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文檔簡介

爆炸危險區(qū)域劃分

我國對爆炸性危險場所(氣體/蒸汽)劃分的依據(jù)是:

GB3836.14-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第14部分危險場所分類》GB50058-1992《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》根據(jù)爆炸性氣體(蒸氣)環(huán)境出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時間把危險場所分為以下區(qū)域。

0區(qū):爆炸性氣體環(huán)境連續(xù)出現(xiàn)或長時間存在的場所。

1區(qū):在正常運行時,可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的場所。

2區(qū):在正常運行時,不可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境,如果出現(xiàn)也是偶爾發(fā)生并且僅是短時間存在的場所。第一頁,共103頁。爆炸性氣體/蒸氣危險環(huán)境區(qū)域的劃分是依據(jù)釋放源的性質(zhì)來確定的。原則上,在沒有任何外界條件影響的情況下,連續(xù)級釋放源周圍形成0區(qū);第一級釋放源周圍形成1區(qū);第二級釋放源周圍形成2區(qū)。

通風,即空氣流動,使新鮮的空氣置換釋放源周圍的大氣以促進可燃性氣體逸散。通風速率適當,也能避免爆炸性氣體環(huán)境的持久性,影響區(qū)域類型。

通風形式:A)自然通風;B)人工通風:整體或局部通風。

在露天場所,自然通風通常能夠?qū)ο鏊谐霈F(xiàn)任何爆炸性環(huán)境起到重要作用。

人工通風:例如:采用通風機或排氣裝置。人工通風主要用于戶內(nèi)或封閉的空間場所。

分為:高級通風(VH);中級通風(VM)和低級通風(VL)三種。

第二頁,共103頁??扇夹苑蹓m危險區(qū)域的劃分依據(jù)是:根據(jù)可燃性粉塵環(huán)境出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時間,把危險場所分為三個區(qū)域。它們是:20區(qū)、21區(qū)和22區(qū)。

20區(qū):在正常運行過程中可燃性粉塵連續(xù)出現(xiàn)或經(jīng)常出現(xiàn),其數(shù)量足以形成可燃性粉塵與空氣混合物和/或可能形成無法控制和極厚的場所及容器內(nèi)部。

21區(qū):在正常運行過程中,可能出現(xiàn)粉塵數(shù)量足以形成可燃性粉塵與空氣混合物但未劃入20區(qū)。

22區(qū):在異常條件下,可燃性粉塵云偶而出現(xiàn)并且只是短時存在、或可燃性粉塵偶而出現(xiàn)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所。第三頁,共103頁。防爆電氣設備概念防爆電氣設備:在爆炸危險場所安全運行的所有帶電設備。

防爆電氣設備的分類:Ⅰ類:煤礦用防爆電氣設備;Ⅱ類:除煤礦用以外的電氣設備(石油和化工用電氣設備);粉塵類:用“DIP”表示。

防爆電氣設備的結構型式:

爆炸性氣體環(huán)境中安裝的電氣設備主要有隔爆型電氣設備、增安型電氣設備、本質(zhì)安全型電氣設備、正壓型電氣設備、澆封型電氣設備、充油型電氣設備、充沙型電氣設備、“n”型電氣設備,除這些結構以外的,并經(jīng)檢驗機構檢驗確認的防爆特殊型“s”。主要介紹常用的幾種類型:d、e、p、n、i

第四頁,共103頁。GB3836.1-2000爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第1部分:通用要求GB3836.2-2000爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第2部分:隔爆型“d”GB3836.3-2000爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第3部分:增安型“e”GB3836.4-2000爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第4部分:本質(zhì)安全型“i”GB3836.5-2004爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第5部分:正壓外殼型“p”GB3836.6-2004爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第6部分:油浸型“O”GB3836.7-2004爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第7部分:充砂型“p”GB3836.8-2003爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第8部分:“n”型GB3836.9-2006爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第9部分:澆封型“m”GB12476.1-2000可燃性粉塵環(huán)境用電氣設備第1部分:用外殼和限制表面溫度保護的電氣設備第五頁,共103頁?!裢ㄓ眉夹g要求適用條件:按此標準制造的防爆電氣設備一般的運行條件:環(huán)境溫度:-20℃~+40℃;大氣壓力:80kPa(0.8bar)~110kPa(1.1bar)和標準氧含量體積比為21%的空氣。對在超出上述范圍以外的環(huán)境條件中使用的電氣設備需要特殊考慮。例如:當在低于-20℃環(huán)境溫度下運行的設備,其相關的防爆參數(shù)都要進行試驗驗證或相應的修正。

當在高于+40℃環(huán)境溫度下運行時,其電氣設備的表面溫度值應進行相應的修正測量來確定其溫度組別。

若設備銘牌上或證書中沒有特殊說明,均視為一般的運行條件。第六頁,共103頁。●

防爆型式為防止電氣設備引起周圍爆炸性氣體引燃而采取的特定措施。也稱之為“防爆結構型式”?!?/p>

特定的爆炸性環(huán)境的設備(特殊型)依據(jù)特定應用的爆炸性氣體環(huán)境,對設備進行特定檢驗。這種情況,應在設備上作出相應的標志“s”,并在防爆合格證中說明允許應用的危險區(qū)域。例如:“ExsⅡT4”?!癖ㄐ詺怏w混合物的分級

由于每一種氣體/蒸氣的物理、化學性質(zhì)不同,其點燃、爆炸的特性也各不相同。根據(jù)氣體/蒸氣的最大試驗安全間隙和最小點燃能量的大小,將其劃分不同的級別:即ⅡA、ⅡB、ⅡC,其中ⅡA級的約占全部氣體/蒸氣的80%左右,ⅡB級的約占15~20%左右,ⅡC級的僅確認有6種。

爆炸混合物分級,主要是便于該環(huán)境的隔爆型電氣設備和本質(zhì)安全型電氣設備和nC、nL型的制造及應用。其他防爆結構類型不存在級別劃分。第七頁,共103頁?!駳怏w點燃溫度組別劃分:

所謂點燃溫度是指:在規(guī)定的測試條件下,點燃爆炸性介質(zhì)所需的最低溫度。一般是指爆炸性氣體接觸的發(fā)熱部件/外殼表面的點燃溫度。溫度組別最高表面溫度℃T1450T2300T3200T4135T5100T685在環(huán)境溫度-20℃~+40℃下使用,不需附加標志。否則應標注特定的環(huán)境溫度。第八頁,共103頁?!?/p>

符號“U”的表示用來表示Ex元件的符號。所謂Ex元件表明:此元件只是防爆結構型式的一個部分,不能夠單獨使用,只能與其它元件或部件配合,才能成為一個完整的防爆設備。此元件往往是制造商的通用配件。

一般在此Ex元件的防爆合格證號后加注“U”。例如:“CE081036U”●符號“X”的表示用來表示特殊安全使用條件或限定條件的符號。例如:對設備安裝位置的限定要求、對引入電纜的選用要求、對外殼抗沖擊能量的說明等。

一般是在防爆合格證號后加注“X”,并在備注欄中說明限制條件。例如:防爆燈具的合格證CE081023X,備注欄中注明“此燈具限垂直向下安裝”。第九頁,共103頁?!?/p>

對外殼的要求:1、對外殼的強度要求:對于防爆電氣設備外保護的殼體應能承受一定的抗物的沖擊能力,防止殼體損壞,造成防爆性能或保護性能失效。跌落高度h,質(zhì)量1kgm(J)設備分類Ⅰ類Ⅱ類機械危險程度高低高低a)外殼和外殼外部可接觸的部件(透明件除外)20.70.70.4b)保護網(wǎng)、保護罩、風扇保護罩、電纜引入裝置20.70.70.4c)無保護網(wǎng)的透明件0.70.40.40.2d)帶有單個網(wǎng)孔尺寸為625mm2到2500mm2的保護網(wǎng)的透明件;見21.1(試驗時不帶保護網(wǎng))0.40.20.20.1注:對于透明件保護網(wǎng)單個網(wǎng)孔尺寸為625mm2到2500mm2,降低沖擊危險,但是不能防止沖擊。第十頁,共103頁。此外,對于手持式或便攜式電氣設備除了保證其抗沖擊外,還應在使用狀態(tài)下保證從1m高自由跌落到水平的混凝土地面上而不損壞。2、對外殼的材料要求:輕合金外殼允許按下列的質(zhì)量百分比:★對于0區(qū),鋁、鎂、鈦和鋯的總含量不允許大于7.5%;★對于1區(qū),鎂的總含量不允許大于7.5%;★對于2區(qū),除風扇、風扇罩和擋風板應符合1區(qū)的要求外,其他無要求。如果超過了以上規(guī)定的含量,設備應按要求加標志“X”,并且安全使用的特殊條件應包含足夠的信息使用戶確定設備特殊應用的適應性。例如:“避免由于沖擊或摩擦的點燃危險”。第十一頁,共103頁。非金屬外殼和外殼的非金屬部件:★非金屬材料的外殼或外殼部件的耐熱和耐寒性能(熱穩(wěn)定性)應滿足規(guī)定的試驗要求。★設備外殼表面應設計為在正常使用、維護和進行清潔的情況下,能避免產(chǎn)生引燃危險的靜電電荷的結構,該要求可通過下列措施之一來滿足:a)外殼的表面電阻不大于1GΩ;或者b)通過限定外殼非金屬部件的表面積;

c)設置警告標志,例如:“清潔時,請用濕布擦拭”?!锬凸庹招阅埽喝绻c防爆型式有關的外殼或外殼部件是非金屬材料,并且無防光照保護,則外殼應保證耐光照試驗合格。

所謂“光照”包括日光和燈光(尤其是大功率光源)?!锿该鞑Aд旨坝^察窗應采用具有一定強度的材料制成,并能夠承受熱劇變試驗合格。第十二頁,共103頁。膠粘材料:

用于防爆電氣設備外殼或部件粘接的材料

應保證在預期的工作條件下和設備額定運行值范圍內(nèi),對于其所承受的最低溫度和最高溫度應有足夠的熱穩(wěn)定性,防止材料變質(zhì),影響防爆性能。3、對外殼的防護要求:★防爆電氣設備的外殼應合理地采取防護措施(IP),這樣做的目的:一是滿足有些防爆型式的特定要求;二是起到設備正常運行防護的需要,尤其是戶外安裝的設備。★襯墊保持在外殼防護等級與安裝或者維護規(guī)定打開的襯墊接合面的情況下,襯墊應粘附或固定到配合面的一個面上以防止丟失、損壞或不正確的組裝?!餆艟咧械墓庠磻型该鞅Wo罩,該透明保護罩可由網(wǎng)孔不大于2500mm2的保護網(wǎng)來保護。如果網(wǎng)孔超過2500mm2,則該燈具應視為無保護進行試驗。第十三頁,共103頁。●

外殼的引入裝置向設備的引入應是通過位于外殼壁或設計裝配在外殼壁內(nèi)或壁上的光孔或螺紋孔進行。1)引入裝置的標識應指明引入電纜或?qū)Ч艿奈恢煤妥畲笤试S數(shù)量。螺紋式引入裝置的螺紋型式(例如:公制的或錐管螺紋NPT)應在設備上作出標志或者是應在安裝說明書中規(guī)定2)電纜密封套電纜壓緊螺母不應損壞安裝其上的電氣設備的防爆特性。3)封堵件用于封閉電氣設備外殼壁未使用的開孔時,應滿足相關的專用防爆型式的要求。封堵件應只能使用工具拆除。4)導線溫度在額定工作狀態(tài)下,如果電纜或?qū)Ч芤胙b置部位的溫度高于70℃,或在芯線分支部位高于80℃,電氣設備應適當?shù)刈鞒鰳酥荆ā癤”)以便用戶正確選擇電纜密封套和電纜或?qū)Ь€。5)引入裝置中的橡膠密封圈應按規(guī)定的老化試驗合格。第十四頁,共103頁?!窬o固件對于保證防爆型式或用于防止觸及裸露帶電零件所必須的緊固件,只允許適用工具才能松開或拆除。含輕金屬的外殼用的緊固件允許用輕金屬或塑料制成,只要緊固件的材料適合外殼材料即可。

在防爆型式專用標準中要求用特殊緊固件時,則特殊緊固件應是符合ISO262粗牙的公制螺紋,公差等級符合6g/6H?!竦入娢贿B接第十五頁,共103頁。3)不要求接地的電氣設備

在不要求接地或等電位連接的的情況下,例如,在某些具有雙重或加強絕緣的電氣設備中,或者對于不需要附加接地的情況,內(nèi)接地或外接地或等電位連接件不必要提供。另外,電氣設備外接地連接件應能至少與截面積4m㎡的接地線有效連接。

●接地1)內(nèi)部接地對于接地或等電位導體的連接件應設在電氣設備內(nèi)部鄰近其它連接件。2)外接地電氣設備的金屬外殼應設置輔助的外接地連接件,電氣設備在下列情況的除外:通電時移動并且具有接地芯線或等電位線的電纜;或僅僅安裝于不要求外接地連接的配線系統(tǒng),例如,金屬導管或鎧裝電纜。第十六頁,共103頁。隔爆型電氣設備(d)隔爆型電氣設備是指具有隔爆外殼的電氣設備,防爆標志為“d”。隔爆外殼是指能承受內(nèi)部的爆炸壓力,并能阻止爆炸火焰向周圍環(huán)境傳播的防爆外殼。電氣設備外殼的內(nèi)部由于呼吸作用會進入周圍的爆炸性氣體混合物,當設備產(chǎn)生電火花及危險高溫時,將引燃殼內(nèi)的爆炸性氣體混合物,形成巨大的爆破力及沖擊波。一方面隔爆外殼應能承受內(nèi)部的爆炸壓力而不破損;另一方面隔爆外殼的接合面應能阻止爆炸火焰向殼外傳播點燃周圍的爆炸性氣體混合物。因此隔爆外殼應有耐爆性及隔爆性兩種特性。第十七頁,共103頁。隔爆型電氣設備的外殼材料一般采用金屬材質(zhì)制成。常用的有鋼板、鑄鋼、鑄鋁合金、鑄鐵等材料。當采用鑄鋁時,應用抗拉強度不低于12Mpa,含鎂量不低于6%的鋁合金。當外殼容積不大于0.01升時,可采用陶瓷材料制造;當外殼容積不大于0.5升時,可采用塑料材料制造,但塑料外殼的結構強度受成型工藝及易自然老化的影響,一般用于外殼容積小于0.1升的隔爆部件。

由于制造、安裝、維護等原因,隔爆外殼不可能是天衣無縫的整體,而是由許多個零部件組成。零件間的連接縫隙會成為殼內(nèi)的爆炸產(chǎn)物所通過的路徑,引燃周圍的爆炸性氣體混合物。這些零部件的配合部分稱隔爆接合面,其接合縫隙稱隔爆接合面間隙。隔爆接合面的結構形式有平面式、圓筒式、止口式、螺紋式、曲路式以及膠粘密封等。

隔爆級別分為:ⅡA、ⅡB、ⅡC第十八頁,共103頁。平面隔爆接合面外殼內(nèi)部外殼內(nèi)部ii≤0.2(ⅡA)i≤0.15(ⅡB)i≤0.1(ⅡC)第十九頁,共103頁。止口隔爆接合面外殼內(nèi)部外殼內(nèi)部外殼內(nèi)部L=c+d(IIA,IIB,IIC)c≥6.0mm(IIC)≥3.0mm(I,IIA,IIB)d≥0.50L(IIC)f≤1.0mm(I,IIA,IIB,IIC)外殼內(nèi)部

圓筒部分和平面部分

僅僅圓筒部分i≤0.2(ⅡA)i≤0.15(ⅡB)i≤0.1(ⅡC)第二十頁,共103頁。k無摩擦允許的最小徑向間隙m計入k值時的最大徑向間隙D-d直徑差旋轉(zhuǎn)電機的軸封接合面第二十一頁,共103頁。螺紋隔爆接合面螺距螺紋形狀和配合等級嚙合螺紋嚙合深度容積<

100cm3容積>

100cm3≥

0.7mma按照ISO965-1和ISO965-3中級或精密公差級b≥5≥5mm≥8mma如果螺距大于2mm,可以要求特殊的制造措施(例如更多的嚙合螺紋),用于保證設備可以通過規(guī)定的內(nèi)部點燃不傳爆試驗。b在螺紋形狀和配合等級方面不符合ISO965-3的圓柱形螺紋接合是允許的,前提是當制造廠規(guī)定的螺紋接合寬度按照表6規(guī)定的量減少時能通過通過規(guī)定的內(nèi)部點燃不傳爆試驗。i≤0.2(ⅡA)i≤0.15(ⅡB)i≤0.1(ⅡC)第二十二頁,共103頁。粘接接合面

隔爆外殼的部件可以直接粘合在外殼壁上,與后者構成不可分的組件,或者粘合到金屬框架內(nèi),使組件能作為一個整體更換,不損壞粘合。

粘接接合面僅僅允許用于保證由它們組成的隔爆外殼的密封。其結構應使組件的機械強度不僅僅依賴粘接材料的粘接強度。

從容積V的隔爆外殼內(nèi)側(cè)到外側(cè)穿越粘接接合面的最短路徑應該是:

如果V≤10cm3時,不小于3mm;

如果10cm3<V≤100cm3時,不小于6mm;

如果V>100cm3時,不小于10mm。第二十三頁,共103頁。Ⅰ、ⅡA和ⅡB類外殼接合面最小寬度和最大間隙接合面類型最小接合面寬度L(mm)最大間隙(mm)V≤100(cm3)100<V≤500(cm3)500<V≤2000(cm3)V>2000(cm3)ⅠⅡAⅡBⅠⅡAⅡBⅠⅡAⅡBⅠⅡAⅡB平面接合面圓筒接合面止口接合面69.512.5250.300.300.200.350.300.200.400.300.200.500.400.20

—0.350.300.200.400.300.200.500.400.20

—0.400.300.200.500.400.20

—0.400.200.150.500.400.20旋轉(zhuǎn)電機軸封圓筒接合面滑動軸承69.512.525400.300.300.200.350.300.200.400.350.250.500.400.300.600.500.40—

—0.350.300.200.400.300.200.500.400.250.600.500.30—

——

—0.400.300.200.500.400.250.600.500.30—

——

—0.400.20—0.500.400.200.600.500.25滾動軸承69.512.525400.450.450.300.500.450.350.600.500.400.750.600.450.800.750.60—

—0.500.400.250.600.450.300.750.600.400.800.750.45—

——

—0.600.450.300.750.600.400.800.750.45—

——

—0.600.300.200.750.600.300.800.750.40注:確定最大間隙時,宜采用按照ISO31-0的結構整約值。第二十四頁,共103頁。ⅡC類外殼接合面的最小寬度和最大間隙接合面類型最小接合面寬度L(mm)最大間隙(mm)V≤100(cm3)100<V≤500(cm3)500<V≤2000(cm3)V>2000(cm3)平面接合面a)69.515.8250.100.100.100.10—0.100.100.10——0.040.04———0.04止口接合面(圖2a)c≥6mmd≥0.5LL=c+df≤1mm12.525400.150.18b)0.20c)0.150.18b)0.20c)0.150.18b)0.20c)0.18b)0.20c)圓筒接合面止口接合面(圖3)69.512.525400.100.100.150.150.20—0.100.150.150.20——0.150.150.20———0.150.20帶滾動軸承旋轉(zhuǎn)電機軸封圓筒接合面69.512.525400.150.150.250.250.30—0.150.250.250.30——0.250.250.30———0.250.30只有符合要求時,乙炔和空氣爆炸性混合物才允許采用平面接合面(間隙不大于0.04mm,L不小于9.5mm,并且外殼容積不大于500cm3時。)如果f≤0.5mm,圓筒部分的最大間隙可以增大到0.20mm。如果f≤0.5mm,圓筒部分的最大間隙可以增大到0.25mm。注:在確定最大間隙時,宜采用按照ISO31-0的結構整約值。第二十五頁,共103頁。5.對于隔爆型電氣設備,須檢查對應隔爆級別(ⅡA、ⅡB、ⅡC)的結構型式。(1)對于法蘭平面配合的隔爆接合面一般用于ⅡA、ⅡB級,如果隔爆腔凈容積小于0.5升,配合間隙小于0.04mm,隔爆面配合長度大于9.5mm,允許使用在不含乙炔的ⅡC級。(2)圓筒式配合的隔爆接合面,對于靜止的結構只能用于ⅡA、ⅡB級,對于操作和旋轉(zhuǎn)機構,可用于ⅡA、ⅡB、ⅡC。(3)止口(平面加圓筒)式隔爆接合面可以用于ⅡA、ⅡB、ⅡC級。(4)螺紋配合接合面可用于ⅡA、ⅡB、ⅡC級。(5)膠粘接合面用于ⅡA、ⅡB、ⅡC級。特別注意:電器、儀表中的觀察窗、燈具的透明件與金屬課題殼體隔爆配合面,只能采用膠粘,或金屬襯墊,或直接配合的方式,不允許采用橡膠襯墊配合。其中膠粘配合面可用于ⅡA、ⅡB、ⅡC級,其它配合型式參照1)的規(guī)定。第二十六頁,共103頁。構成隔爆外殼部件的呼吸和排液裝置

呼吸和排液裝置含有透氣元件,這些元件應能夠承受它所安裝的隔爆外殼內(nèi)部爆炸產(chǎn)生的壓力,并且能夠防止向外殼周圍爆炸性環(huán)境傳爆。

具體規(guī)定如下:

1)隔爆外殼內(nèi)部爆炸的動態(tài)效應而不產(chǎn)生損害透氣元件阻火性能永久性變形或損壞。

2)

這些要求同樣適用于傳聲裝置。

3)

呼吸和排液孔不應利用故意擴大平面接合面的間隙獲得。

4)

用于含有乙炔的爆炸性氣體環(huán)境中的呼吸或排液裝置的元件的含銅量應不超過60%,以限制乙炔化合物的形成。5)

應規(guī)定呼吸和排液裝置及其零部件的尺寸。

第二十七頁,共103頁。隔爆外殼上的幾個主要零部件:

緊固件應有足夠的機械強度,殼體內(nèi)部爆炸時內(nèi)部產(chǎn)生的壓力,不會引起螺栓斷裂。緊固件應有防銹、防松措施,以保證平面式隔爆接合面的間隙。用螺栓緊固時,若用彈簧墊圈防松,只需將彈簧墊圈壓平即可,不宜擰得太緊,應保證各個螺栓受力均勻。為了避免外力對緊固螺栓的剪切,蓋和殼體接合處的外型尺寸必須一致。其中:

1)螺紋應是粗牙的公制螺紋,公差等級為6g/6H;2)不允許使用塑料材料和輕合金。3)螺釘和螺母的屈服應力至少為240N/mm2。4)緊固件不應穿透隔爆外殼壁,除非它們與壁構成隔爆接合面并且與外殼是不可分開的,例如利用熔接、鉚接或其他等效方法。5)對于不穿透隔爆外殼壁的螺釘或螺栓孔,隔爆外殼壁的剩余厚度應至少是螺釘或螺栓直徑的三分之一,最小3mm。6)當螺釘沒有配墊圈完全擰入到隔爆外殼壁的盲孔中的時候,在孔的底部至少保留一整扣螺紋的余量。第二十八頁,共103頁。連鎖裝置和警告牌:正常運行時會產(chǎn)生火花和高溫的電氣設備,須設置聯(lián)鎖裝置。聯(lián)鎖裝置的機構應保證電源接通時殼蓋不能打開;殼蓋打開后,電源不能接通。用螺栓緊固的外殼允許用警告牌代替聯(lián)鎖裝置。警告牌內(nèi)容:“嚴禁帶電開蓋!”;若有高溫元件或儲能元件,應注明“斷電后延遲××分鐘開蓋”。第二十九頁,共103頁。

透明件主要用于照明燈具的透明罩、儀表窗口、指示燈罩等部位。照明燈具、電器儀表的觀察窗的透明件一般采用鋼化玻璃制成,要有一定的厚度。應能承受規(guī)定的沖擊試驗、耐壓試驗和熱劇變試驗。隔爆外殼上固定透明件的方法有膠粘式、襯墊式兩種。隔爆外殼上的襯墊有兩種形式:防爆用的襯墊,應采用金屬或金屬包覆的可壓縮不燃材料;防護用的襯墊,應采用橡膠或塑料的可壓縮不燃材料,且不能計算在隔爆接合面內(nèi)。第三十頁,共103頁。引入裝置是電纜或?qū)Ь€進出電氣設備的隔爆部件。按按其結構分有橡膠密封圈式、填料密封式、帶螺紋的電纜引入方式之分。第三十一頁,共103頁。第三十二頁,共103頁。第三十三頁,共103頁。增安型電氣設備(e)

增安型電氣設備是指對正常條件下不會產(chǎn)生電弧或電火花的電氣設備,進一步采取措施,提高其安全程度,防止電氣設備產(chǎn)生電弧、電火花及危險高溫的電氣設備。其防爆標志為“e”。增安型電氣設備是采取了以下結構措施來提高電氣設備安全性的:1、有效的外殼防護;2、電路的可靠連接;3、增大電氣間隙和爬電距離;4、限制設備的溫升;5、提高絕緣性能。第三十四頁,共103頁。有效的外殼防護:

增安型電氣設備是依靠外殼的防護措施來保護內(nèi)部的電氣部件的。外殼防護措施不好,粉塵及水分會侵入殼體內(nèi)的電氣絕緣構件上,造成電氣設備的過載或短路,產(chǎn)生電火花或電弧,引燃周圍的爆炸性氣體混合物。此外,外殼要承受一般外物的沖擊,防止外殼破裂。增安型電氣設備的外殼防護等級應符合以下規(guī)定:1)內(nèi)裝裸露帶電零件的外殼(如接線連接件),至少應有IP54的外殼防護等級;2)內(nèi)裝絕緣帶電零件的外殼(如電磁閥線圈),至少應有IP44的外殼防護等級。

具有排水孔或通風孔的保護殼體可以在1)情況下防護等級不低于IP44;或2)情況下不低于IP24。對于安裝在清潔環(huán)境下,并且定期由經(jīng)過培訓的人員監(jiān)視的旋轉(zhuǎn)電機的外殼(端子箱和裸露帶電部件除外)可以不低于IP20。但是,應能防止固體外物通過通風孔垂直落入電機外殼中。

第三十五頁,共103頁。電路的可靠連接:

外部電纜的連接:

外部電纜進入電氣設備后,一般都在接線端子處接線。如果連接件尺寸過小,連接件上的電流密度過高將造成接點過熱,如果連接松動接觸不良將產(chǎn)生電火花,都有可能引燃周圍的爆炸性氣體混合物。為此,電氣連接件應有足夠尺寸,保證與電氣設備額定電流相適應的導線可靠連接。無論連接件的結構如何,均應有可靠固定和防松措施,制造廠在說明書中應規(guī)定連接導線的規(guī)格及數(shù)量。內(nèi)部導線的連接:

增安型電氣設備內(nèi)部導線的連接同樣應連接可靠,并應消除不適當?shù)臋C械應力。因此只允許采用以下導線的連接方法:

a)能防止松動的螺栓及螺釘連接;

b)擠壓連接;

c)導線用機械方法連接后,再用錫焊連接;

d)硬焊連接;

e)溶焊連接。

第三十六頁,共103頁。增大電氣間隙和爬電距離:

電氣間隙是指兩個導電部分之間的最短空間距離;爬電距離是指兩個導電部分之間沿絕緣材料表面的最短距離。第三十七頁,共103頁。工作電壓(見注1)Ur.m.s.a.c.或

d.c.最小爬電距離mm最小電氣間隙mm材料級別ⅠⅡⅢa1012.5162025324050638010012516020025032040050063080010001250。。。。。。1.61.61.61.61.71.81.92.12.12.22.42.53.24.056.3810.012.016.020221.61.61.61.61.71.82.42.62.62.83.03.245.06.38.01012.516.020.025261.61.61.61.61.71.83.03.43.43.63.8456.3810.012.516.020.025.032321.61.61.61.61.71.81.92.12.12.22.42.53.24.056.068.010121418注1:所示電壓引自IEC60664-1。工作電壓可以超過表中給出電壓水平的10%。這是基于IEC60664-1的3b給出供電電壓的合理化。注2:所示的爬電距離和電氣間隙值是基于最大供電電壓誤差±10%。注3:在等于和低于10V時,與CTI的值無關,并且不符合材料Ⅲa組要求的材料可以接受。第三十八頁,共103頁。材料級別相比漏電起痕指數(shù)(CTI)Ⅰ600≤CTIⅡ400≤CTI<600Ⅲa175≤CTI<400絕緣材料的耐泄痕性第三十九頁,共103頁。選用優(yōu)質(zhì)的絕緣材料:

通常,從絕緣材料產(chǎn)品的形態(tài)可分為三大類:氣體、液體、固體絕緣材料。氣體絕緣材料在高壓開關中應用較廣,液體絕緣材料以礦物油為主用作低壓變壓器的絕緣油;固體絕緣材料大量用作電氣設備的絕緣構件。防爆電氣設備的絕緣材料有以下要求:

1)固體絕緣材料應有不燃、難燃性能;

2)固體絕緣材料吸潮性要??;

3)固體絕緣材料應有耐電弧性能;

4)固體絕緣材料應有耐熱性能。

第四十頁,共103頁。影響絕緣材料功能的機械性能,例如強度和剛度在下列條件下應滿足要求:

a.高于電氣設備額定運行時的最高溫度至少20K,最低為80℃,或

b.對于絕緣繞組、內(nèi)部布線和與電氣設備永久連接的電纜,在電氣設備額定運行時達到的最高溫度。5)對于繞組應在緊固和包覆繞制之后進行干燥除去潮濕,然后用合適的浸漬漆浸漬。用涂刷或噴灑進行涂覆不認為是浸漬。浸漬時,浸漬和干燥處理至少進行兩次。第四十一頁,共103頁。.限制設備的表面溫度:

限制設備的表面溫度是增安型電氣設備主要的防爆措施。因為,增安型電氣設備的外殼只有防護功能,設備的表面溫度不能考慮外殼的表面,而應考慮殼內(nèi)的電氣部件表面溫度。這樣,很難提高設備的溫度組別,因此,須從限止極限溫度及進行電氣保護兩個方面著手解決。

所謂極限溫度是指電氣設備或其部件的最高允許溫度。在確定極限溫度時,應考慮兩個因素:一是爆炸性氣體混合物被點燃的危險溫度;二是結構材料的極限溫度。對于電動機應在啟動、額定運行或規(guī)定的過載狀態(tài)(tE時間結束時),其任何部位的最高表面溫度均不允許超過規(guī)定的溫度

保護裝置一般有兩種形式:

a)電流保護方式

b)溫度保護方式第四十二頁,共103頁。對于增安型燈具,應特別注意光源的選擇:1、具有符合規(guī)定的單插腳冷起動熒光燈;2、管式雙插腳熒光燈(電路應連接成無預熱陰極);3、白熾燈;4、不存在燈泡破裂后光源部分仍有高于限制溫度的危險的其它光源。

單插腳熒光燈雙插腳熒光燈第四十三頁,共103頁。

澆封型電氣設備

電氣設備的一種防爆型式。在這種防爆型式中,將產(chǎn)生點燃爆炸性混合物的火花或過熱的部分封入復合物中,使它們在運行或安裝條件下不能點燃爆炸性混合物。防爆標志為“ma/mb”?!駨秃衔餅椋簾峁绦缘?、熱塑性的,環(huán)氧樹脂(冷固)或彈性物質(zhì),有或無填充劑和/或添加劑,在固化后認為是復合物。復合物材料在性能上應能承受設備在運行時和工作/故障發(fā)熱溫度?!駨秃衔锏臐卜夤に嚭鸵髴獫M足標準。第四十四頁,共103頁。保護等級:澆封型電氣設備分為“ma”或“mb”兩種保護等級?!癿a”保護等級:應在下列各種情況下不能引起點燃:

1)在正常的運行和安裝條件下;2)任何規(guī)定的非正常條件;3)定義的故障條件下。所以,ma保護等級的設備允許使用在0區(qū)?!癿b”保護等級:應在下列各種情況下不能引起點燃:1)在正常的運行和安裝條件下;2)定義的故障條件下。所以,mb保護等級的設備允許使用在1區(qū)以下。第四十五頁,共103頁。正壓外殼型電氣設備(p)

正壓外殼型電氣設備是指具有正壓外殼的電氣設備。防爆標志為“p”。所謂正壓外殼是指保持內(nèi)部保護氣體的壓力高于周圍爆炸性氣體環(huán)境的壓力,阻止外部混合物進入的外殼。第四十六頁,共103頁。

正壓型電氣設備有連續(xù)氣流正壓、泄漏補償正壓、靜態(tài)正壓三種結構型式。連續(xù)氣流正壓是指保護氣體連續(xù)通過正壓外殼,使外殼保持正壓的方法。泄漏補償正壓是指在各個排氣口封閉時,對正壓外殼和管道內(nèi)保護氣體不可避免的泄漏進行補償,使殼內(nèi)保持正壓的方法。靜態(tài)正壓是指不添加保護氣體而保持危險場所中正壓外殼內(nèi)正壓值的方法。正壓型電氣設備的防爆型式是以外部的爆炸性環(huán)境(1區(qū)、2區(qū))、是否有內(nèi)釋放、正壓外殼內(nèi)是否有點燃能力為依據(jù)來劃分的。pX型-將正壓外殼內(nèi)的危險從1區(qū)降至非危險。py型-將正壓外殼內(nèi)的危險從1區(qū)降至2區(qū)的正壓保護。pz型-將正壓外殼內(nèi)的危險從2區(qū)降至非危險的正壓保護。第四十七頁,共103頁。內(nèi)置系統(tǒng)內(nèi)的可燃性物質(zhì)外部區(qū)域類別外殼內(nèi)含有點燃能力的設備外殼內(nèi)不含有點燃能力的設備無內(nèi)置系統(tǒng)1Px型Py型無內(nèi)置系統(tǒng)2PZ型不須正壓保護(其他2區(qū)類型)氣體/蒸氣1Px型Py型氣體/蒸氣2Px型(且有點燃能力的設備不在稀釋區(qū)內(nèi))Py型液體1Px型(惰性的)Py型(惰性的)液體2Pz型(惰性的)不須正壓保護

注:如果可燃性物質(zhì)是液體則正常釋放是決不允許的。內(nèi)置系統(tǒng)是指設備含有可燃物質(zhì)并有可能形成內(nèi)釋放源的部分。保護氣體視防爆要求不同,有空氣和惰性氣體之分。第四十八頁,共103頁。設計準則Px型Py型帶顯示器的pz型帶報警器的pz型外殼防護等級最低IP4X最低IP4X最低IP4X最低IP3X外殼抗沖擊能力GB3836.1-2000的表4GB3836.1-2000的表4GB3836.1-2000的表4GB3836.1-2000的表4檢查換氣周期定時控制器,且要檢測壓力和流量標志時間和流量標志時間和流量標志時間和流量阻止熾熱顆粒從通常關閉的排氣孔處排入1區(qū)場所要求安裝火花和顆粒擋板,不產(chǎn)生熾熱顆粒除外無要求要求安裝火花和顆粒擋板,不產(chǎn)生熾熱顆粒除外要求安裝火花和顆粒擋板,不產(chǎn)生熾熱顆粒除外阻止熾熱顆粒從通常關閉的排氣孔處排入2區(qū)場所無要求無要求無要求無要求正常運行時阻止熾熱顆粒從排氣孔處排入1區(qū)場所要求安裝火花和顆粒擋板。要求安裝火花和顆粒擋板。要求安裝火花和顆粒擋板。要求安裝火花和顆粒擋板。正常運行時阻止熾熱顆粒從排氣孔處排入2區(qū)場所要求安裝火花和顆粒擋板,不產(chǎn)生熾熱顆粒除外無要求要求安裝火花和顆粒擋板,不產(chǎn)生熾熱顆粒除外要求安裝火花和顆粒擋板,不產(chǎn)生熾熱顆粒除外需要用工具打開的門和蓋警告警告警告警告不需要用工具打開的門和蓋聯(lián)鎖(無內(nèi)部熱元件)警告無要求無要求在打開外殼之前內(nèi)部熱部件需要一個冷卻時間符合GB3836.5-2004第6.2b)ii)不適用警告警告第四十九頁,共103頁。石油和化學工業(yè)電氣產(chǎn)品防爆質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心/國家安全生產(chǎn)天津防爆電氣檢測檢驗中心

正壓保護裝置的結構要求:

通至正壓外殼內(nèi)的保護氣體通常采用清潔空氣或惰性氣體。除罐裝保護氣體外,保護氣體進入管道的位置應設在非危險環(huán)境。正壓外殼內(nèi)的保護氣體應是干燥、不含油、粉塵、纖維、化學劑、可燃物的氣體。因此,管道內(nèi)應設置干燥過濾器,且空氣源的采集位置應在安全區(qū),并應注意風向、風速的影響。正壓外殼及管道內(nèi)的所有空間的最小氣體壓力值應不低于50Pa(正壓小屋為25Pa),特別要保證泄漏部位的最小氣體壓力值。第五十頁,共103頁。

正壓設備具體工作原理:

1、正壓型電氣設備在開啟前,首先要進行換氣。換氣過程以最小換氣量來實現(xiàn)。即至少通以5.0倍正壓外殼及管道容積的氣量值進行沖洗,使殼體內(nèi)無爆炸性氣體混合物后才能通電。當進入外殼及管道的最小流量確定后,為達到最小換氣量的時間稱最小換氣時間。換氣過程只須控制最小換氣時間即可完成。

2、對于在換氣過程中實現(xiàn)控制目的的電氣系統(tǒng),應采用適合的防爆結構型式,保證正壓型電氣設備的整體安全。

3、正壓型電氣設備在啟動、運行時,會有氣壓不足的情況。所以,正壓型電氣設備應設置補氣及控制系統(tǒng),保證低于工作壓力時,進行自動補氣;壓力再降低時,進行報警;壓力降低至最小值時,應自動切斷電源系統(tǒng)。整個控制過程要運行可靠。

4、當內(nèi)部安裝有發(fā)熱元件時,當元件的表面溫度超過規(guī)定的溫度組別時,應采取氣密或澆封防爆措施加以保護。

5、有內(nèi)置系統(tǒng)的正壓外殼型電氣設備,在外殼內(nèi)有釋放源產(chǎn)生,所以要按規(guī)定采取有效措施進行控制?!鶎τ谡龎盒∥莸囊?。第五十一頁,共103頁。

“n”型電氣設備“n”型電氣設備是專門用于2區(qū)爆炸性氣體環(huán)境的設備,過去稱無火花型電氣設備。這種型式的電氣設備,在正常運行時一些規(guī)定的異常條件下,不能點燃周圍的爆炸型氣體環(huán)境。注1:本標準的要求是試圖保證不可能發(fā)生能引起點燃的故障。注2:規(guī)定的異常條件的示例是具有燈泡故障的燈具?!皀”型電氣設備有以下的幾種防爆形式:無火花電氣設備:ExnA有火花電氣設備:ExnC限制呼吸外殼:ExnR限制能量設備:ExnLn-正壓外殼:ExnZ第五十二頁,共103頁。石油和化學工業(yè)電氣產(chǎn)品防爆質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心/國家安全生產(chǎn)天津防爆電氣檢測檢驗中心

無火化裝置“nA”:

裝置的結構使正常使用條件下產(chǎn)生能引起點燃的電弧、火花的危險減少至最小?!皀C”型裝置和元件:澆封裝置“nC”:含有空腔或不含空腔的裝置,他它被設計成全部被埋入澆封復合物中,使其密封起來阻止外部大氣進入。封閉式斷路裝置器“nC”:裝有通、斷電觸頭的裝置,它在進入其內(nèi)部的可燃性氣體或蒸氣爆炸時不會損壞,并且也不會將內(nèi)部爆炸傳播到外部的可燃性氣體或蒸氣。氣密式密封裝置“nC”:其結構使外部大氣不能進入其內(nèi)部,并且密封是通過熔接,例如釬焊、銅焊、熔焊或玻璃與金屬的熔接來實現(xiàn)的。非點燃元件“nC”:元件具有接通或斷開規(guī)定的具有點燃能力的電路的觸頭,但是接觸機構的結構使元件不能夠點燃規(guī)定的爆炸性氣體環(huán)境。密封裝置“nC”:裝置設計成在正常運行期間不能打開,并且有效地密封阻止外部的大氣進入。限能設備“nL”:

電路和結構的設計符合能量限制原理的電氣設備。限制呼吸外殼“nR”:

設計成能限制氣體、蒸氣和霧進入的外殼。第五十三頁,共103頁。“n”型電氣設備屬Ⅱ類設備,僅限于使用在2區(qū)危險場所。對限制能量設備,也可劃分ⅡA、ⅡB或ⅡC。目前,國內(nèi)廣泛采用的主要是ExnA、ExnR和ExnZ。例如:無火花型電動機,限制呼吸外殼的燈具、制冷壓縮機,正壓外殼的簡易控制箱。

主要介紹nR型燈具和nA電動機:第五十四頁,共103頁。充砂型電氣設備“q”充砂型電氣設備是將能點燃爆炸性氣體的導電部件固定在適當位置上,且完全埋入填充材料中,以防止點燃外部爆炸性氣體環(huán)境。這種防爆型式不能阻止爆炸性氣體進入設備和Ex元件而被電路點燃。但是,由于填充材料中空隙小,且火焰通過填充材料中的通路時被熄滅,從而防止外部爆炸。填充材料為標稱值0.5~1mm石英或玻璃顆粒。

電氣設備的保護外殼應能夠承受規(guī)定的外力沖擊和具備IP54以上的防護等級。若防護等級高于IP55時,應在外殼上增加呼吸裝置。充砂型電氣設備目前主要用于要求散熱性能的電氣元件上,例如燈具的鎮(zhèn)流器。第五十五頁,共103頁。油浸型電氣設備“o”

油浸型防爆型式是將電氣設備或電氣設備的部件整個浸在保護液中,使設備不能夠點燃液面上或外殼外面的爆炸性氣體。保護液是符合IEC60296的礦物油或符合:1)著火點最低為300℃;2)閃點(閉杯)最低為200℃;3)在25℃時測定保護液的動粘度最高為100cSt;4)電氣擊穿強度最低為27kV。5)在25℃時測定保護液的體積電阻最低為1×1012(25℃)Ω.m;6)凝固點最高應為-30℃;7)保護液不應對所接觸材料的性能產(chǎn)生不利的影響。油浸型結構主要用于冷卻、固定安裝的開關、控制器等。第五十六頁,共103頁。本質(zhì)安全型電氣設備(i)

本質(zhì)安全電路:在規(guī)定的條件下(包括正常工作和規(guī)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燃規(guī)定的爆炸性氣體環(huán)境的電路。

本質(zhì)安全設備:其內(nèi)部所有的電路都是本安電路的電氣設備。

關聯(lián)設備:裝有本質(zhì)安全電路和非本質(zhì)安全電路,而且結構使非本質(zhì)安全電路不能對本質(zhì)安全電路產(chǎn)生不利影響的電氣設備。一般為安全柵,主要用于電網(wǎng)供電的儀器設備。

本質(zhì)安全電路分為ⅡA、ⅡB、ⅡC三個級別。

安全柵本安電路非本安電路第五十七頁,共103頁。本安電路的安全等級:

ia等級:正常工作和一個故障,安全系數(shù)K=1.5;二個故障,安全系數(shù)K=1.0;

ib等級:正常工作和一個故障,安全系數(shù)K=1.0。本質(zhì)安全型設備的特點:1.ia等級的設備可用于危險場所0區(qū);2.體積小,重量輕,造價低;3.結構簡單,易操作、維護。4.由于能量限制的原理,有局限性。第五十八頁,共103頁。粉塵防爆電氣設備

電氣設備采用防塵或塵密外殼的結構及限制表面溫度的方法對可燃性粉塵環(huán)境進行保護的電氣設備。此防護型式是粉塵防爆電氣設備的一種結構型式。防粉塵點燃的標志“DIP”。防塵型電氣設備的分類及使用危險場所:國際上分A、B型兩大類,兩者都具有相同的防點燃水平。A型:歐州供應商一般采用的防塵型電氣設備;B型:北美國家供應商一般采用的防塵型電氣設備。

第五十九頁,共103頁。防爆型式簡圖主要應用標準外殼保護(ta,tb,tc)開關設備和控制站,接線端子,接線盒,控制箱,電機,燈具。EN61241-1IEC61241-1GB12476.1正壓型(p)開關設備和控制柜,電機。EN61241-4IEC61241-4本安型(ia,ib,ic)儀表技術,總線技術,傳感器,執(zhí)行器。EN61241-11IEC61241-11澆封型(ma,mb,mc)小容量開關設備,控制、信號裝置,顯示裝置,傳感器。EN61241-18IEC61241-18可燃性粉塵區(qū)域的電氣設備的防爆型式:第六十頁,共103頁。防爆電氣設備的防爆標志爆炸性氣體環(huán)境電氣設備的防爆標志:Ex+防爆結構+類別(Ⅱ)+級別(A/B/C)+溫度組別(T1~T6)例如:隔爆型設備ExdⅡBT4增安型設備ExeⅡT3如果設備整體是由多種防爆結構組成,則:在防爆結構欄中順次標注:主體、次主體……例如:主操作腔為d,接線腔為e的防爆操作柱:ExdeⅡBT4

第六十一頁,共103頁。例如:指示燈為澆封型、開關元件為隔爆型、按鈕為隔爆型、接線端子和外殼為增安型的全塑主令控制箱。其防爆標志為:

ExedmⅡCT5例如:增安型全塑熒光燈,光源及插接裝置、接線端子和燈罩為增安型,連鎖開關為隔爆型,鎮(zhèn)流器為充砂型。其防爆標志為:ExedqⅡCT4第六十二頁,共103頁。防爆電氣設備的保護等級(EPL)國家標準GB3836.1即將變化動態(tài):◆最近頒布的標準首次將氣體和粉塵的要求合并。◆不久頒布的標準將合并氣體和粉塵的要求。◆增加設備的保護等級(EPL):依據(jù)設備成為點燃源的可能性及區(qū)別爆炸性氣體環(huán)境、爆炸性粉塵環(huán)境和有甲烷的煤礦爆炸性環(huán)境的差別而規(guī)定的保護等級?!舴蹓m增加組別Ga:氣體環(huán)境,具有“很高”的保護等級,在正常運行過程中、在預期的故障條件下或者在罕見的故障條件下不會成為點燃源。Gb:氣體環(huán)境,具有“高”的保護等級,在正常運行過程中、在預期的故障條件下不會成為點燃源。Gc:氣體環(huán)境,具有“加強”的保護等級,在正常運行過程中不會成為點燃源,也可采取附加保護,保證在點燃源有規(guī)律預期出現(xiàn)的情況下(例如燈具的故障),不會點燃。第六十三頁,共103頁。Da:粉塵環(huán)境,具有“很高”的保護等級,在正常運行過程中、在預期的故障條件下或者在罕見的故障條件下不會成為點燃源。Db:粉塵環(huán)境,具有“高”的保護等級,在正常運行過程中、在預期的故障條件下不會成為點燃源。Dc:粉塵環(huán)境,具有“加強”的保護等級,在正常運行過程中不會成為點燃源,也可采取附加保護,保證在點燃源有規(guī)律預期出現(xiàn)的情況下(例如燈具的故障),不會點燃。設備保護等級(EPL)使用區(qū)域Ga0Gb1Gc2Da20Db21Dc22第六十四頁,共103頁。氣體類防爆類型及適用的保護等級:——“d”:隔爆型(對于EPLGb或Mb);——“e”:增安型(對于EPLGb或Mb);——“ia”:本質(zhì)安全型(對于EPLGa或Ma);——“ib”:本質(zhì)安全型(對于EPLGb或Mb);——“ic”:本質(zhì)安全型(對于EPLGc)——“ma”:澆封型(對于EPLGa或Ma);——“mb”:澆封型(對于EPLGb或Mb);——“mc”:澆封型(對于EPLGc)---在考慮之中——“nA”:無火花,(對于EPLGc);——“nC”火花保護,(對于EPLGc)

;——“nR”:限制呼吸(對于EPLGc);——“nL”:限能(對于EPLGc);——“o”:油浸型;(對于EPLGb)——“px”:正壓型(對于EPLGb或Mb);——“py”:正壓型“py”等級(對于EPLGb);——“pz”:正壓型“pz”等級(對于EPLGc);——“q”:充砂型(對于EPLGb或Mb);第六十五頁,共103頁。粉塵組別粉塵類型ⅢA可燃性飛絮ⅢB非導電粉塵ⅢC導電粉塵粉塵的組別:舉例表示:ExdeⅡCT4GbExtbⅢCT135℃T250180℃DbIP66Tamb-30℃to+50℃第六十六頁,共103頁。粉塵的防爆類型及適用的保護等級:——“ta”:隔爆型(對于EPLDa);——“tb”:增安型(對于EPLDb);——“tc”:本質(zhì)安全型(對于EPLDc);——“ia”:本質(zhì)安全型(對于EPLDa);——“ib”:本質(zhì)安全型(對于EPLDb);——“ic”:本質(zhì)安全型(對于EPLDc);---在考慮之中——“ma”:澆封型(對于EPLDa);——“mb”:澆封型(對于EPLDb);——“mc”:澆封型(對于EPLDc)---在考慮之中——“p”:正壓型(對于EPLDb或Dc);第六十七頁,共103頁?,F(xiàn)行標志新標志防爆型式使用區(qū)域氣體粉塵氣體粉塵氣體粉塵ExdExd隔爆型1DIPExtaExtbExtc外殼保護202122ExpxExpyExpzExpxbExpybExpzcExp正壓型11221/22ExqExq充砂型1ExoExo油浸型1ExeExe增安型12)ExiaExibExiaExibExicExiaExibExic本安型012202122ExnAExnLExnRExnCExnAExnLExnRExnC無火花限制能量限制呼吸產(chǎn)生火花的電氣設備2ExmaExmbExmcExmaExmbExmcExmaExmbExmc澆封型012202122第六十八頁,共103頁。防爆電氣設備的選型

GB3836.15-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備危險場所電氣安裝》規(guī)定:0區(qū):ia等級的本質(zhì)安全型;ma等級的澆封型。1區(qū):ia/ib型;d型;p型;q型;o型;ma/mb型;e型(包括接線盒/箱、單插頭熒光燈和配有合適熱保護裝置的低壓異步電動);復合型等。2區(qū):上述類型和n型。

GB12476.2-2006《可燃性粉塵環(huán)境用電氣設備第2節(jié):電氣設備的選擇、安裝和維護》規(guī)定:

粉塵類型20區(qū)或21區(qū)22區(qū)導電性DIPA20或DIPA21DIPB20或DIPB21DIPA21(IP6X)DIPB21非導電性DIPA20或DIPA21DIPB20或DIPB21DIPA22或DIPA21DIPB22或DIPB21第六十九頁,共103頁。

選用防爆電氣設備:

1、滿足危險場所劃分的危險區(qū)域來選用相應的電氣防爆類型;如果場所中同時存在氣體和粉塵,應同時考慮滿足要求。

2、要根據(jù)危險環(huán)境可能存在的易燃易爆氣體/蒸氣/粉塵的種類來選擇防爆電氣設備的級別和溫度組別;

3、考慮其他環(huán)境條件對防爆性能的影響(例如:危險化學品作業(yè)場所中普遍存在既有易燃易爆的危險,還同時受到化學腐蝕,或鹽霧、或高溫、高濕,或沙塵、雨水,或振動的影響);

4、保證石油、海洋石油、化學工業(yè)等行業(yè)危險場所安裝使用維護的特殊性,例如:帶電設備的種類和結構繁多,而且安裝位置多變,操作、檢修人員素質(zhì)不同;

5、選用具有防爆合格證、生產(chǎn)許可證以及國家相應認證的產(chǎn)品。6、具體的安裝配線需要。第七十頁,共103頁。

根據(jù)危險程度的高低,氣體/蒸氣危險場所劃分為:0區(qū)、1區(qū)和2區(qū),它們的劃分主要取決于釋放源(爆炸危險源)的釋放程度,當然,場所中的建筑物結構、通風設施的能力以及場所所處的自然因素等都會對其劃分有影響,甚至影響很大。

0區(qū)場所一般局限于石油和化工反應或儲存裝置內(nèi)或排放口等較小的區(qū)域。防爆電氣設備只能選用“ia”和ma型式。但國際電工委員會IEC60079-26專門對O區(qū)使用的電氣設備做了詳細規(guī)定,規(guī)定中的結構類型已經(jīng)不僅僅是這兩種類型。對于1區(qū)、2區(qū)場所而言,企業(yè)一般為了提高安全程度,均愿意選擇1區(qū)使用的防爆類型的電氣設備,例如:隔爆型、本質(zhì)安全型、正壓型、澆封型等。如果應用環(huán)境/場所是戶外或有輕微腐蝕、沙塵雨水的2區(qū)時,往往愿意選用防護能力較強的防爆類型電氣設備,例如:增安隔爆復合型“de”、增安型“e”、“n”型等。

第七十一頁,共103頁。防爆電氣產(chǎn)品的鑒別1.設備總體防爆標志:應在設備外殼明顯處標/鑄有防爆標志全稱,如:ExdeⅡBT4。2.產(chǎn)品名牌:內(nèi)容應包括:1)防爆標志;2)防爆合格證號;3)特定的要求,如:環(huán)境要求或安裝使用限制等;4)出廠日期/編號。注意:取消名牌右上角注明“Ex”的規(guī)定。3.設備整體外觀:

1)金屬外殼的隔爆型設備:殼體相對壁厚、鑄面光滑無凹凸不平狀況,保證其承受爆炸強度要求和無砂孔。

2)防爆型燈具的燈體要大,以保證其散熱能力和溫度組別要求,提高光源的使用壽命。

3)設備具備內(nèi)外接地并有接地標志。

4)注意電氣設備的引入裝置配置情況,應保證施工配線的需要。4.設備結構合理性確認。例如:e型燈具光源,接線箱允許回路數(shù)和最大電流、功率等。第七十二頁,共103頁。

采購過程中對供應商和產(chǎn)品資質(zhì)的要求:(1)防爆合格證。必要時要驗證證書的真?zhèn)涡浴L貏e要注意:整體設備的系統(tǒng)認證。(2)防爆電氣產(chǎn)品的檢驗報告和檢驗機構審查通過的技術文件。主要是防止防爆合格證的偽造、一證多用以及更加詳細地了解產(chǎn)品防爆參數(shù)和限制的條件。(3)生產(chǎn)許可證;沒有在生產(chǎn)許可證目錄的,此項不考慮。(4)企業(yè)的定點或入網(wǎng)證明;此項限于特大型企業(yè)。(5)產(chǎn)品的其他質(zhì)量證明。例如:船檢型式報告;防腐報告;防護試驗報告等。例如:防護性能和等級,制造商在出示的設備防爆合格證中,檢驗機構應驗證后注明其具有的特殊防護性能和相應等級要求,或在出示的單項型式試驗報告中說明:“采取了相應防護措施后,沒有破壞其防爆性能”。后者主要是指制造商在防爆電氣產(chǎn)品取得防爆合格證后,補做相應的抗其他特殊環(huán)境影響的型式試驗報告。

(6)國外進口的防爆電氣設備按照國家有關規(guī)定,必須取得中國檢驗機構的防爆合格證后方可安裝使用。第七十三頁,共103頁。正確安裝和使用維修,保證防爆安全性能◆由于防爆電氣的結構、工藝的特點,造成其防爆質(zhì)量的保證與其他工業(yè)設備有極大的區(qū)別。一般工業(yè)設備只要保證產(chǎn)品制造的質(zhì)量滿足要求,用戶安裝使用后就基本能夠保證質(zhì)量。防爆電氣設備不僅要保證在制造過程中防爆安全質(zhì)量,而且,還要保證安裝、使用和維護得當,才能真正達到防爆的目的。如此說來,防爆電氣設備制造的質(zhì)量和選型、安裝、維護的正確在其實際應用中防爆性能的保證各占有50%的重要性。如果防爆電氣設備選型、安裝、維護不當,其掩蓋的不安全因素比非防爆電氣設備更危險,容易造成用戶的麻痹意識。所以,要考慮充分在使用過程中造成的防爆安全性能失效問題。第七十四頁,共103頁。◆設備非帶電金屬部件的等電位連接設備的金屬外殼與電氣配線金屬管路應構件組成等電位連接體。避免電氣設備絕緣漏電使殼體電位局部升高引起電位差產(chǎn)生電火花。具有雙重絕緣的電氣設備及金屬管布線的電氣設備不必進行等電位連接。后者應要求電氣設備與金屬管螺紋嚙合處的防銹油具有導電性。本質(zhì)安全型電氣設備不需要等電位系統(tǒng)連接。防爆電氣設備的金屬外殼的接地連接件采用RV絕緣銅芯線(額定電壓為500V,芯線截面為2.5mm2以上)與裝置或系統(tǒng)的接地連接件連接在一起。連接件應有防松措施。第七十五頁,共103頁?!綦娫吹慕拥仡愋图氨Wo措施為了限制電氣設備金屬外殼的接地故障電流的幅值及持續(xù)時間,防止等電位連接件的電位升高應采用適宜的電源的接地類型及保護措施。

如采用TN系統(tǒng),應為TN-S系統(tǒng)(中性線N和保護線PE分開布線)。對于TN-C系統(tǒng)應在非危險環(huán)境進行轉(zhuǎn)換成TN-S系統(tǒng);如采用TT系統(tǒng)(電源變壓器與接地連接件分開接地),應在裝置或系統(tǒng)的電源進線處設置漏電保護器。接地電阻率高的場所不允許使用該系統(tǒng)。

如采用TI系統(tǒng)(電源變壓器中性線與地隔離或經(jīng)阻抗接地,電氣裝置分開接地),應在裝置或系統(tǒng)的電源進線處設置絕緣繼電器(50Ω/V以下切斷電源)。第七十六頁,共103頁?!綦姎庀到y(tǒng)的布線1)電纜及其附件的選型及設置應考慮機械損傷及化學腐蝕等的影響。2)無護套的單芯電線(RV線),不能用作裝置及系統(tǒng)的布線。3)防爆電氣設備未使用的引入裝置及通孔應用適合相關防爆型式的堵塞件進行堵封(本安型除外),應采用僅用工具才能打開的堵塞件。4)電氣線路從非危險環(huán)境穿過危險環(huán)境時,其金屬管路應有相應的隔離密封措施。5)危險和非危險環(huán)境之間墻壁上穿過電纜或金屬管的開孔要密封。6)危險環(huán)境中布線電纜不能有中間接頭。當不可避免時,在1區(qū)危險環(huán)境應在防爆盒內(nèi)連接和分支;在2區(qū)危險環(huán)境應采用焊接后再用熱塑管或灌封接頭進行密封:7)絞線終端接頭應用芯線套或定型端子壓接,但不能采用單獨錫焊連接方法。第七十七頁,共103頁。◆布線的電氣、機械性能要求1)在爆炸危險環(huán)境內(nèi),低壓電力、照明線路用的導線或電纜的額定電壓應不低于工作電壓,且不應小于500V。工作零線的額定電壓應與相線的額定電壓相等,并應在同一保護管內(nèi)敷設。2)在危險環(huán)境應采用電纜或銅芯導線。3)導線或電纜的最小銅芯截面積(本安系統(tǒng)除外)1區(qū):銅芯2.5mm2;2區(qū):銅芯1.5mm2。振動場所或設備應采用多股軟導線或電纜。移動設備1區(qū)采用重型橡套電纜;2區(qū)采用重型或中型橡套電纜。第七十八頁,共103頁?!舨季€方法:主要介紹鋼管布線。爆炸危險環(huán)境中不準明敷絕緣導線。必須采用鍍鋅厚壁鋼管布線。鋼管、附件、電氣設備之間,應采用螺紋連接。其有效的嚙合扣數(shù):DG25mm以下時,≥5扣;DG32mm以上時,≥6扣。錐管螺紋為5扣。1區(qū)內(nèi)應用鎖緊螺母并壓緊,螺紋連接部分涂鉛油及磷化膏。爆炸危險環(huán)境在下列場所應安裝隔離密封盒,以防止管路爆炸時產(chǎn)生較大壓力。a)當電氣設備的引入裝置無隔離密封件時導線引向引入裝置前的管件處;b)直徑50mm以上的鋼管距接線箱45cm處,及直徑50mm以上鋼管每隔15m處;c)相鄰的爆炸危險環(huán)境1區(qū)、2區(qū)之間;1區(qū)2區(qū)與相鄰的非危險環(huán)境之間。d)隔離密封盒內(nèi)充填粉劑密封填料(對于隔爆型來講),其填充寬度應大于鋼管內(nèi)徑,最小應大于16mm。當鋼管中含有三根以上絕緣導線時,其絕緣導線總截面積不得超過鋼管截面積的40%。第七十九頁,共103頁?!綦娎|引入系統(tǒng)關于電纜引入到隔爆型電氣設備時,須注意引入的方式和方法:隔爆型電氣設備的引入方式分為:直接引入和間接引入兩種。這兩種引入方式中間接引入更安全可靠。間接引入的目的主要是將隔爆外殼內(nèi)的電氣元件與接線部分隔離開來,使得引入裝置(尤其是橡膠密封圈式引入裝置)——這一隔爆薄弱部分與點燃源——電氣部件隔離開來,提高安全性。這樣做的目的一是避免用戶安裝維修時誤操作造成電氣連接的錯誤,二是保證安裝維修后,隔爆性能的保證。日本國家尤其重視間接引入的方式,而反對直接引入。對于引入的方式來將分為橡膠圈式和填料式,其中填料式更為安全。使用直接引入的橡膠圈引入裝置須注意:第八十頁,共103頁。開始殼體內(nèi)是否有點燃源是否是ⅡC級采用隔離密封或間接引入。是否在1區(qū)是否大于2升使用橡膠密封圈引入裝置。是否是否是否是否第八十一頁,共103頁。

如果隔爆外殼上設置的開孔不使用(例如:用于電纜密封套或?qū)Ч芤耄?,應將其封堵,使外殼保持隔爆性能?/p>

封堵裝置可以設計成能夠從隔爆外殼壁的外側(cè)或內(nèi)側(cè)裝上或拆去。

第八十二頁,共103頁。防爆電氣設備檢查和維護爆炸性危險場所電氣設備檢查和維護是參照GB3836.16-2006《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備

第16部分電氣裝置的檢查和維護》,結合相應法規(guī)和企業(yè)實際工作。

企業(yè)在實際檢修和維護中注意:1、嚴格執(zhí)行安全生產(chǎn)作業(yè)規(guī)定,進入現(xiàn)場應嚴格消除靜電;作業(yè)時,應確認現(xiàn)場無可燃性物質(zhì)泄露,可燃性氣體濃度應在安全下線以下。2、檢修工具應使用防爆工具,測試儀器盡量采用符合危險場所的防爆型。3、設備維修或更換部件時,應切短前級電源,嚴禁帶電開蓋。若設備內(nèi)部有儲能元件或發(fā)熱元件時,還應延遲一段時間,待殼體內(nèi)部溫度降至點燃溫度以下時再開蓋。嚴格按照設備警示說明操作。4、若檢修需要焊接動火,應將設備拆離危險場所進行。

第八十三頁,共103頁。

5、設備檢修完畢后,緊固螺栓時,應將各個螺栓擰緊并受力均勻,建議采用扭力板手緊固。6、接線時,應注意引入裝置中的橡膠密封圈是否可靠抱緊電纜;密封填料是否可靠密封。尤其是在安

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