安全防爆技术的介绍说明
|
爆炸的概念:
|
爆炸是物质从一种状态,经过物理或化学变化,突然变成另一种状态,并放出巨大的能量。急剧速度释放的能量,将使周围的物体遭受到猛烈的冲击和破坏。
|
爆炸必须具备的三个条件:
|
1)爆炸性物质:能与氧气(空气)反应的物质,包括气体、液体和固体。(气体:氢气,乙炔,甲烷等;液体:酒精,汽油;固体:粉尘,纤维粉尘等。)
|
2)氧气:空气。
|
3)点燃源:包括明火、电气火花、机械火花、静电火花、高温、化学反应、光能等。
|
为什么要防爆:
|
易爆物质: 很多生产场所都会产生某些可燃性物质。煤矿井下约有三分之二的场所有存在爆炸性物质;化学工业中,约有80%以上的生产车间区域存在爆炸性物质。
|
氧气: 空气中的氧气是无处不在的。
|
点燃源: 在生产过程中大量使用电气设备,各种磨擦的电火花,机械磨损火花、静电火花、高温等不可避免,尤其当设备、电气发生故障时。
|
客观上很多工业现场满足爆炸条件。当爆炸性物质与氧气的混合浓度处于爆炸极限范围内时,若存在爆炸源,将会发生爆炸。因此采取防爆就显得很必要了
|
设备防爆的基本原理:
|
防止爆炸,就是要避免爆炸发生的三个条件同时存在。由于氧气(空气)无处不在,难以控制。因此,控制易爆气体和引爆源为两种最常见的防爆原理。而在设备,装置行业中还有另外一种防爆
|
原理:控制爆炸范围。设备中常见的三种防爆原理:控制易爆气体、控制爆炸范围、控制引爆源
|
控制易爆气体 :
|
人为地在危险场所(我们把同时具备发生爆炸所需的三个条件的工业现场称着危险场所)营造出一个没有易爆气体的空间,将设备安装在其中,典型代表为正压型防爆方法Exp。工作原理是:在一个密封的箱体内,充满不含易爆气体的洁净气体或惰性气体,并保持箱内气压略高于箱外气压,将设备安装在箱内。常用于再线分析仪表的防爆和将计算机、PLC、操作站或其它设备置于现场的正压型防爆设备柜。
|
控制爆炸范围:
|
人为地将爆炸限制在一个有限的局部范围内,使该范围内的爆炸不致于引起更大范围的爆炸。典型代表为隔爆型防爆方法Exd。工作原理是:为设备设计一个足够坚固的壳体,按标准严格地设计、制造和安装所有的界面,使在壳体内发生的爆炸不致于引发壳体外危险性气体(易爆气体)的爆炸。隔爆防爆方法的设计与制造规范极其严格而且安装、接线和维修的操作规程也非常严格。该方法决定了隔爆的电气设备、设备往往非常笨重,操作须断电等,但许多情况下也是最有效的办法。
|
控制引爆源:
|
人为地消除引爆源,既消除足以引爆的火花,又消除足以引爆的表面温升,典型代表为本质安全型防爆方法Exi。工作原理是:利用安全栅技术,将提供给现场设备的电能量限制在既不能产生足以引爆的火花,又不能产生足以引爆的设备表面温升的安全范围内。按照国际标准和我国的国家标准,当安全栅安全区一侧所接设备发生任何故障(不超过250V电压)时,本质安全防爆方法确保危险现场的防爆安全。Ex ia级本质安全设备在正常工作、发生一个故障、发生二个故障时均不会使爆炸性气体混合物发生爆炸。因此该方法是最安全可靠的防爆方法。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
危险场所危险性的划分
|
|
|
|
|
|
|
爆炸性物质
|
区域定义
|
中国标准
|
北美标准
|
气体(CLASS Ⅰ)
|
在正常情况下爆炸性气体混合物连续或长时间存在的场所
|
0 区
|
Div.1
|
在正常情况下爆炸性气体混合物有可能出现的场所
|
1 区
|
在正常情况下爆炸性气体混合物不可能出现仅仅在不正常情况下 ,偶尔或短时间出现的场所
|
2 区
|
Div.2
|
粉尘或纤维(CLASSⅡ/Ⅲ)
|
在正常情况下,爆炸性粉尘或可燃纤维与空气的混合物可能连续 ,短时间频繁地出现或长时间存在的场所
|
10区
|
Div.1
|
在正常情况下,爆炸性粉尘或可燃纤维与空气的混合物不能出现,仅仅在不正常情况下,偶尔或短时间出现的场所
|
11区
|
Div.2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
防爆方法对危险场所的适用性
|
|
防爆型式
|
代号
|
国家标准
|
防爆措施
|
适用区域
|
|
隔爆型
|
D
|
GB3836.2
|
隔离存在的点火源
|
Zone1,Zone2
|
|
增安型
|
E
|
GB3836.3
|
设法防止产生点火源
|
Zone1,Zone2
|
|
本安型
|
IA
|
GB3836.4
|
限制点火源的能量
|
Zone0-2
|
|
本安型
|
IB
|
GB3836.4
|
限制点火源的能量
|
Zone1,Zone2
|
|
正压型
|
P
|
GB3836.5
|
危险物质与点火源隔开
|
Zone1,Zone2
|
|
充油型
|
O
|
GB3836.6
|
危险物质与点火源隔开
|
Zone1,Zone2
|
|
充砂型
|
Q
|
GB3836.7
|
危险物质与点火源隔开
|
Zone1,Zone2
|
|
无火花型
|
N
|
GB3836.8
|
设法防止产生点火源
|
Zone2
|
|
浇封型
|
M
|
GB3836.9
|
设法防止产生点火源
|
Zone1,Zone2
|
|
气密型
|
H
|
GB3836.10
|
设法防止产生点火源
|
Zone1,Zone2
|
|
防爆等级的划分标准:
|
|
防爆对危险场所的适用性:
|
|
爆炸性危险气体分类:
|
|
根据可能引爆的最小火花能量,我国和欧洲及世界上大部分国家和地区将爆炸
性气体分为四个危险等级 , 如下表 :
|
工况类别
|
气体分类
|
代表性气体
|
最小引爆火花能量
|
|
|
矿井下
|
Ⅰ
|
甲烷
|
0.280mJ
|
|
|
矿井外工厂
|
Ⅱ A
|
丙烷
|
0.180mJ
|
|
|
Ⅱ B
|
乙烯
|
0.060mJ
|
|
|
Ⅱ C
|
氢气
|
0.019mJ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
美国和加拿大首先将散布在空气中的爆炸性物体分成三个 CLASS( 类别):CLASS Ⅰ气体和蒸气 CLASS Ⅱ 尘埃 CLASS Ⅲ纤维 . 然后再将气体和尘埃分成Group( 组 )
|
|
|
|
组名
|
代表性气体或尘埃
|
|
|
|
|
|
A
|
乙炔
|
|
|
|
|
|
B
|
氢气
|
|
|
|
|
|
C
|
乙烯
|
|
|
|
|
|
D
|
丙烷
|
|
|
|
|
|
E
|
金属尘埃
|
|
|
|
|
|
F
|
煤炭尘埃
|
|
|
|
|
|
G
|
谷物尘埃
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
气体温度组别划分:
|
|
温度组别
|
安全的物体表面温度
|
常见爆炸性气体
|
|
T1
|
≤ 450℃
|
氢气、丙烯腈等 46 种
|
|
T2
|
≤ 300℃
|
乙炔、乙烯等 47 种
|
|
T3
|
≤ 200℃
|
汽油、丁烯醛等 36 种
|
|
T4
|
≤ 135℃
|
乙醛、四氟乙烯等 6 种
|
|
T5
|
≤ 100℃
|
二硫化碳
|
|
T6
|
≤ 85℃
|
硝酸乙酯和***
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ex(ia)ⅡC T6 的含义 :
|
|
|
|
标志内容
|
符号
|
含义
|
|
|
|
防爆声明
|
Ex
|
符合某种防爆标准,如我国的国家标准
|
|
|
|
防爆方式
|
ia
|
采用ia 级本质安全防爆方法,可安装在0区
|
|
|
|
气体类别
|
Ⅱc
|
被允许涉及ⅡC类爆炸性气体
|
|
|
|
温度组别
|
T6
|
产品表面温度不超过85℃
|
|
|
|
Ex(ia)ⅡC的含义:
|
|
|
|
标志内容
|
符号
|
含义
|
|
|
|
防爆声明
|
Ex
|
符合欧洲防爆标准
|
|
|
|
防爆方式
|
ia
|
采用ia 级本质安全防爆方法,可安装在0区
|
|
|
|
气体类别
|
Ⅱc
|
被允许涉及ⅡC类爆炸性气体
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
注:该标志中无温度组别项,说明该设备不与爆炸性气体直接接触
|
|
|
|