第十节 危险区域划分及电气设备选择

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电气火灾爆炸危险区域的分类
为防止因电气设备、线路火花、电弧或危险温度 引起火灾爆炸事故，按发生火灾爆炸的危险程度以及 危险物品状态，将火灾和爆炸危险区域划分为3类8区。 并按不同类别和分区采取相应措施，预防电气火灾和 爆炸事故的发生。
第一类（爆炸性气体环境）是指爆炸性气体、可 燃液体蒸气或薄雾等可燃物质与空气混合形成爆炸性 混合物的环境。根据爆炸性混合物出现的频繁程度和 持续时间划分为0区、1区、2区三个区域。
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一、防爆的重要性:
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众所周知，易燃气体或蒸汽与空气的混合物遇到 火花、电弧或危险高温就会被点燃，会形成燃烧或爆 炸。
化工企业经常要加工和处理易燃性液体或气体， 化工业的原料中有相当多的品种是易燃性的，如常用 的原料中的天然气、氢气是易燃性物质；半成品中的 烷类、烃类化合物多数是易燃性物质。这些易燃性物 质在被加工、贮存的过程中不可避免的会从管道、反 应器、贮罐中逸出或漏出，与空气中的氧气混合后形 成爆炸性混合物，如果当时现场有点燃源，就会形成 爆炸。爆炸产生高温和冲击波，造成人员伤亡和财产 的巨大损失。
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1、防爆型式
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1、防爆型式
防爆基本类型
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2、气体组别
爆炸性气体混合物的传爆能力，标志着其爆炸危 险程度的高低，爆炸性混合物的传爆能力越大，其危险 性越高。爆炸性混合物的传爆能力可用最大试验安全间 隙表示。同时，爆炸性气体、液体蒸气、薄雾被点燃的 难易程度也标志着其爆炸危险程度的高低，它用最小点 燃电流比表示。II类隔爆型电气设备或本质安全型电气 设备，按其适用于爆炸性气体混合物的最大试验安全间 隙或最小点燃电流比，进一步分为IIA、IIB和IIC类。如 表所示。
于驱动泵、风机、压缩机和其他传动机械。
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一般防爆电气构造及其适用的防爆场所如下表所列：
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四、防爆标志说明
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防爆电气设备按GB3836标准要求，防爆电气设备 的防爆标志内容包括：防爆型式+设备类别+（气体组 别）+温度组别
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1、防爆型式
根据所采取的防爆措施，可把防爆电气设备分为隔 爆型、增安型、本质安全型、正压型、油浸型、充砂型 、浇封型、n型、特殊型、粉尘防爆型等。
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电气火灾爆炸危险区域的分类
火灾爆炸危险区域的划分 正常运行指正常的开车、运转、停车，易燃物质产品的装卸，密闭 容器盖的开闭，安全阀、排放阀以及所有工厂设备都在其设计参数范围 内工作的状态。
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与爆炸危险区域相邻场所的等级划分
与爆炸危险区域相邻厂房之间的隔墙应是密实坚固的非燃性实体， 隔墙上的门应由坚固的非燃性材料制成，且有密封措施和自动关闭装置， 其相邻厂房等级划分见下表。
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查找和确定释放源
如：正常运行时，会释放易燃物质的泵、压缩机 和阀门等的密封处；正常运行时，会向空间释放易燃 物质、安装在贮有易燃液体的容器上的排水系统；正 常运行时会向空间释放易燃物质的取样口。
3.第二级释放源：预计在正常下不会释放，即使 释放也仅是偶尔短时释放的释放源，或划为第二级释 放源。
化工企业危险区域划分及电气设备如何 选择
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在化工企业中，许多生产装置的物料介质 是具有爆炸、火灾性危险的。爆炸及它引起的 火灾事故是威胁化工企业安全生产的一个重要 问题。如:由原料至净化的爆炸危险气体属轻于 空气的爆炸危险环境;合成、压缩、尿素主厂房 的部分楼层，属于爆炸危险气体轻于空气的爆 炸危险环境。在这种环境中，电气设备的火花 常常是引起爆炸事故的主要原因之一。
如：正常运行时不能出现释放易燃物质的泵、压 缩机和阀门的密封处；正常运行时不能释放易燃物质 的法兰、连接件和管道接头；正常运行时不能向空间 释放易燃物质的安全阀、排气孔和其它孔口处；正常 运行时不能向空间释放易燃物质的取样口。由上述两 种或三种级别释放源组成的释放源，称为多级释放源。
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爆炸危险区域的划分
温度组别、设备表面温度和可燃性气体或蒸 气的引燃. 温度之间的关系
4、防爆标志举例说明
为了更进一步地明确防爆标志的表示方法，对气体防爆电 气设备举例如下：
如电气设备为I类隔爆型：防爆标志为ExdI 如电气设备为II类隔爆型，气体组别为B组，温度组别为T3， 则防爆标志为：ExdIIBT3。如电气设备为II类本质安全型ia，气 体组别为A组，温度组别为T5，则防爆标志为：ExiaIIAT5。 对使用于井中除沼气外，正常情况下还有II类气体组别为B组 ，温度组别为T3的可燃性气体的隔爆型电气设备，则防爆标志 为：ExdI/IIBT3。另外，对下列特殊情况，防爆标志内容可适当 进行调整： (1)如果电气设备采用一种以上的复合型式，则应先标出主体 防爆型式，后标出其他的防爆型式。如：II类B组主体隔爆型并 有增安型接线盒T4组的电动机，其防爆标志为：ExdeIIBT4。
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查找和确定释放源
1.连续级释放源：预计长期释放或短时频繁 释放的释放源，可划为连续级释放源。
如：固定顶贮罐的上部空间和排气口；水分 离器等直接与空气接触的易燃液体的表面；经常 或长期向空间释放易燃气体或易燃液体的蒸汽的 自由排气孔或其它孔口等。
2.第一级释放源：预计正常运行时周期或偶 尔释放的释放源，可划为第一级释放源。
2.环境中爆炸性气体混合物的爆炸级别，即ⅡA、ⅡB、 ⅡC。这是相应于设备的最大试验安全间隙和最小点燃电流比的 分极。其级别根据产生爆炸性气体的介质不同而不同，如丙烷属 ⅡA、乙烯属ⅡB、乙炔和氢属ⅡC等。从ⅡA到ⅡC随着防爆电 气设备的最大试验安全间隙和最小点燃电流比的逐级减小而其防 爆要求逐级提高。
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爆炸危险区域的范围
爆炸危险区域的范围划分，除了按照规范条 文的规定以外，还与以下几个因素有关：
▩ 易燃物质的泄出量； ▩ 释放速度； ▩ 释放的爆炸性气体混合物的浓度； ▩ 易燃液体的沸点，液体混合物初沸点； ▩ 爆炸下限； ▩ 闪点； ▩ 通风量等。
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爆炸危险区域的范围
这些量的增加与减少都与爆炸危险区域范围 的大小有直接的关系。因这些量界定的因素较复 杂。所以上述所列的影响范围大小的参数，只是 采用了IEC规定，而该规定迄今为止只是一个原则 性规定，无具体尺寸可遵循。由于实际生产装置 的工艺、设备、仪表、通风布置等条件各不相同， 在具体设计中均需结合实际情况妥善选择，才能 确保安全。具体划分尺寸见有关规范GB50058－ 92。
爆炸危险区域的划分是根据爆炸性混合物出现 的频繁程度和持续时间确定的，分为0区、1区、2区。
1.存在连续级释放源的区域可划为0区
正常运行时连续或长时间出现或短时间频繁出 现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。设备环境中已 充满爆炸性气（液）体，该场所已随时处于危险状 态下，只要稍有微小火花即可能爆炸起火，通常此 场所尽可能不使用电气设备。若不得不使用，只有 EExi本质防爆结构被允许。
爆炸危险场所的划分首先要查找和确定释放源，根据释放 源的等级，划分爆炸危险区域，然后还应结合释放源所在处的 通风条件调整区域划分。
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查找和确定释放源
在每个工程项目中，每一台加工设备(如罐、 泵、管道、容器等)，其内部含有易燃性物料，就 应视为潜在释放源，如易燃性气体或液体的排入 口、取样点、泄漏的阀门等，都是释放源。设备 中含有的易燃性物料不会向环境中释放的，如全 部焊接的管道等，则不可视为释放源。在场所分 类中，首先应按易燃物质的释放频繁程度和持续 时间长短确定释放源的等级。根据规范规定共分 为三级：
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5、国际上常用的防爆电气设备标志举例
*NEC为美国电气规程。NEC?500表示 为适合于北美危险场所划分体系。
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五、防爆电气的选用
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在选择使用于爆炸危险场所的电气设备前，应首先 明确以下内容：
1.燃炸危险场所环境的类别，是燃炸性气体环境还是燃炸性 粉尘环境。不同的爆炸性介质其电气设备的防爆结构要求是不一 样的。我们通常在说的防爆设备大多指的是爆炸性气体环境中使 用的，如dⅡBT4、dⅡCT6等等，而用于爆炸性粉尘环境的电气 设备应为防尘结构，标志为DP，主要用于可燃性非导电粉尘和 可燃纤维的11区环境或尘密结构，标志为DT，主要用于爆炸性 粉尘10区环境和其它爆炸性粉尘11区环境。
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爆炸危险区域的划分
2.存在第一级释放源的区域可划为1区
设备环境中，在正常操作下，爆炸性气体已具 危险性，在修理或维护时之泄漏即形成危险的场所。
3.存在第二级释放源的区域可划为2区。
正常运行时不出现，即使出现也只可能是短时 间偶然出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。爆炸 性气（液）体已被控制住而使用，但若异常撞击破 坏结构，可能使危险气（液）体溢出而发生危险的 场所。
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电气火灾爆炸危险区域的分类
第二类（爆炸性粉尘环境）是爆炸性粉尘和可燃 纤维与空气形成的爆炸性粉尘混合物环境。根据爆炸 性粉尘混合物出现的频繁程度和持续时间划分为10区、 11区二个区域。
第三类（火灾危险环境）是指生产、加工、处理、 运输或储存闪点高于环境温度的可燃液体，不可能形 成爆炸性粉尘混合物的悬浮状、堆积状可燃粉尘或可 燃纤维以及其他固体状可燃物质，并在数量上和配置 上能引起火灾危险的环境。根据火灾事故发生的可能 性和后果，以及危险程度及物质状态的不同划分为21 区、22区、23区三个区域。
爆炸性气体混合物的组别与最大试验安全间隙或最小点燃
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电流比之间的关系
3、温度组别
爆炸性气体混合物的引燃温度是能被点燃的温度 极限值。电气设备按其最高表面温度分为T1～T6组， 使得对应的T1～T6组的电气设备的最高表面温度不能 超过对应的温度组别的允许值。温度组别、设备表面温 度和可燃性气体或蒸气的引燃温度之间的关系如表所示 。
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爆炸危险区域的划分
然后应根据通风条件调整区域划分。当通风良 好时，应降低爆炸危险区域等级；当通风不良时应 提高爆炸危险区域等级。
在生产装置中0区是极个别的，大多数属于2区， 在设计中划分爆炸危险区域时，应采取合理措施尽 量减少1区。
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爆炸危险区பைடு நூலகம்的范围
火灾爆炸危险区域范围的确定，应根据爆炸 性混合物持续存在的时间和出现的频繁程度，危 险物品的种类、数量、物化性质，通风条件，生 产条件，以及由于通风而形成的聚积和扩散，危 险气体或蒸气的密度、数量、产生的速度和放出 的方向、压力等因素来确定。在建筑物内部，危 险区域范围宜以厂房为单位确定。在危险区域范 围内，应根据危险区域的种类、级别，并考虑到 电气设备的类型和使用条件，选用相应的电气设 备。
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4、防爆标志举例说明
(2)如果只允许使用在一种可燃性气体或蒸气环境中 的电气设备，其标志可用该气体或蒸气的化学分子式或 名称表示，这时，可不必注明气体的组别和温度组别。
如：II类用于氨气环境的隔爆型的电气设备，其防 爆标志为：ＥｘｄＩＩ（ＮＨ３）或ＥｘｄＩＩ(氨)。 反过来，利用表2，制造厂可以按照防爆电气产品的使 用环境决定产品的温度组别，按照温度组别设计电气设 备的外壳表面温度或内部温度。防爆电气设备的用户可 以根据场所中可能出现的爆炸性气体或蒸气的种类，方 便地选用防爆电气产品的温度组别。例如，已知环境中 存在异丁烷(引燃温度460℃)，则可选择T1组别的防爆 电气产品；如果环境中存在丁烷和乙醚(引燃温度 160℃)，则须选择T4组的防爆电气产品。
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二、爆炸危险区域的划分
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如果对于一个厂或其中的一个装置，由于它的原料、产 品有易燃性物质，就把整个厂区或装置都认定为爆炸危险场所， 是极不经济的，显然也是不合理的。
易燃性物质的出现形成了一个潜在的爆炸性环境。所谓 潜在的，就意味着它们并不是时刻出现的，有的出现频率高， 有的出现频率低。在这种情况下，就存在危险性大的场所和危 险性小的场所。因此，就有必要对这些危险场所进行的“场所 分类”。按照场所中气体环境出现的频率和存在的时间的长短， 将场所的危险程度分类，以便按照危险区域类型采用不同的防 爆措施。
与爆炸危险区域相邻场所的等级划分 .
三、防爆电气结构及适用场所
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防爆电气：为了避免电气产生的火花及过
热温升引起危险，特别在危险场所制作的电气
设备。防爆电机主要用于天然气、石油化工和
化学工业。此外，在纺织、冶金、城市煤气、
交通、粮油加工、造纸、医药等部门也被广泛
应用。防爆电机作为主要的动力设备，通常用