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