在爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中含有爆炸性氣體、蒸汽或粉塵。 例如石油化工、礦山開采、涂裝行業(yè)、制藥工廠、智能AGV、印刷行業(yè)、食品/飲料加工等與空氣按一定比例混合,達(dá)到爆炸濃度。 遇到電氣設(shè)備產(chǎn)生的火花、高溫、電弧等時(shí),會(huì)引起室內(nèi)失火、爆炸,造成不必要的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。 所以在危險(xiǎn)爆炸環(huán)境中使用電氣設(shè)備,必須使用防爆電氣設(shè)備。
爆炸的必備條件
易爆物質(zhì):很多生產(chǎn)場(chǎng)所都會(huì)產(chǎn)生某些可燃性物質(zhì)。煤礦井下約有三分之二的場(chǎng)所有存在爆炸性物質(zhì);化學(xué)工業(yè)中,約有80%以上的生產(chǎn)車間區(qū)域存在爆炸性物質(zhì)。
氧氣:空氣中的氧氣是無處不在的。
點(diǎn)燃源:在生產(chǎn)過程中大量使用電氣設(shè)備,各種磨擦的電火花、機(jī)械磨損火花、靜電火花、高溫等不可避免,尤其當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生故障。
客觀上很多工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)滿足爆炸條件,當(dāng)爆炸性物質(zhì)與氧氣的混合濃度處于爆炸極限范圍內(nèi)時(shí),若存在爆炸源,將會(huì)發(fā)生爆炸。因此采取防爆就顯得很必要了。
防爆
防止爆炸的產(chǎn)生必從三個(gè)必要條件來考慮,限制了其中的一個(gè)必要條件,就限制了爆炸的產(chǎn)生。
在工業(yè)過程中,通常從下述三個(gè)方面著手對(duì)易燃易爆場(chǎng)合進(jìn)行處理:
(1)預(yù)防或最大限度地降低易燃物質(zhì)泄漏的可能性;
(2)不用或盡量少用易產(chǎn)生電火花的電器元件;
(3)采取充氮?dú)庵惖姆椒ňS持惰性狀態(tài)。
危險(xiǎn)區(qū)域分類
中國(guó)及國(guó)際電工委員會(huì)/歐洲電工委員會(huì)劃分的危險(xiǎn)區(qū)域的等級(jí)分類
0區(qū)(Zone 0):易爆氣體始終或長(zhǎng)時(shí)間存在;連續(xù)地存在危險(xiǎn)性大于1000小時(shí)/每年的區(qū)域;
1區(qū)(Zone 1)*:易燃?xì)怏w在儀表的正當(dāng)工作過程中有可能發(fā)生或存在;斷續(xù)地存在危險(xiǎn)性10~1000小時(shí)/每年的區(qū)域;
2區(qū)(Zone 2)*:一般情形下,不存在易燃?xì)怏w且即使偶爾發(fā)生,其存在時(shí)間亦很短;事故狀態(tài)下存在的危險(xiǎn)性0.1~10小時(shí)/每年的區(qū)域;
爆炸危險(xiǎn)區(qū)域 | 適用的防護(hù)型式 電氣設(shè)備類型 |
0區(qū) (Zone 0) | 本質(zhì)安全型(ia級(jí)) |
1區(qū) (Zone 1) | 隔爆型d*;增安型e;本質(zhì)安全型(ib級(jí));充油型o;正壓型p;充砂型q |
2區(qū) (Zone 2) | 無火花型na,nl,ic* |
防爆標(biāo)識(shí)定義
中安防爆伺服電機(jī)防爆標(biāo)識(shí):Ex d Ⅱ C T4 Gb ; Ex d ⅢC T130℃ Db;
Ex——中國(guó)及國(guó)際電工委員會(huì)防爆標(biāo)志;
符號(hào) | 防爆型式 | 功能 | 危險(xiǎn)場(chǎng)所等級(jí) |
ia | 本安型 | GB3836.4 限制點(diǎn)火源的能量 | Zone0-2 |
d* | 隔爆型 | GB3836.2 隔離存在的點(diǎn)火源 | Zone1,Zone2 |
e | 增安型 | GB3836.3 設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源 | Zone1,Zone2 |
n | 無火花型 | GB3836.8 設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源 | Zone2 |
符號(hào) | 使用區(qū)域 | 環(huán)境類別 |
Ⅰ | 煤礦、井下電氣設(shè)備 | Ⅰ類 |
Ⅱ | 除煤礦、井下之外的所有其他爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 | ⅡA、ⅡB、ⅡC* |
Ⅲ | 除煤礦以外的爆炸性粉塵環(huán)境電氣設(shè)備。 | ⅢA、ⅢB、ⅢC* |
爆炸性氣體環(huán)境的分級(jí)
工況類別 | 級(jí)別 | 代表氣體 | 最小引爆能量 | 最大安全間隙mm | 最小點(diǎn)燃電流比 |
礦井下 | Ⅰ | 甲烷 | 0.28mJ | ─ | ─ |
礦井以外 | ⅡC* | 氫氣 | 0.019 mJ | 0.5≥MESG | 0.45>MICR |
ⅡB | 乙烯 | 0.06 mJ | 0.9>MESG>0.5 | 0.8≥MICR≥0.45 | |
ⅡA | 丙烷 | 0.18 mJ | MESG≥0.9 | MICR>0.8 |
溫度組別
溫度組別 | 自熱溫度T(℃) | 常見爆炸性氣體 | 設(shè)備允許表面溫度T(℃) |
T1 | T≥450 | 氫氣、丙烯腈等46 種 | 450 |
T2 | 450>T≥300 | 乙炔、乙烯等47 種 | 300 |
T3 | 300>T≥200 | 汽油、丁烯醛等36 種 | 200 |
T4* | 200>T≥135 | 乙醛、四氟乙烯等6 種 | 135 |
T5* | 135>T≥100 | 二硫化碳 | 100 |
T6 | 100>T≥85 | 硝酸乙酯和亞硝酸乙酯 | 85 |
產(chǎn)品、設(shè)備保護(hù)級(jí)別
符號(hào) | 設(shè)備使用環(huán)境 | 保護(hù)級(jí)別 | 解釋 |
Ga | 爆炸性氣體環(huán)境用設(shè)備 | 很高 | 在正常運(yùn)行、出現(xiàn)的預(yù)期故障或罕見故障下不是點(diǎn)燃源。 |
Gb* | 高 | 在正常運(yùn)行或出現(xiàn)的預(yù)期故障條件下不是點(diǎn)燃源。 | |
Gc | 一般 | 在正常運(yùn)行中不是點(diǎn)燃源,也可采取一些附加保護(hù)措施,保證在點(diǎn)燃源預(yù)期經(jīng)常出現(xiàn)的情況下不會(huì)形成有效點(diǎn)燃。 | |
Da | 爆炸性粉塵環(huán)境用設(shè)備 | 很高 | 在正常運(yùn)行、出現(xiàn)的預(yù)期故障或罕見故障下不是點(diǎn)燃源。 |
Db* | 高 | 在正常運(yùn)行或出現(xiàn)的預(yù)期故障條件下不是點(diǎn)燃源。 | |
Dc | 一般 | 在正常運(yùn)行中不是點(diǎn)燃源,也可采取一些附加保護(hù)措施,保證在點(diǎn)燃源預(yù)期經(jīng)常出現(xiàn)的情況下不會(huì)形成有效點(diǎn)燃。 |