防爆仪表-基础知识

2、爆炸性粉尘的分级和分组
（1） 爆炸性粉尘的分级和分组依据： • GB50058-1992 《爆炸和火灾危险环境电 GB50058力装置设计规范》 力装置设计规范》 • SH3038-2000 《石油化工企业生产装置 SH3038电力设计技术规范》 电力设计技术规范》
（2）爆炸性粉尘的分级和分组 爆炸性粉尘（Ⅲ 爆炸性粉尘（Ⅲ类 爆炸性物质） ① 按其物理性质分A、B级 按其物理性质分A ② 按点燃温度分T1—1、T1—2、T1—3组。爆 按点燃温度分T1— T1— T1— 炸性粉尘分级、分组标准见表7和表8 炸性粉尘分级、分组标准见表7和表8。
（4） 爆炸极限
可燃性物质与空气的混合浓度介于爆 炸极限范围内时，遇点火源就会产生爆炸。 可燃气体或可燃液体、蒸气与空气或氧气 混合物，在引火源作用下能引起爆炸的范 围称为爆炸极限。
① 爆炸下限 (LEL(LEL-lower explosive limit) 空气中的可燃性气体或蒸气的浓度低于 该浓度则气体环境就不能形成爆炸。 ② 爆炸上限 (UEL(UEL- upper explosive limit) 空气中的可燃性气体或蒸气的浓度高于 该浓度则气体环境就不能形成爆炸。
（5）爆炸性气体环境的点燃温度 可燃性气体或蒸气与空气形成的 混合物，在规定条件下被热表面引燃 的最低温度。
（6）电气设备 系一切利用电能的设备的整体或部分， 如发电、输电、配电、储电、电测、调节、 变流、用电设备和通信工程设备等。
（7）防爆电气设备 在爆炸性环境中使用的电气设备。（爆 炸性气体环境、爆炸性粉尘环境）
（2）爆炸性气体环境危险区域划分
根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持 续时间把危险场所分为以下区域： 0区-连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环 境 1区-在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的 环境 2区-在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物 的环境或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体 混合物的环境。
而NEC500划分危险区域和表示的方法与上述 NEC500划分危险区域和表示的方法与上述 也不同，具体见表9 也不同，具体见表9。
表9
NEC500 类 ClassⅡ ClassⅡ 粉尘类 区 Division 1 Division 2 10区 10区 11区 11区 20区 20区 21区 21区 22区 22区 GB50058 SH3038 GB 12476 IEC79IEC79-10/61241
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4、北美标准与IEC、GB在爆炸性气体环 北美标准与IEC、GB在爆炸性气体环 境危险区域划分的区别 北美标准与IEC、GB在爆炸性气体环境 北美标准与IEC、GB在爆炸性气体环境 危险区域的划分方法存在很大的差异，它 们之间的近似对应关系见表6. 们之间的近似对应关系见表6.
GB、IEC、EN、 GB、IEC、EN、 NEC505 0区（Zone 0） 区（Zone 0） 1区（Zone 1） 区（Zone 1） 2区（Zone 2） 区（Zone 2） Class Ⅰ 气体类
最小点燃电流试验装置示意图
（2）爆炸性气体分组
根据各种气体/ 根据各种气体/蒸气的点燃温度不同， 而划分6个组别：T1、T2、T3、T4、T5、 而划分6个组别：T1、T2、T3、T4、T5、 T6，见表3。 T6，见表3
表3
组别 T1 T2 T3 T4 T5 T6 引燃温度t 引燃温度t（℃） 450＜ 450＜t 300＜ 300＜t≤450 200＜ 200＜t≤300 135＜ 135＜t≤200 100＜ 100＜t≤135 85＜t≤100 85＜
危险场所自控系统的防爆技术
辽阳石化公司仪表厂 雷军 2010.5
一、爆炸基本条件 和防爆基本方法
1、产生爆炸的基本条件
产生爆炸的基本条件，即爆炸三角形 产生爆炸的基本条件， 原理： 原理： 可燃物质——爆炸性物质 ① 可燃物质——爆炸性物质 氧化剂——空气 氧气） 空气（ ② 氧化剂——空气（氧气） 热能——点火源 如电火花、 点火源（ ③ 热能——点火源（如电火花、炽 热表面） 热表面） 三者缺一不可
（2）区域划分 爆炸性粉尘环境应根据爆炸性粉尘混合 物出现的频繁程度和持续时间，按下列规 定进行分区： • 10区：连续出现或长期出现爆炸性粉尘环 10区：连续出现或长期出现爆炸性粉尘环 境 • 11区：有时会将积留下的粉尘扬起而偶然 11区：有时会将积留下的粉尘扬起而偶然 出现爆炸性粉尘混合物的环境
（8）防爆型式 为防止电气设备引起周围爆炸性气体 （或粉尘）环境而采取的特定措施。 特定措施：电气设备结构设计、电路 设计和电参数设计计算等。
二、爆炸性气体环境 危险区域划分
1、爆炸性物质分类
（1）我国将爆炸性物质分为三类： I类：矿井甲烷； II类：爆炸性气体混合物(含蒸气、薄雾)； II类：爆炸性气体混合物(含蒸气、薄雾) III类：爆炸性粉尘和纤维。 III类：爆炸性粉尘和纤维。 对于石油化工企业，爆炸物质主要是 Ⅱ类和Ⅲ类。 类和Ⅲ
NEC500 Division 1 Division 2
危险程度 高 ↑ 低
三、爆炸性粉尘的危险区域划分
1、爆炸性粉尘的主要特性 （1）粉尘 在大气中依靠自身重量可沉淀下来， 但也可持续悬浮在空气中一段时间的固体 微粒，包括纤维和飞絮。 （2）爆炸性粉尘 在空气中能够燃烧或无焰燃烧，并在 常温常压下与空气形成爆炸性混合物的粉 尘。
（3）GB12476和IEC79-61241标准 GB12476和IEC79-61241标准
① 对爆炸粉尘危险区域划分的方法
把危险场所分为三个区域，它们是20区、21区 把危险场所分为三个区域，它们是20区、21区 和22区。 22区。
② GB12476 标准爆炸性粉尘的点燃温度 划分为6个温度组别：T1_T6,见表3 划分为6个温度组别：T1_T6,见表3。
4、防爆技术的基本概念
（1）爆炸性环境
可能发生爆炸的环境（气体和粉 尘）。凡涉及爆炸性物质生产、加工、 处理、储存、运输的场所都可能形成 爆炸性环境。
（2）爆炸性危险场所 爆炸性环境大量出现或预期出现的 数量足以要求对电气设备的结构、安 装和使用采取专门预防措施的区域。
（3）爆炸性气体环境 大气条件下，气体、蒸气或雾状 的可燃物质与空气构成的混合物，在 该混合物中点燃后，燃烧将传遍整个 未燃混合物的环境。
135≥T＞100 135≥
100≥T＞85 100≥
甲烷
Ⅰ
MESG=1.14 MICR=1.0 乙醚、 乙醚、乙醛 亚硝酸乙酯
ⅡA
0.9＜MESG 0.9 MESG ＜1.14
0.8＜ 0.8＜MICR ＜1.0
乙烷、丙烷、 丁烷、乙醇、 戊烷、己烷、 丙烯、 丙酮、苯乙 庚烷 烯
、
ⅡB
0.5＜MESG 0.5＜MESG ≤0.9
最大试验安全间隙试验装置示意图
② 最小点燃电流 (MIC) 是指在规定的试验条件下，能点燃气体 或蒸气的最小电流。 最小点燃电流（单位：A或mA） 最小点燃电流（单位：A mA） ③ 最小点燃电流比 (MICR) 是指在规定试验条件下，各种气体或蒸 气的最小点燃电流与对甲烷的最小点燃电 流之比。
（2）北美将爆炸性物质分为三类(级)， ）北美将爆炸性物质分为三类( 它们分别是： Class I –爆炸性气体； Class II –爆炸性粉尘； Class III -纤维。
2、爆炸性气体混合物的分级分组
（1）爆炸性气体分级 Ⅱ类爆炸性气体(含蒸汽和薄雾)按最大 类爆炸性气体(含蒸汽和薄雾) 试验安全间隙（MESG）和最小点燃电流比 试验安全间隙（MESG）和最小点燃电流比 (MICR)分 (MICR)分A、B、C 三级。 见表1。 见表1
表1
级别 ⅡA ⅡB ⅡC
最大试验安全间隙 （MESG）（mm） MESG）（mm）
最小点燃电流比 (MICR)
≥0.9 0.5＜MESG＜0.9 0.5＜MESG＜ ≤0.5
＞0.8 0.45≤MIC≤0.8 ＜0.45
我国国家标准GB3836.1，国际 我国国家标准GB3836.1，国际 电工委员会IEC标准和欧洲EN标准等均 电工委员会IEC标准和欧洲EN标准等均 采用上述的分级方法。美国NEC500的 采用上述的分级方法。美国NEC500的 标准却不同，见表2.（NEC标准却不同，见表2.（NEC-美国国家 电气规程）
2、防止爆炸发生的基本方法
消除爆炸三角形中的任何一个条件 ① 避免形成爆炸性环境–理想的方法 避免形成爆炸性环境– ② 排除/削除可能的点火源–实际的方法。 排除/削除可能的点火源–
3、防爆基础理论
（1）初级防护理论 初级防护理论是通过一种或多种方法， 来对常见危险气体进行防护。 （2）二级防护理论 二级防爆理论是通过将热量和电能与爆炸 混合物分离来防护。主要是从设备的结构 和电参数着手的。 目前，电气设备防爆技术。
表7
温度组别 T1-1 T1T1-2 T1T1-3 T1-
点燃温度（t 点燃温度（t）℃ ＞270 200＜ 200＜t≤270 150＜ 150＜t≤200
表8
类和级 T1-1 T1T＞270 非导电性可燃纤维 木棉纤维、烟草纤维、纸纤 维、亚硫酸盐纤维素、人造 毛短纤维、亚麻 小麦、玉米、砂糖、橡胶、 染料、聚乙烯、苯酚树脂 镁、铝、铝青铜、锌、钛、 焦碳、碳黑 T1-2 T1270≥T＞200 270≥T＞ T1-3 T1200≥T＞140 200≥T＞
表2 典型气体 GB、IEC、EN、 美国（北美） 点燃特性 GB、IEC、EN、 NEC505 NEC500 Group D 丙烷 ⅡA 难 Group C ↓ 乙烯 ⅡB Group B ↓ 易 氢气 ⅡC Group A 乙炔
① 最大试验安全间隙 (MESG） (MEห้องสมุดไป่ตู้G） 是指在标准规定试验条件下，壳 内所有浓度的被试验气体或蒸气与空 气的混合物点燃后，通过25 mm长的 气的混合物点燃后，通过25 mm长的 接合面均不能点燃壳外爆炸性气体混 合物。 最大试验安全间隙（单位：mm) 最大试验安全间隙（单位：mm)
在爆炸性粉尘环境中粉尘分为下列四种： ① 爆炸性粉尘 ② 可燃性导电粉尘 ③ 可燃性非导电粉尘 ④ 可燃纤维。
（3）爆炸性粉尘环境 爆炸性粉尘、可燃性导电粉尘、可燃 性非导电粉尘和可燃纤维与空气形成的爆 炸性粉尘混合物。 （4）粉尘层的最低点燃温度（MITL） ）粉尘层的最低点燃温度（MITL） 规定厚度的粉尘层在热表面上发生点 燃的热表面的最低温度。
（3）爆炸性气体的分类、分级、分组举例，见表5 ）爆炸性气体的分类、分级、分组举例，见表5
类和级
最大试验 安全间隙
MESG/mm
最小点燃 电流比 MICR
T1 T2
引燃温度（℃ 引燃温度（℃）与组别
T3
T4
T5
T6
T＞450
450≥ 450≥T＞300
300≥T＞200 300≥
200≥T＞135 200≥
木质纤维 可可、米糖
ⅢA
非导电性爆炸性粉尘
导电性爆炸性粉尘
铝（含油） 铁、煤 黑火药 T.N.T 硝化棉、吸收药、黑 索金、特屈儿、泰安
ⅢB
火炸药粉尘
3、爆炸性粉尘环境危险区域划分
（1）区域划分依据 爆炸性粉尘环境危险区域划分的依据： • GB50058-1992 《爆炸和火灾危险环境电 GB50058力装置设计规范》 力装置设计规范》 • SH3038-2000 《石油化工企业生产装置电 SH3038力设计技术规范》 力设计技术规范》
0.45＜ 0.45＜MICR ≤0.8
二甲醚、民用 煤气、 煤气、环丙烷
环氧乙烷、丁 二烯、 二烯、乙烯
异戊二烯
ⅡC
MESG MESG ≤0.5
MICR ≤0.45
水煤气、氢、 焦炉煤气
乙炔
二硫化碳
硝酸乙酯
3、爆炸危险区域划分
（1）爆炸性气体环境危险区域划分依据
我国对爆炸性危险场所（气体/ 我国对爆炸性危险场所（气体/蒸汽）划分的依据是： • GB3836.14-2000《爆炸性气体环境用电气设备 第14部分 GB3836.14-2000《 14部分 危险场所分类》 危险场所分类》 • GB50058GB50058-1992 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计 规范》 规范》 上述标准中规定，爆炸性危险区域主要以爆炸性危险物质 出现的频繁程度和持续时间为划分依据的。