防爆基础知识培训

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防爆基础知识--可燃性气体的爆炸特性
几种常见的可燃性气体的爆炸界限
气体名称 爆炸下限(vol﹪)
爆炸上限(vol﹪)
甲烷
5.0
15
丙烷
2.1
9.5
氢气
4.0
75.6
乙醇
3.5
19
乙醚
1.7
48
乙炔
1.5
82
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2.引燃温度(自燃温度)
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• 可燃性气体的安全参数 1.爆炸界限—可燃性气体与空气的混合物只有在某个
浓度范围内才能爆炸. 此范围的低限称为 : 爆炸下限(﹪ LEL) 此范围的高限称为 : 爆炸上限
当空气中可燃性气体的浓度低于爆炸下限的 1 / 4(25 ﹪ LEL)时,该环境是安全的.
温度组别,设备表面温度和可燃气体的自燃温度之间关系
温度组别 电气设备的最高表面温度 可燃气体的自燃温度 常见爆炸性气体
T1
≤ 450℃
T2
≤ 300℃
＞450 ℃ ＞300 ℃
氢气、丙烯腈等46种 乙炔、乙烯等47种
T3
≤ 200℃
＞200 ℃
汽油、丁烯醛等36种
T4
≤ 135℃
＞135℃
乙醛、四氟乙烯等6种
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。
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• 仪表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
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• 控制引爆炸源
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。
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工作原理是：利用安全栅技术，将提供给现场 仪表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仪表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。
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• 1.1 可燃性气体的爆炸特性 • 1.2 常用防爆类型的防爆原理 • 1.3 爆炸危险场所的分区 • 1.4 爆炸危险场所的电气设备选型
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• 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。
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• 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为危险场所）营造出一 个没有易爆气体的空间，将仪表安装在其中，典型 代表为正压型防爆方法Exp。
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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，将仪表安装在箱内。常用于在线 分析仪表的防爆和将计算机、PLC、操作站或其它 仪表置于现场的正压型防爆仪表柜。
气体名称 乙炔 氢气 乙醚 氨
引燃温度℃ 305 560 170 630
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在工程上不允许设备的表面温度超过环境中相应的 可燃气体的自燃温度,以避免由于过高温度引起点 燃危险. 3.温度组别 防爆标准将可燃气体按照其自燃温度分为6组.
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T5
≤ 100℃
＞100 ℃
二硫化碳
T6
≤ 85℃
＞85 ℃
硝酸乙脂和亚硝酸乙脂
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• 按照上表,可以方便地选用防爆电气产品的温度组 别.
例如: 已知环境中存在甲烷, 则须选择 T1 组别 以上 的防爆电气产品.已知环境中存在二硫化碳, 则须选 择 T5 组别以上的防爆电气产品.
• 爆炸必须具备的三个条件(三要素）：
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。）
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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。
引燃爆炸性气体的最低温度
在没有明火的情况下,可燃性气体的温度达到某一 温度时,由于内部氧化放热加剧而自动着火(也叫自 燃),该温度称作引燃温度(自燃温度).
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几种常见可燃性气体的引燃温度(自燃温度)
气体名称 甲烷 丙烷 丁烷 汽油
引燃温度℃ 537 466 365 260
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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• 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。
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工作原理：为仪表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 （易燃气体）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器设备、仪表往 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。
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4. 最小点燃能量(MICR):
在存在可燃性气体的环境中,一个电路的一次放电 正好足够点燃可燃性气体,这个电路总能量的最小 值,称为最小点燃能量(MICR).
工程上可以采取限制电路中能量的方法来避免电 路断开或闭合时产生的电火花点燃周围环境中的可 燃性气体,根据这一原理可以设计成本质安全型电 路.