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防爆等級(jí)的劃分及定義

一、防爆概念

1、引起爆炸的三個(gè)必要條件，三個(gè)條件同時(shí)具備 —— 爆炸

1，點(diǎn)火所需能量 source of igrution；空氣或氧氣 air or oxygen；flammable air flammable dust

2、防止爆炸的產(chǎn)生必從三個(gè)必要條件來(lái)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。3，爆炸性物質(zhì)（flammable air flammable dust）：能與氧氣（空氣）反應(yīng)的物質(zhì)，包括氣體、液體和固體。（氣體：氫氣，乙炔，甲烷等；液體：酒精，汽油；固體：粉塵，纖維粉塵等。）

在工業(yè)過(guò)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)生電火花的電所元件；

3）采取充氮?dú)庵?lèi)的方法維持惰性狀態(tài)。

二、危險(xiǎn)區(qū)域的等級(jí)分類(lèi)及電氣元件防爆分類(lèi)和允許溫度區(qū)域

1、危險(xiǎn)區(qū)域的等級(jí)分類(lèi)

0區(qū)（Zone 0）：易爆氣體始終或長(zhǎng)時(shí)間存在

1區(qū)（Zone 1）：易燃?xì)怏w在儀表的政黨工作過(guò)程中有可能發(fā)生或存在

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，基存在時(shí)間亦很短

易爆區(qū)域等級(jí)劃分，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)照比較

I.E.C. N.E.C.

氣體 Zone 0 Class I, Division I

Zone 1 Class I, Division I

Zone 2 Class I, Division II

粉塵 Zone 10 Class II, Division I

Zone 11 Class II, Division II

I.E.C.：國(guó)際電工技術(shù)委員會(huì)（Internaional Electrotechnical Commission）

N.E.C.：美國(guó)電氣規(guī)程（National Electrical Code, U.S.A.）

2、電氣元件防爆分類(lèi)

1、一般保護(hù) EN50.014

2、浸油保護(hù) 0 EN50.015

3、充壓保護(hù)設(shè)施 p EN50.016

4、加充粉末 q EN50.017

5、阻燃?xì)んw d EN50.018

6、提高安全系數(shù) e EN50.019

7、本安保護(hù) i EN50.0120

8、氣密保護(hù) h 未統(tǒng)一

9、壓力花保護(hù) n 未統(tǒng)一

10、特殊措施 s 未統(tǒng)一

3、電氣設(shè)備允許溫度區(qū)域

電氣元件溫區(qū)等級(jí)號(hào) 元件表面溫度大允許值（°C）氣體燃點(diǎn)（°C）

T1 200T450 450

T2 200T300 300

T3 135T200 200

T4 100T135 135

T5 85T100 100

T6 T85 85

三、幾種常見(jiàn)物質(zhì)的爆炸特性

名稱(chēng) 燃點(diǎn)（°C）溫度等級(jí) 爆炸等級(jí)組號(hào) 名稱(chēng) 燃點(diǎn)（°C）溫度等級(jí) 爆炸等級(jí)組號(hào)

丙酮 540 T1 IIA 乙炔 305 T2 IIC

醋酸酐 330 T2 IIA 苯 555 T1 IIA

丁烷 365 T2 IIA n-丁醇 340 T2 IIA

苯氯酸 590 T1 IIA 乙醇 425 T2 IIA

乙醋酸 460 T1 IIA 甲醇 455 T1 IIA

硝基苯 430 T1 IIA n-戊烷 285 T3 IIA

丙烷 470 T1 IIA 甲苯 535 T1 IIA

氫氣 560 T1 IIC 硫化氫 270 T3 IIB

二硫化碳 102 T5 IIC

四、本安型傳感電路的供電限制

供電限制主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

1、將動(dòng)力電與電子元件隔離。

2、采取措施杜絕外界干擾電磁場(chǎng)通過(guò)繼電或電流輸出端偶合至電子元件中。

3、限制傳感電路的工作電源及電壓

本安型電路可分為兩類(lèi)：ia及ib。Ib本安電路必須保證政黨工作狀態(tài)下以及系統(tǒng)中存在一起故障時(shí)，電路元件不發(fā)生燃爆。Ia本安電路則要求正常工作狀況下及存在兩起故障時(shí)，元器件不發(fā)生燃爆。

五、EH儀表所遵循的主要防爆標(biāo)準(zhǔn)

1、IEC / CENELEC / EUrOPE及NORTH AMERICA / FM標(biāo)準(zhǔn)為經(jīng)常選用，而CANADA / CSA標(biāo)準(zhǔn)幾乎在中國(guó)不使用。

例： CENELEC: Eex de/Eex d ib IIC T2-T6

FM: NI/I/Z/ABCD DIP/II, III/1/EFG

XP/I/1/ABCD DIP/II, III/1/EFG

CSA: Class I, Div 2, ABCD

2、新的歐洲防爆標(biāo)準(zhǔn)ATEX100a將取代原CENELEC標(biāo)準(zhǔn)（截止2003年）

ATEX 100a： II IG Eex ia IIB T6

I II 1G Zone 0 1D, 2D,3D dust explosion

Mining other 2G Zone 1

Industry industry 3G Zone 2

六、儀表殼體防護(hù)等級(jí)的劃分

作為應(yīng)用于易爆危險(xiǎn)區(qū)的儀表，對(duì)其外殼的保護(hù)等級(jí)亦應(yīng)作出規(guī)定，賦予一定的代碼，即IP等級(jí)號(hào)。

IEC144規(guī)定的殼體保護(hù)等級(jí)由一個(gè)對(duì)應(yīng)其抗外界物體沖擊與穿刺能力及防水能力的代碼表示。例如：本安型儀表測(cè)量電路板不應(yīng)從其殼體中取出，否則會(huì)違反IP40所提出的低要求。保護(hù)等級(jí)由兩位數(shù)字組成，在其前加上IP字樣。

IP1 2

第一位數(shù)字第二位數(shù)字

抗外界物體沖刺能力防水能力

0無(wú)抗沖穿能力 0無(wú)防水穿能力

1外界物體尺寸大于50mm（特大） 1水自落下滴

2外界物體尺寸大于120mm（中） 2水滴入角度為-15°

3外界物體尺寸大于2.5mm（?。?3水以60°角度噴射

4顆粒狀外界物體，粒度大于1mm 4從各方面噴射

5危險(xiǎn)性塵埃 5 50升/分的水束

6穿透性塵埃（僅適用于特殊殼體） 6 100升/分的水束

7以1米/分的速度浸入水中

8 以預(yù)先商定的方式浸入水中

防爆的基本原理

爆炸的概念

爆炸是物質(zhì)從一種狀態(tài)，經(jīng)過(guò)物理或化學(xué)變化，突然變成另一種狀態(tài)，并放出巨大的能量。急劇速度釋放的能量，將使周?chē)奈矬w遭受到猛烈的沖擊和破壞。

爆炸必須具備的三個(gè)條件：

1）爆炸性物質(zhì)：能與氧氣（空氣）反應(yīng)的物質(zhì)，包括氣體、液體和固體。（氣體：氫氣，乙炔，甲烷等；液體：酒精，汽油；固體：粉塵，纖維粉塵等。）2 ）氧氣：空氣。3 ）點(diǎn)燃源：包括明火、電氣火花、機(jī)械火花、靜電火花、高溫、化學(xué)反應(yīng)、光能等。

為什么要防爆

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(chē)間區(qū)域存在爆炸性物質(zhì)。氧氣：空氣中的氧氣是無(wú)處不在的。點(diǎn)燃源：在生產(chǎn)過(guò)程中大量使用電氣儀表，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)儀表、電氣發(fā)生故障時(shí)。

客觀上很多工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)滿(mǎn)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。

儀表防爆的原理

危險(xiǎn)場(chǎng)所危險(xiǎn)性劃分：

爆炸性物質(zhì) 區(qū)域定義中國(guó)標(biāo)準(zhǔn) 北美標(biāo)準(zhǔn)

0 區(qū)：Div.1 氣體(CLASS Ⅰ) 在正常情況下 , 爆炸性氣體混合物連續(xù)或長(zhǎng)時(shí)間存在的場(chǎng)所

1 區(qū)：在正常情況下爆炸性氣體混合物有可能出現(xiàn)的場(chǎng)所 1 區(qū)

2 區(qū)：Div.2 在正常情況下爆炸性氣體混合物不可能出現(xiàn) , 僅僅在不正常情況下 , 偶爾或短時(shí)間出現(xiàn)的場(chǎng)所

10 區(qū) Div.1：粉塵或纖維(CLASS Ⅱ/Ⅲ）在正常情況下 , 爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物可能連續(xù) , 短時(shí)間頻繁地出現(xiàn)或長(zhǎng)時(shí)間存在的場(chǎng)所

11 區(qū) Div.2：在正常情況下 , 爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物不能出現(xiàn) , 僅僅在不正常情況下 , 偶爾或短時(shí)間出現(xiàn)的場(chǎng)所

防爆方法對(duì)危險(xiǎn)場(chǎng)所的適用性：

序號(hào) 防爆型式代號(hào) 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 防爆措施適用區(qū)域

1 隔爆型 d GB3836.2 隔離存在的點(diǎn)火源 Zone1,Zone2

2 增安型 e GB3836.3 設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源 Zone1,Zone2

3 本安型 ia GB3836.4 限制點(diǎn)火源的能量 Zone0-2

本安型 ib GB3836.4 限制點(diǎn)火源的能量 Zone1,Zone2

4 正壓型 p GB3836.5 危險(xiǎn)物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開(kāi) Zone1,Zone2

5 充油型 o GB3836.6 危險(xiǎn)物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開(kāi) Zone1,Zone2

6 充砂型 q GB3836.7 危險(xiǎn)物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開(kāi) Zone1,Zone2

7 無(wú)火花型 n GB3836.8 設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源 Zone2

8 澆封型 m GB3836.9 設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源 Zone1,Zone2

9 氣密型 h GB3836.10 設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源 Zone1,Zone2

防爆對(duì)危險(xiǎn)場(chǎng)所的適用性：

爆炸性危險(xiǎn)氣體分類(lèi)

根據(jù)可能引爆的小火花能量，我國(guó)和歐洲及世界上大部分國(guó)家和地區(qū)將爆炸性氣體分為四個(gè)危險(xiǎn)等級(jí)，如下表：

工況類(lèi)別氣體分類(lèi) 代表性氣體小引爆火花能量

礦井下 Ⅰ 甲烷 0.280mJ

礦井外的工廠 ⅡA 丙烷 0.180mJ

ⅡB 乙烯 0.060mJ

ⅡC 氫氣 0.019mJ

美國(guó)和加拿大首先將散布在空氣中的爆炸性物體分成三個(gè)CLASS(類(lèi)別)：CLASSⅠ氣體和蒸氣；CLASS Ⅱ塵埃；CLASS Ⅲ纖維。然后再將氣體和塵埃分成 Group(組)：

組名代表性氣體或塵埃

A 乙炔

B 氫氣

C 乙烯

D 丙烷

E 金屬塵埃

F 煤炭塵埃

G 谷物塵埃

氣體溫度組別劃分：

溫度組別安全的物體表面溫度常見(jiàn)爆炸性氣體

T1 ≤ 450℃ 氫氣、丙烯腈等 46 種

T2 ≤ 300℃ 乙炔、乙烯等 47 種

T3 ≤ 200℃ 汽油、丁烯醛等 36 種

T4 ≤ 135℃ 乙醛、四氟乙烯等 6 種

T5 ≤ 100℃ 二硫化碳

T6 ≤ 85℃ 硝酸乙酯和亞硝酸乙酯

儀表的防爆標(biāo)志

Ex(ia)ⅡC T6 的含義：

標(biāo)志內(nèi)容符號(hào) 含義

防爆聲明 Ex 符合某種防爆標(biāo)準(zhǔn)，如我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

防爆方式 ia 采用 ia 級(jí)本質(zhì)安全防爆方法，可安裝在 0 區(qū)

氣體類(lèi)別 ⅡC 被允許涉及ⅡC 類(lèi)爆炸性氣體

溫度組別 T6 儀表表面溫度不超過(guò) 85℃

Ex(ia)ⅡC 的含義

標(biāo)志內(nèi)容符號(hào) 含義

防爆聲明 Ex 符合歐洲防爆標(biāo)準(zhǔn)

防爆方式 ia 采用 ia 級(jí)本質(zhì)安全防爆方法，可安裝在 0 區(qū)

氣體類(lèi)別 ⅡC 被允許涉及ⅡC 類(lèi)爆炸性氣體

注：該標(biāo)志中無(wú)溫度組別項(xiàng) , 說(shuō)明該儀表不與爆炸性氣體直接接觸

防爆術(shù)語(yǔ)：

有關(guān)防爆術(shù)語(yǔ)及標(biāo)準(zhǔn)

安全柵安全參數(shù)定義：

*8226; 安全柵高允許電壓： Um

保證安全柵本安端的本安性能，允許非本安端可能輸入的高電壓

*8226; 安全柵高開(kāi)路電壓： Uoc

在高允許電壓范圍內(nèi)本安端開(kāi)路時(shí)電壓大值

*8226; 安全柵大短路電流： Isc

在高允許電壓范圍內(nèi)本安端短路時(shí)的電流大值

*8226; 安全柵允許分布電容： Ca

保證本質(zhì)安全性能情況下本安端大允許外接電容

*8226; 安全柵允許分布電感： La

保證本質(zhì)安全性能情況下本安端大允許外接電感

防爆標(biāo)志格式說(shuō)明：

將工廠或礦區(qū)的爆炸危險(xiǎn)介質(zhì)，按其引燃能量，小點(diǎn)燃溫度以及現(xiàn)場(chǎng)爆炸性危險(xiǎn)氣體存在的時(shí)間周期進(jìn)行科學(xué)分類(lèi)分級(jí)，以確定現(xiàn)場(chǎng)防爆設(shè)備的防爆標(biāo)志和防爆形式。

防爆標(biāo)志格式：

Ex (ia) ⅡC T4

防爆標(biāo)記防爆等級(jí)氣體組別溫度組別

防爆等級(jí)說(shuō)明：

ia 等級(jí)：在正常工作、一個(gè)故障和二個(gè)故障時(shí)均不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。

正常工作時(shí)，安全系數(shù)為 2.0 ；

一個(gè)故障時(shí)，安全系數(shù)為 1.5 ；

二個(gè)故障時(shí)，安全系數(shù)為 1.0 。

注：有火花的觸點(diǎn)須加隔爆外殼、氣密外殼或加倍提高安全系數(shù)。

ib 等級(jí) :

在正常工作和一個(gè)故障時(shí)不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。

正常工作時(shí)，安全系數(shù)為2.0；一個(gè)故障時(shí)，安全系數(shù)為1.5。

正常工作時(shí)，有火花的觸點(diǎn)須加隔爆外殼或氣密外殼保護(hù)，并且有故障自顯示的措施，一個(gè)故障時(shí)安全系數(shù)為1.0。

EExd:是指將爆炸包起來(lái)的意思；IIC是指點(diǎn)燃能量uJ,280,>180,60...80,<60;T6:是指溫度組別，即電氣設(shè)備按其大表面溫度被分在不同的溫度組別。氣體的溫度組別按不同的點(diǎn)燃溫度劃分。T6是85度。

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IEC 防爆等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)格式:Ex(ia)ⅡC T4

爆炸必須具備的三個(gè)條件：

1 ）爆炸性物質(zhì)：能與氧氣（空氣）反應(yīng)的物質(zhì)，包括氣體、液體和固體。（氣體：氫氣，乙炔，甲烷等；液體：酒精，汽油；固體：粉塵，纖維粉塵等。）2 ）氧氣：空氣。3 ）點(diǎn)燃源：包括明火、電氣火花、機(jī)械火花、靜電火花、高溫、化學(xué)反應(yīng)、光能等。

為什么要防爆

爆炸性危險(xiǎn)氣體分類(lèi)

根據(jù)可能引爆的小火花能量，我國(guó)和歐洲及世界上大部分國(guó)家和地區(qū)采用的國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)標(biāo)準(zhǔn)將爆炸性氣體分為四個(gè)危險(xiǎn)等級(jí):

防爆級(jí)別

防爆級(jí)別	溫度組別
防爆級(jí)別	T1	T2	T3	T4
Ⅱ A	乙烷、丙烷、苯乙烯、二甲苯、苯、一氧化碳、丙酮、醋酸、氨、吡啶	乙醇、丁烷、丙烯、醋酸乙酯、二氧乙烷、氯乙烯、氯乙醇、噻吩、環(huán)戊烷、二甲胺	戊烷、癸烷、乙基環(huán)戊烷、松節(jié)油、石腦油、石油（包括汽油）、燃料油、戊醇四氯	乙醚、三甲胺
Ⅱ B	丙炔、丙烯腈、氫化氨、焦?fàn)t煤氣	乙烯、環(huán)氧乙烷、丙烯酸甲酯、呋喃	二甲醚、丙烯醛、四氫呋喃、硫化氫	二乙醚、二丁醚、四氟乙烯等
Ⅱ C	氫、水煤氣	乙炔