殊緊固件是指將螺栓頭放入凹窩或沉孔中,只能用專(zhuān)用工具才能打開(kāi)。這次修訂對凹窩和沉孔只看做保

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