石化电气防爆及安全等级

燃烧是一种化学反应。它是可燃物质在点燃源能 量的作用下，在空气或氧气中，进行化学反应，引 起温度的升高，释放出热辐射及光辐射的现象。如 果燃烧速度急剧加快，温度猛烈上升，导致燃烧生 成物和周围空气激烈膨胀，形成巨大的爆破力和冲 击波并发出强光和声响，这就是爆炸。
二. 爆炸性气体（蒸气）混合物的几个主要参数
电气设备外壳的内部由于呼吸作用会进入周围的爆炸性气体混合 物，当设备产生电火花及危险高温时，将引燃壳内的爆炸性气体 混合物，形成巨大的爆破力及冲击波。一方面隔爆外壳应能承受 内部的爆炸压力而不破损；另一方面隔爆外壳的接合面应能阻止 爆炸火焰向壳外传播点燃周围的爆炸性气体混合物。因此隔爆外 壳应有耐爆性及隔爆性两种特性。
4. 闪点 闪点是指在标准条件下，使液体变成蒸气的数量能够形成可
燃性气体/空气混合物的最低液体温度。 液体的闪点越低，引燃的危险程度越大。如环氧丙烷的闪
点为-37.2℃，不仅在冬天户外场所蒸发蒸气，而且在常温时会 快速蒸发蒸气。
液体周围环境温度是影响液体蒸发的主要依据。我国规定 了最高环境温度为45℃作为分界线，闪点高于45℃的称可燃性 液体；闪点低于45℃的称易燃性液体。
爆炸性气体/蒸气混合物分级,主要是便于该环境 的隔爆型电气设备和本质安全型电气设备的制造 及应用。其他防爆结构类型不存在级别划分。
NEC500与IEC79-0（GB3836.1)的分级区别:
美国标准NEC500
类
级
气体、液体或粉尘环境
A B Ⅰ C
D
乙炔
氢气
丁乙烯、氧化乙烯
环丙烷 乙醚 乙烯 乙醛
增安型 “e”》 GB3836.4-2000 《爆炸性气体环境用电气设备 第4部分：
本质安全型 “i”》 GB3836.14-2000 《爆炸性气体环境用电气设备 第14部分：
危险场所分类》 GB3836.15-2000 《爆炸性气体环境用电气设备 第15部分：
危险场所电气安装》
第二部分 防爆电气设备的基本原理
由上述两种或多种级别组成的释放源。按连续级或第一级释放源来划分。
▲ 通风
通风，即空气流动，使新鲜的空气置换释放源周围的大气 以促进可燃性气体逸散。通风速率适当，也能避免爆炸性气体 环境的持久性，影响区域类型。
通风主要形式：A）自然通风；B）人工通风，整体或局部 通风。
A. 自然通风 这是一种由于风和/或温度梯度作用造成的空气流动的通风类型。在露
1. 可燃性物质 指物质本身是可燃性的，或能够产生可燃性气体、蒸气
或薄雾。 2. 爆炸性气体环境
在大气条件下，气体或蒸气可燃物质与空气的混合物被 点燃后燃烧将传至全部未燃混合物的环境。 3. 危险场所
爆炸性气体环境出现或预期可能出现的数量达到足以要 求对电气设备的结构、安装和使用采用专门措施的区域。
天场所，自然通风通常足以确保消散场所中出现任何爆炸性环境。自然通 风在某些户内场所也可能有效，例如：在墙壁上和/或房顶有开口建筑物。
B. 人工通风 通过人工的方法，使空气流动。例如：采用通风机或排气装置。人工
通风主要用于户内或封闭的空间场所。 场所中的人工通风可以是整体通风，也可以是局部通风。 采用人工通风可达到：缩小区域范围；缩短爆炸性环境持续时间；防
危险场所划分举例
NEC500与IEC79-0（GB3836.1)的分级区别
IEC定义: 由于每一种气体/蒸气的物理、化学性质不同，
其点燃、爆炸的特性也各不相同。根据气体/蒸 气的最大试验安全间隙和最小点燃能量的大小， 将其划分不同的级别：即ⅡA、ⅡB、ⅡC，其中 ⅡA级的约占全部气体/蒸气的80%左右，ⅡB级 的约占15～20%左右，ⅡC级的仅确认有6种。
相对密度是研究爆炸性混合物扩散范围的重要依据。比空气 轻的可燃性气体（蒸气）会扩散至周围空间的上部区域，比空
气重的可燃性气体（蒸气）停留在周围的空间下部区域。
7. 爆炸性危险区域
根据爆炸性气体环境出现的频率和持续时间，把危险场 所划分为不同的区域。
三.爆炸危险场所和防爆等级的划分
目前，国际上爆炸危险场所区域和防爆等级的 划分主要是依据国际电工委员会IEC标准、欧洲电工 标准化委员会CENELEC（EN）标准和美国NEC标 准。其中IEC与CENELEC基本相同。目前欧洲等大 多数国家标准基本上与IEC79-10的划分原则一致。 IEC79-10与NEC500有较大地差异，与NEC505却有 相似之处。
丙酮 乙醇 氨 苯 丁烷 汽ⅡC
(IEC还包括：CS2)
ⅡB
ⅡA
IEC与NEC对气体点燃温度组别划分的区别：
所谓点燃温度是指:在规定的测试条件下,点燃爆炸性介 质所需的最低温度。
美国标准NEC500
T1 T2 T2A T2B T2C T2D T3 T3A T3B T3C T4
Exedia[ia]ⅡCT6
表示：增安性、隔爆型、本质安全型（含安全栅）工厂用C级温 度组别T6（允许设备发热温度低于85℃），一般情况下，具有 此防爆标志的电气设备为防爆电气系统。
CENELEC标准表示：
防爆标志分为两部分：
Ex Ⅱ 1 G EEx d ⅡB T6
温度组别 工厂用B级 隔爆型 防爆 气体类 1区 除煤矿以外用
5. 爆炸极限与范围 爆炸极限是指可燃性气体（蒸气）与空气形成的混合物能引起爆
炸的最低浓度（爆炸下限）或最高浓度（爆炸上限），介于爆炸下 限和上限中间的浓度范围称爆炸范围。
爆炸范围越大，则形成爆炸性混合物的机会越多；爆炸下限越
低，则形成爆炸的条件越容易。
6. 相对密度
密度是指单位体积的物质质量。相对密度是指可燃性气体 （蒸气）与空气密度的比值（空气为1）。
最高温度（℃）
450 300 280 260 230 215 200 180 165 135 120
中国标准GB3836.1 T1 T2
T3
T4
T5
100
T5
T6
85
T6
四. IEC与NEC防爆标志的区别
NEC防爆电气设备标识与IEC规定的表示方法有较
大的差异，一般不标注防爆类型，仅仅标注适用的类 别、区、级别和温度组别。 而IEC和我国标准却标示其防爆标示、电气设备的 防爆结构、类别和级别、温度组别。 上述两种防爆标识各有优缺点，但是，按照我国标 准和规范要求，NEC标识不适合我国国情。
NEC500与IEC79-10（GB3836.14）区域划分区别（气体）：
分类
类
区
Division 1
C L A S S
Ⅰ
Division2
美国标准（NEC500）
（1）在正常条件下，易燃性气体或蒸气的 危险浓度呈持续性、间隙性或周期性存在 的场所。 （2）由于修理或维护，或由于泄露的原因 引起易燃性气体或蒸气的危险浓度经常存 在的场所。 （3）由于损坏或流程的误操作，而可能： （a）排出了有危险浓度的易燃性气体； （b）导致其它电气设备同时发生故障。
隔爆型结构示意：
1. 隔爆外壳的耐爆性 隔爆外壳中产生的爆炸压力受爆炸性气体混合物的浓度、外
3.低级通风（VL）：在释放源释放过程中，不能控制其浓度， 并且/或在释放源停止释放后，也不能阻止爆炸性环境持续存 在。
通风等级的确认主要与以下参数有关： 1）可燃性物质的爆炸下限（LEL）； 2）释放源的释放级别； 3）释放速率（dG/dt)max; 4）换气次数； 5）环境温度等。
通风的有效性：
例如：
NEC500表示：
ClassⅠ,Division1,Group C,T3A
温度组别
C级
1区
I类（气体）危险场所
此标志的特点：对于用户来讲，不需了解该电气设备的防爆结 构类型，只需确认其使用的环境和爆炸危险介质的等级和点燃温度 组别即可。
NEC505表示：
CLASSⅠ，ZONE1，AEx d ⅡB T6
六.我国标准转化为国际标准情况
我国在2000年8月1日陆续开始实施新版的标准： GB3836.1-2000《爆炸性气体环境用电气设备 第1部分：
通用要求》 GB3836.2-2000 《爆炸性气体环境用电气设备 第2部分：
隔爆性 “d”》 GB3836.3-2000 《爆炸性气体环境用电气设备 第3部分：
温度组别 煤矿以外用B 级 隔爆型 防爆 1区 气体类
• IEC和我国标准表示：
Ex ＋ 防爆结构＋类别＋级别＋组别 例如：
Ex d ⅡB T4
温度组别：T1～T6 Ⅱ类工厂用（除煤矿用以外）B级 隔爆型 防爆电气设备
又例如：
ExeⅡT2
表示：增安型工厂用温度组别T2（允许设备发热温度低于 300℃）。
防爆电气技术基本知识
1. 爆炸性气体环境的基本知识； 2. 防爆电气设备的基本原理； 3. 防爆电气设备的选型； 4. 国内外防爆电气产品认证介绍。
第一部分 爆炸性气体环境的基本知识
一. 爆炸的基本观念 要了解爆炸就要熟悉燃烧现象。燃烧现象的出
现同时具备以下三个条件：即要有可燃物质、助燃 物质和点燃源，三者缺一不可。
我国目前实施的GB3836.14-2000《爆炸性气体 环境用电气设备 第14部分：爆炸危险场所分类》完 全等同于IEC79-10标准。
爆炸危险场所的分类：
❖IEC标准/欧洲CENELEC(简称CE）规定： Ⅰ类：煤矿用防爆电气设备； Ⅱ类：除煤矿用以外的电气设备（石油和化工用电气 设备）。 粉尘类：IEC单独制订粉尘标准，用“ DIP”表示； CE用G表示气体类，D表示粉尘类防爆电气设备。 ❖NEC500和NEC505标准规定： CLASS Ⅰ： 表示除煤矿用以外的气体防爆电气设备； MINING：表示煤矿用防爆电气设备； CLASS Ⅱ：表示粉尘类防爆电气设备。
1区 在正常情况下,可能出现爆炸性气 体环境的场所。