防爆基础知识培训课件讲解

ⅡC
MESG ≤0.5
MICR ≤0.45
水 煤 气 、乙炔 氢、焦 炉煤气
二硫化 硝酸乙
碳
酯
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6、爆炸性气体环境中的危险区域和非危险区域
危险区域：爆炸性气体环境大量出现或预期可能大量 出现，以致要求对电气设备的结构、安装和使用采取专门 措施的区域。
非危险区域：爆炸性气体环境中预期不会大量出现， 以致不要求对电气设备的结构、安装和使用采取专门措施 的区域。
防爆的基本知识以及防爆场 所的安装注意事项
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目录 一、防爆的基本知识 二、防爆场所的安装注意事项
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一、防爆的基本知识 1、发生爆炸的三个必要条件
要发生燃烧或爆炸，必须出现三个组成部分： 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； ②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； ③氧化剂（如空气、氧气）。 当爆炸性物质与氧气的混合浓度处于爆炸极限范围内 时，若存在爆炸源，将会发生爆炸。 这三个组成部分组成了燃烧的三角关系。若缺少三个 组成部分中的任何一个，爆炸将不会发生。
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本质安全型“i” ——防爆原理图
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防爆方法对危险场所的适用性：
序号 防爆型式
1
隔爆型
2
增安型
3
本安型
4
本安型
5
正压型
6
充油型
7
充砂型
8 无火花型
9
浇封型
10 气密型
代号
d
e ia ib p o q n m
h
国家标准
防爆措施
适用区域
GB3836.2-2000 隔离存在的点火源 Zone1,Zone2
Zone1,Zone2
GB3836.8-2000
Zone2
GB3836.9-2000 设法防止产生点火源 Zone1,Zone2
GB3836.10-2000
Zone1,Zone2
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10、石油化工自控系统常用防爆电气设备
石油化工自控系统通常为防爆电气设备为Ⅱ类的工厂 用的电气设备。其中隔爆型和本质安全型电气设备最为常 用。
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9、爆炸性气体环境用电气设备概念
隔爆型电气设备 “d”：电气设备的一种防爆型式，其外壳能够承受通过外壳任何接合面 或结构间隙渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏，并且不会引起外部由一种、 多种气体或蒸汽形成的爆炸性环境的点燃。
本质安全型电气设备“i”：在正常工作和规定的故障条件下产生的任何电火花或任何热 效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的设备。
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3、电缆处理时的注意事项
1、除连接隔爆设备导管中或本安电路中导线连接外，导线连接 应通过压紧连接、牢固的螺钉连接、熔焊的方式进行。 2、在危险场所中使用的电缆不能有中间接头。当不能避免时， 除适合于机械的、电的和环境情况外，连接应该在适应于场所防 爆型式的外壳内进行；或配置的连接不能承受机械应力，应按制 造厂说明，用环氧树脂、复合剂或用热缩管材进行密封。 3、电缆及其附件在安装时，根据实际情况其位置应能防止受外 来机械损伤、腐蚀或化学影响（例如溶剂的影响），以及高温作 用。如果上述情况不能避免，安装时应采取保护措施，为了使其 损害降低到最小，可使用铠装电缆、屏蔽线、无缝铝护套线、矿 物绝缘金属护套或半刚性护套电缆等。
Ⅱ类隔爆型和本质安全型电气设备按使用于爆炸性气 体特性进一步可分为：
ⅡA、ⅡB、ⅡC类。 按其工作时发热的最高表面温度可分为：
T1——T6六个温度组别。
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T1——T6六个温度组别 温度组别 T1 T2 T3 T4 T5 T6
最高表面温度℃ 450 300 200 135 100 85
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，事 故状态下存在的危险性0.1-10小时/每年的区域。
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7、爆炸危险场所用防爆电气设备类型
防爆电气设备：在爆炸危险场所安全运行的所有带电设 备。
爆炸性气体环境用电气设备分为： Ⅰ类：煤矿用防爆电气设备； Ⅱ类：除煤矿用以外的其他爆炸性气体环境用电气设备。
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4、导管系统的注意事项
1、若导管安装在腐蚀场所内，应有适当防腐保护措施，若导管 有多种金属接合，应有防电蚀措施。 2、导管内安装电线后，密封附件应采用填料填塞，填料凝固后 应不透水，不收缩并且不受危险场所中化学物质的影响。密封附 件和填料用来限制压力重叠的影响，阻止来自含有点燃源的外壳 的炽热气体进入导管系统，并且阻止危险场所气体进人非危险场 所。 3、危险和非危险场所之间墙壁上穿过电缆和导管的开孔应充分 密封，例如用砂密封或用砂浆密封。 4、密封附件中的填料厚度应至少等于导管内直径，但不得小于 16mm。 5、导管中可采用无护套的绝缘单芯或多芯电缆。但当导管含有 三根或多根电缆时，电缆的总截面积，包括绝缘层不超过导管截 面积的40%。
Ⅰ
MESG=1. MICR=1. 甲烷
14
0
0.9＜ ⅡA MESG
＜1.14
0.8＜ MICR ＜1.0
乙烷、 丙烷、 丙酮、 苯乙烯
丁烷、 乙醇、 丙烯、
戊烷、 己烷、 庚烷、
乙醚、 乙醛
亚硝酸 乙酯
ⅡB
0.5＜ MESG ≤0.9
0.45＜ MICR ≤0.8
二 甲 醚 、环 氧 乙 异 戊 二 民用煤 烷、丁 烯 气、环 二烯、 丙烷 乙烯
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2、接地处理时的注意事项
危险场所安装要求等电位连接，所有裸露的外部导体 部件应与等电位系统相连接．该接地系统可以包括保护线 、金属导管、电缆金属外皮、钢丝铠装等金属部件。连接 应是安全的，以防自动松脱。
本质安全设备的金属外壳不需要与等电位系统连接， 但设备文件有要求的除外。
1、电气设备应尽可能地安装在非危险场所，如不可能时，则 应安装在危险最小的场所。
2、当电气设备安装在可燃性气体、蒸气、雾、纤维或粉尘的 危险浓度和数量在环境中可能存在的场所时，应采取保护 措施减少，在正常运行或规定的故障条件下由于电弧、火 花或热表面将其引燃而产生爆炸的可能性。
3、电气设备的选型和安装，应防止外部影响（例如：化学作 用，机械作用和热、电气、潮湿）对防爆性能产生不利的 影响。
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7、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，连 续地存在危险性大于1000小时/每年的区域；
1区-在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境， 断续地存在危险性10-1000小时/每年的区域；
气密型电气设备“h”：具有用熔化、挤压或胶粘的方法进行密封外壳的电气设备。
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隔爆型“d”——防爆原理 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。
≥0Байду номын сангаас9
＞0.8
0.5＜MESG＜0.9 0.45≤MIC≤0.8
≤0.5
＜0.45
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4、爆炸性气体分组
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、T6，见表2。
组别 T1 T2 T3 T4 T5 T6
引燃温度t（℃） 450＜t
300＜t≤450 200＜t≤300 135＜t≤200 100＜t≤135 85＜t≤100
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2、爆炸性物质分类
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)； 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。
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3、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)按最大试验安全间隙 （MESG）和最小点燃电流比(MICR)分A、B、C 三级。
充砂型电气设备“q”：外壳内充填砂粒材料，使之在规定的使用条件下，壳内产生的电 弧、传播的火焰、外壳壁或砂粒材料表面的过热均不能点燃周围爆炸性混合物的电气设备。
无火花型电气设备“n”：在正常运行条件下，不会点燃周围爆炸性混合物，且一般不会 发生有点燃作用的故障的电气设备。
浇封型电气设备“m”：整台设备或其中部分浇封在浇封剂中，在正常运行和认可的过载 或认可的故障下不能点燃周围的爆炸性混合物的电气设备。
GB3836.3-2000 设法防止产生点火源 Zone1,Zone2
GB3836.4-2000 限制点火源的能量 Zone0-2
GB3836.4-2000
Zone1,Zone2
GB3836.5-2000
Zone1,Zone2
GB3836.6-2000
危险物质与点火源隔 开
Zone1,Zone2
GB3836.7-2000
见表1。
概念：
MESG：在标准规定试验条 件下，壳内所有浓度的被试 气体或蒸气与空气的混合物 点燃后， 通过 25mm长的接 合面均不能点燃壳外爆炸性 气体混合物的外壳空腔两部 分之间的最大间隙。 MICR：气体和蒸气按最小 点燃电流与实验室用甲烷的 最小点燃电流的比值。
级别
ⅡA ⅡB ⅡC
最大试验安全间 最小点燃电流比 隙（MESG）（mm） (MICR)
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5、爆炸性气体的分类、分级、分组举例。
见表3
类和 级
最大试 验安全 间隙 MESG/m
m
最小点
燃电流
T1
比 MICR T＞450
引燃温度（℃）与组别
T2
T3
T4
T5
450≥T 300≥T 200≥T 135≥T ＞300 ＞200 ＞135 ＞100
T6
100≥T ＞85
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6、电缆保护管采用钢管。保护管不应有折扁和裂缝，管内无铁 屑及毛剌，断口应锉平，管口应刮光，并加护圈。钢管弯扁程度 不宜大于管子外径的10%，其弯曲半径不小于所穿电缆的最小允 许弯曲半径。钢管间及钢管与电气设备、防爆盒采用螺纹连接， 螺纹无滑扣，内外螺纹处均应涂导电膏，螺纹啮合应紧密且有效 扣数不少于5扣。 7、在防爆场所电缆引入用电设备处，采用电缆锁紧卡环进行密 封隔离，其它保护管口可采用密封胶泥封堵。穿钢管明敷或穿金 属软管以及在金属线槽内敷设的线路，均需在穿越不同区域时应 用防爆胶泥封堵。
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11、防爆电气设备标志
爆炸性气体环境用电气设备 Ex 等级 类别 级别 温度组别
T1-T6 气体级别A、B、C 设备类别Ⅰ、Ⅱ 防爆型式 防爆标记 Ex:符合中国标准 EEx:符合欧洲标准
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二、仪表在防爆场所的安装注意事项
1、安装前的注意事项
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隔爆型“d”——防爆原理图
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本质安全型“i” ——防爆原理 通过合理的选择电气参数，削弱电火花的能量，保证本
质型设备在正常工作和故障状态下产生的电火花和热效应， 都不会点燃爆炸性气体混合物。
本安型设备和关联设备的本质安全部分分为ia和ib ： ia：正常工作 + 一个故障 + 任意组合的两个故障均不 能引起点燃的电气设备。 ib：正常工作 + 一个故障条件下不能引起点燃的本质 安全型电气设备。
Ⅱ类又可分为ⅡA、ⅡB、ⅡC类,标志ⅡB的设备可适用于 ⅡA设备的使用条件；ⅡC可适用于ⅡA、ⅡB的使用条件。
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8、防爆电气设备的结构型式和特性
爆炸性气体环境用电气设备主要有： ① 隔爆型电气设备 “d”； ② 增安型电气设备 “e”； ③ 本质安全型电气设备“i”； ④ 正压型电气设备“p”； ⑤ 充油型电气设备“O”； ⑥ 充砂型电气设备“q”； ⑦ 无火花型电气设备 “n”； ⑧ 浇封型电气设备“m”； ⑨ 气密型电气设备“h”。
增安型电气设备 “e”：对在正常运行条件下不会产生电弧或火花的电气设备进一步采取 措施，提高其安全程度，防止电气设备产生危险温度、电弧和火花的可能性的防爆型式。
正压型电气设备“p”：保持内部保护气体的压力高于周围爆炸性环境的压力，阻止外部 混合物进入外壳的设备。
充油型电气设备“O”：全部或部分部件浸在油内，使设备不能点燃油面以上的或外壳以 外的爆炸性混合物的电气设备。