

爆炸是物質(zhì)從一種狀態(tài),經(jīng)過(guò)物理或化學(xué)變化,突然變成另一種狀態(tài),并放出巨大的能量。急劇速度釋放的能量,將使周圍的物體遭受到猛烈的沖擊和破壞。爆炸必須具備的三個(gè)條件:
1)爆炸性物質(zhì):能與氧氣(空氣)反應(yīng)的物質(zhì),包括氣體、液體和固體。(氣體:氫氣,乙炔,甲烷等;液體:酒精,汽油;固體:粉塵,纖維粉塵等。
2 )氧氣:空氣。
3 )點(diǎn)燃源:包括明火、電氣火花、機(jī)械火花、靜電火花、高溫、化學(xué)反應(yīng)、光能等。
為什么要防爆
易爆物質(zhì):很多生產(chǎn)場(chǎng)所都會(huì)產(chǎn)生某些可燃性物質(zhì)。煤礦井下約有三分之二的場(chǎng)所有存在爆炸性物質(zhì);化學(xué)工業(yè)中,約有80%以上的生產(chǎn)車間區(qū)域存在爆炸性物質(zhì)。氧氣:空氣中的氧氣是無(wú)處不在的。點(diǎn)燃源:在生產(chǎn)過(guò)程中大量使用電氣儀表,各種磨擦的電火花、機(jī)械磨損火花、靜電火花、高溫等不可避免,尤其當(dāng)儀表、電氣發(fā)生故障時(shí)。
客觀上很多工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)滿足爆炸條件。當(dāng)爆炸性物質(zhì)與氧氣的混合濃度處于爆炸極限范圍內(nèi)時(shí),若存在爆炸源,將會(huì)發(fā)生爆炸。因此采取防爆就顯得很必要了。
儀表防爆的原理
危險(xiǎn)場(chǎng)所危險(xiǎn)性劃分:
爆炸性物質(zhì)
區(qū)域定義
中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)
北美標(biāo)準(zhǔn)
0 區(qū):Div.1 氣體(CLASS Ⅰ)在正常情況下,爆炸性氣體混合物連續(xù)或長(zhǎng)時(shí)間存在的場(chǎng)所。
1區(qū):在正常情況下爆炸性氣體混合物有可能出現(xiàn)的場(chǎng)所1區(qū)。
2區(qū):Div.2 在正常情況下爆炸性氣體混合物不可能出現(xiàn),僅僅在不正常情況下,偶爾或短時(shí)間出現(xiàn)的場(chǎng)所。
10區(qū) Div.1:粉塵或纖維(CLASS Ⅱ/Ⅲ)
在正常情況下,爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物可能連續(xù) , 短時(shí)間頻繁地出現(xiàn)或長(zhǎng)時(shí)間存在的場(chǎng)所。
11區(qū) Div.2:在正常情況下 , 爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物不能出現(xiàn),僅僅在不正常情況下,偶爾或短時(shí)間出現(xiàn)的場(chǎng)所。
防爆方法對(duì)危險(xiǎn)場(chǎng)所的適用性:
序號(hào)
防爆型式
代號(hào)
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
防爆措施
適用區(qū)域
1 隔爆型 d GB3836.2 隔離存在的點(diǎn)火源 Zone1,Zone2
2 增安型 e GB3836.3 設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源 Zone1,Zone2
3 本安型 ia GB3836.4 限制點(diǎn)火源的能量 Zone0-2
本安型 ib GB3836.4 限制點(diǎn)火源的能量 Zone1,Zone2
4 正壓型 p GB3836.5 危險(xiǎn)物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開(kāi) Zone1,Zone2
5 充油型 o GB3836.6 危險(xiǎn)物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開(kāi) Zone1,Zone2
6 充砂型 q GB3836.7 危險(xiǎn)物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開(kāi) Zone1,Zone2
7 無(wú)火花型 n GB3836.8 設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源 Zone2
8 澆封型 m GB3836.9 設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源 Zone1,Zone2
9 氣密型 h GB3836.10 設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源 Zone1,Zone2
防爆對(duì)危險(xiǎn)場(chǎng)所的適用性:
爆炸性危險(xiǎn)氣體分類
根據(jù)可能引爆的最小火花能量,我國(guó)和歐洲及世界上大部分國(guó)家和地區(qū)將爆炸性氣體分為四個(gè)危險(xiǎn)等級(jí),如下表:
工況類別
氣體分類
代表性氣體
最小引爆火花能量
礦井下
Ⅰ
甲烷 0.280mJ
礦井外的工廠
ⅡA 丙烷 0.180mJ
ⅡB 乙烯 0.060mJ
ⅡC 氫氣 0.019mJ
美國(guó)和加拿大首先將散布在空氣中的爆炸性物體分成三個(gè)CLASS(類別):CLASSⅠ氣體和蒸氣;CLASS Ⅱ塵埃;CLASS Ⅲ纖維。
然后再將氣體和塵埃分成 Group(組):
組名
代表性氣體或塵埃
A 乙炔
B 氫氣
C 乙烯
D 丙烷
E 金屬塵埃
F 煤炭塵埃
G 谷物塵埃
氣體溫度組別劃分:
溫度組別
安全的物體表面溫度
常見(jiàn)爆炸性氣體
T1 ≤ 450℃
氫氣、丙烯腈等 46 種
T2 ≤ 300℃
乙炔、乙烯等 47 種
T3 ≤ 200℃
汽油、丁烯醛等 36 種
T4 ≤ 135℃
乙醛、四氟乙烯等 6 種
T5 ≤ 100℃
二硫化碳
T6 ≤ 85℃
硝酸乙酯和亞硝酸乙酯
儀表的防爆標(biāo)志
Ex(ia)ⅡC T6 的含義:
標(biāo)志內(nèi)容
符號(hào)
含義
防爆聲明 Ex 符合某種防爆標(biāo)準(zhǔn),如我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
防爆方式 ia 采用 ia 級(jí)本質(zhì)安全防爆方法,可安裝在 0 區(qū)
氣體類別
ⅡC 被允許涉及ⅡC 類爆炸性氣體
溫度組別 T6 儀表表面溫度不超過(guò) 85℃
Ex(ia)ⅡC 的含義
標(biāo)志內(nèi)容
符號(hào)
含義
防爆聲明 Ex 符合歐洲防爆標(biāo)準(zhǔn)
防爆方式 ia 采用 ia 級(jí)本質(zhì)安全防爆方法,可安裝在 0 區(qū)
氣體類別
ⅡC 被允許涉及ⅡC 類爆炸性氣體
注:該標(biāo)志中無(wú)溫度組別項(xiàng) , 說(shuō)明該儀表不與爆炸性氣體直接接觸
防爆術(shù)語(yǔ):
有關(guān)防爆術(shù)語(yǔ)及標(biāo)準(zhǔn)
安全柵安全參數(shù)定義:
*8226; 安全柵最高允許電壓: Um
保證安全柵本安端的本安性能,允許非本安端可能輸入的最高電壓
*8226; 安全柵最高開(kāi)路電壓: Uoc
在最高允許電壓范圍內(nèi)本安端開(kāi)路時(shí)電壓最大值
*8226; 安全柵最大短路電流: Isc
在最高允許電壓范圍內(nèi)本安端短路時(shí)的電流最大值
*8226; 安全柵允許分布電容: Ca
保證本質(zhì)安全性能情況下本安端最大允許外接電容
*8226; 安全柵允許分布電感: La
保證本質(zhì)安全性能情況下本安端最大允許外接電感
防爆標(biāo)志格式說(shuō)明:
將工廠或礦區(qū)的爆炸危險(xiǎn)介質(zhì),按其引燃能量,最小點(diǎn)燃溫度以及現(xiàn)場(chǎng)爆炸性危險(xiǎn)氣體存在的時(shí)間周期進(jìn)行科學(xué)分類分級(jí),以確定現(xiàn)場(chǎng)防爆設(shè)備的防爆標(biāo)志和防爆形式。
防爆標(biāo)志格式:
Ex (ia) ⅡC T4
防爆標(biāo)記防爆等級(jí)氣體組別溫度組別
防爆等級(jí)說(shuō)明:
ia 等級(jí):
在正常工作、一個(gè)故障和二個(gè)故障時(shí)均不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。
正常工作時(shí),安全系數(shù)為 2.0 ;
一個(gè)故障時(shí),安全系數(shù)為 1.5 ;
二個(gè)故障時(shí),安全系數(shù)為 1.0 。
注:有火花的觸點(diǎn)須加隔爆外殼、氣密外殼或加倍提高安全系數(shù)。
ib 等級(jí) :
在正常工作和一個(gè)故障時(shí)不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。
正常工作時(shí),安全系數(shù)為2.0;一個(gè)故障時(shí),安全系數(shù)為1.5。
正常工作時(shí),有火花的觸點(diǎn)須加隔爆外殼或氣密外殼保護(hù),并且有故障自顯示的措施,一個(gè)故障時(shí)安全系數(shù)為1.0。
本安與隔爆型控制柜通常都安裝在安全區(qū)。本質(zhì)安全型防爆技術(shù)通常采用PLC控制系統(tǒng),柜內(nèi)配備安全柵,將危險(xiǎn)區(qū)返回的信號(hào)線經(jīng)過(guò)安全柵處理后再接入PLC輸入/輸出模塊。目前國(guó)內(nèi)通常對(duì)PLC輸入信號(hào)采用本安型防爆技術(shù),可將危險(xiǎn)區(qū)的輸入電流限制在2mA以下,因?yàn)殡娏骱苄。瑥谋举|(zhì)上講是安全的。而PLC輸出信號(hào)因?yàn)閮r(jià)格和其它因素,通常采用隔爆型防爆技術(shù),輸出信號(hào)線通常采用鎧裝電纜,穿入水煤氣管,接入隔爆型防爆電器,例如防爆電機(jī)等,安裝中要求從控制柜到最終設(shè)備之間都要進(jìn)行密封處理,將電纜與危險(xiǎn)區(qū)進(jìn)行隔離。
隔爆:外殼能承受內(nèi)部的爆炸,可以用于1區(qū)
增安:內(nèi)部的原件一般不會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)燃危險(xiǎn)氣體的火花,外殼用來(lái)密封用的,只允許使用在2區(qū)
爆炸的發(fā)生需要一定的前提:即氧氣、爆炸性物質(zhì)、引爆源,只有當(dāng)這三者在一定區(qū)域同時(shí)存在的時(shí)候才有可能發(fā)生爆炸,這就是所謂的爆炸三角形原理。而我們要做的就是控制這三個(gè)條件中的一個(gè)或多個(gè)。然而在爆炸性環(huán)境中氧氣、爆炸性物質(zhì)是客觀存在的,所以我們就是要控制在爆炸性環(huán)境中工作的物體既引爆源這就是防爆。
防爆具體來(lái)講有很多種技術(shù),而本安防爆技術(shù)和隔爆防爆技術(shù)又以其高安全性、高可操作性被廣泛應(yīng)用。所謂的本安防爆技術(shù)就是從根本上限制帶電體工作過(guò)程中所產(chǎn)生的能量使其達(dá)到即使出現(xiàn)一個(gè)或兩個(gè)故障也不會(huì)引爆爆炸性環(huán)境中的爆炸性物質(zhì)。而隔爆主要考察的是傳爆能力和耐壓能力,也就是說(shuō)當(dāng)隔爆箱內(nèi)部(或外部)發(fā)生爆炸時(shí)其爆炸的能量不會(huì)通過(guò)隔爆箱的間隙傳遞出去從而引爆隔爆箱外部(或內(nèi)部)爆炸性物質(zhì),同時(shí)隔爆箱亦不會(huì)因其內(nèi)部(或外部)發(fā)生爆炸而損毀。優(yōu)寶公司的本安型防爆儀表和隔爆型防爆儀表正是基于上述原理為需要在易燃易爆等惡劣環(huán)境(如石油、化工、制藥、冶煉、煉焦、火藥、糧倉(cāng)、涂料、面粉廠、精加工等)需要計(jì)量的而開(kāi)發(fā)的專用儀表。其中本安儀表適合用在防爆小地磅、防爆臺(tái)秤、防爆模塊傳感器等衡器產(chǎn)品上。隔爆儀表適用于控制場(chǎng)合以及防爆小地磅、防爆臺(tái)秤、防爆罐裝秤、防爆模塊傳感器和一些需要接口比較豐富的產(chǎn)品上。
防爆等級(jí)標(biāo)識(shí)中ExdⅡB T4與ExdⅡC T4有什么區(qū)別
Ex(ia)ⅡC T4 與ExdⅡB T4的區(qū)別
這個(gè)自然是IIC的等級(jí)高了。
Ex-----防爆英文縮寫(xiě),防爆標(biāo)識(shí)
d------防爆形式,“d”是指隔爆型,可安裝在 1 -2區(qū)
ia 級(jí)本質(zhì)安全防爆方法,可安裝在 0 -2區(qū)
IIC----防爆等級(jí)劃分,主要分為I類(礦用)、II類(廠用)。其中II類又分為:IIA、IIB、IIC(A<B<C)
T4-----溫度組別(T1~~T6)
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