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江蘇儀表集團
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防爆的基本原理

時間:2009/3/5閱讀:859
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bao zha的概念     
  bao zha是物質從一種狀態,經過物理或化學變化,突然變成另一種狀態,并放出巨大的能量。急劇速度釋放的能量,將使周圍的物體遭受到猛烈的沖擊和破壞。     
bao zha必須具備的三個條件:
  1 )bao zha性物質:能與氧氣(空氣)反應的物質,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 )點燃源:包括明火、電氣火花、機械火花、靜電火花、高溫、化學反應、光能等。
為什么要防爆      
  易爆物質 : 很多生產場所都會產生某些可燃性物質。煤礦井下約有三分之二的場所有存在bao zha性物質;化學工業中,約有 80% 以上的生產車間區域存在bao zha性物質。氧氣 : 空氣中的氧氣是無處不在的。點燃源 : 在生產過程中大量使用電氣儀表,各種磨擦的電火花 , 機械磨損火花、靜電火花、高溫等不可避免,尤其當儀表、電氣發生故障時。       客觀上很多工業現場滿足bao zha條件。當bao zha性物質與氧氣的混合濃度處于bao zha極限范圍內時,若存在bao zha源,將會發生bao zha。因此采取防爆就顯得很必要了。
儀表防爆的原理
  危險場所危險性劃分:

   bao zha性物質
 區域定義
 中國標準
 北美標準
 
氣體(CLASS Ⅰ)
 在正常情況下 , bao zha性氣體混合物連續或長時間存在的場所
 0 區
 Div.1
 
在正常情況下bao zha性氣體混合物有可能出現的場所
 1 區
 
在正常情況下bao zha性氣體混合物不可能出現 , 僅僅在不正常情況下 , 偶爾或短時間出現的場所
 2 區
 Div.2
 
粉塵或纖維(CLASS Ⅱ/Ⅲ)
 在正常情況下 , bao zha性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物可能連續 , 短時間頻繁地出現或長時間存在的場所
 10 區
 Div.1
 
在正常情況下 , bao zha性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物不能出現 , 僅僅在不正常情況下 , 偶爾或短時間出現的場所
 11 區
 Div.2
 

  防爆方法對危險場所的適用性:

序號
 防爆型式
 代號
 國家標準
 防爆措施
 適用區域
 
1
 隔爆型
 d
 GB3836.2
 隔離存在的點火源
 Zone1,Zone2
 
2
 增安型
 e
 GB3836.3
 設法防止產生點火源
 Zone1,Zone2
 
3
 本安型
 ia
 GB3836.4
 限制點火源的能量
 Zone0-2
 
本安型
 ib
 GB3836.4
 限制點火源的能量
 Zone1,Zone2
 
4
 正壓型
 p
 GB3836.5
 危險物質與點火源隔開
 Zone1,Zone2
 
5
 充油型
 o
 GB3836.6
 危險物質與點火源隔開
 Zone1,Zone2
 
6
 充砂型
 q
 GB3836.7
 危險物質與點火源隔開
 Zone1,Zone2
 
7
 無火花型
 n
 GB3836.8
 設法防止產生點火源
 Zone2
 
8
 澆封型
 m
 GB3836.9
 設法防止產生點火源
 Zone1,Zone2
 
9
 氣密型
 h
 GB3836.10
 設法防止產生點火源
 Zone1,Zone2
 

  防爆對危險場所的適用性: bao zha性危險氣體分類
  根據可能引爆的zui小火花能量,我國和歐洲及世界上大部分國家和地區將bao zha性氣體分為四個危險等級 , 如下表 :

工況類別
 氣體分類
 代表性氣體
 zui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
 

  美國和加拿大首先將散布在空氣中的bao zha性物體分成三個 CLASS( 類別 ):CLASS Ⅰ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bao zha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
 

  儀表的防爆標志 Ex(ia)ⅡC T6 的含義 :

標志內容
 符號
 含義
 
防爆聲明
 Ex
 符合某種防爆標準,如我國的國家標準
 
防爆方式
 ia
 采用 ia 級本質安全防爆方法,可安裝在 0 區
 
氣體類別
 ⅡC
 被允許涉及ⅡC 類bao zha性氣體
 
溫度組別
 T6
 儀表表面溫度不超過 85℃
 

  Ex(ia)ⅡC 的含義

標志內容
 符號
 含義
 
防爆聲明
 Ex
 符合歐洲防爆標準
 
防爆方式
 ia
 采用 ia 級本質安全防爆方法,可安裝在 0 區
 
氣體類別
 ⅡC
 被允許涉及ⅡC 類bao zha性氣體
 

  注: 該標志中無溫度組別項,說明該儀表不與bao zha性氣體直接接觸。
防爆術語: 有關防爆術語及標準  
  安全柵安全參數定義:

安全柵zui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zui高電壓

安全柵zui高開路電壓: Uoc
在zui高允許電壓范圍內本安端開路時電壓zui大值

安全柵zui大短路電流: Isc
在zui高允許電壓范圍內本安端短路時的電流zui大值

安全柵允許分布電容: Ca
保證本質安全性能情況下本安端zui大允許外接電容

安全柵允許分布電感: La

  保證本質安全性能情況下本安端zui大允許外接電感
防爆標志格式說明:將工廠或礦區的bao zha危險介質,按其引燃能量,zui小點燃溫度以及現場bao zha性危險氣體存在的時間周期進行科學分類分級,以確定現場防爆設備的防爆標志和防爆形式。
防爆標志格式:Ex、(ia)、ⅡC、T4、防爆標記防爆等級氣體組別溫度組別
防爆等級說明:ia 等級:在正常工作、一個故障和二個故障時均不能點燃bao zha性氣體混合物的電氣設備。
正常工作時,安全系數為 2.0 ;一個故障時,安全系數為 1.5 ;二個故障時,安全系數為 1.0 。注:有火花的觸點須加隔爆外殼、氣密外殼或加倍提高安全系數。 ib 等級 : 在正常工作和一個故障時不能點燃bao zha性氣體混合物的電氣設備。正常工作時,安全系數為 2.0 ;  一個故障時,安全系數為 1.5 。 正常工作時,有火花的觸點須加隔爆外殼或氣密外殼保護,并且有故障自顯示的措施,一個故障時安全系數為 1.0 。

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