防爆等级的划分统一标准.doc

防爆级别划分原则
防爆基本原理
爆炸概念
  爆炸是物质从一种状态，通过物理或化学变化，突然变成另一种状态，并放出巨大能量。急剧速度释放能量，将使周边物体遭受到剧烈冲击和破坏。
  爆炸必要具备三个条件：
1 ）爆炸性物质：能与氧气（空气）反映物质，涉及气体、液体和固体。
（气体：氢气，乙炔，甲烷等；液体：酒精，汽油；固体：粉尘，纤维
等。）
2 ）氧气：空气。
3 ）点燃源：涉及明火、电气火花、机械火花、静电火花、高温、化学反映、
光能等。
为什么要防爆
  易爆物质 ：诸多生产场合都会产生某些可燃性物质。煤矿井下约有三分之二场合有存在爆炸性物质；化学工业中，约有 80% 以上生产车间区域存在爆炸性物质。
氧气 ：空气中氧气是无处不在。
点燃源 ：在生产过程中大量使用电气仪表，各种磨擦电火花 ，机械磨损火花、静电火花、高温等不可避免，特别当仪表、电气发生故障时。
客观上诸多工业现场满足爆炸条件。当爆炸性物质与氧气混合浓度处在爆炸极限范畴内时，若存在爆炸源，将会发生爆炸。因而采用防爆就显得很必要了。
仪表防爆原理
危险场合危险性划分：
  爆炸性物质
区域定义
中华人民共和国原则
北美原则
气体(CLASS Ⅰ)
在正常状况下 ，爆炸性气体混合物持续或长时间存在场合
0 区
Div.1
在正常状况下爆炸性气体混合物有也许浮现场合
1 区
在正常状况下爆炸性气体混合物不也许浮现 ，仅仅在不正常状况下 ，偶尔或短时间浮现场合
2 区
Div.2
粉尘或纤维(CLASS Ⅱ/Ⅲ）
在正常状况下 ，爆炸性粉尘或可燃纤维与空气混合物也许持续 ，短时间频繁地浮现或长时间存在场合
20 区
Div.1
在正常状况下 ，爆炸性粉尘或可燃纤维与空气混合物不能浮现 ，仅仅在不正常状况下 ，偶尔或短时间浮现场合
21 区
Div.2
国际上对爆炸性危险场合是如何划分？
国际上各重要工业国家对爆炸性危险场合划分，基本上可分两种意见。
一种以IEC（国际电工委员会）为代表，涉及德国、英国、意大利、日本、澳大利亚等国，对气体划分为0区、1区、2区，对粉尘划分为10区、11区。其定义与IEC基本相似（可参见国内对各区域定义，国内等效采用IEC原则）。

另一种为美国、加拿大等北美国家划分，以NEC（美国国家电气规程）定义为代表，对气体划分为1区、2区（没有0区），对粉尘也划分为1区、2区。
两者之间相应关系大体如下：
气体：
IEC0区、1区——NEC 1区
IEC 2 区 ——NEC2区

粉尘：
IEC 10区——NEC 1区
IEC 11区——NEC 2区
IEC“区”英文为Zone；
NEC“区”英文为Division。

防爆办法对危险场合合用性：
序号
防爆型式
代号
国标
防爆办法
合用区域
1
隔爆型
d
GB3836.2
隔离存在点火源
Zone1,Zone2
2
增安型
e
GB3836.3
设法防止产生点火源
Zone1,Zone2
3
本安型
ia
GB3836.4
限制点火源能量
Zone0-2
本安型
ib
GB3836.4
限制点火源能量
Zone1,Zone2
4
正压型
p
GB3836.5
危险物质与点火源隔开
Zone1,Zone2
5
充油型
o
GB3836.6
危险物质与点火源隔开
Zone1,Zone2
6
充砂型
q
GB3836.7
危险物质与点火源隔开
Zone1,Zone2
7
无火花型
n
GB3836.8
设法防止产生点火源
Zone2
8
浇封型
m
GB3836.9
设法防止产生点火源
Zone1,Zone2
9
气密型
h
GB3836.10
设法防止产生点火源
Zone1,Zone2
防爆对危险场合合用性：
爆炸性危险气体分类
   依照也许引爆最小火花能量，国内和欧洲及世界上大某些国家和地区将爆炸性气体分为四个危险级别 ，如下表 ：
工况类别
气体分类
代表性气体
最小引爆火花能量
矿井下
Ⅰ
甲烷
0.280mJ
矿井外工厂
ⅡA
丙烷
0.180mJ
ⅡB
乙烯
0.060mJ
ⅡC
氢气
0.019mJ
美国和加拿大一方面将散布在空气中爆炸性物体提成三个 CLASS( 类别 ):CLASS Ⅰ气体和蒸气；CLASS Ⅱ尘埃；CLASS Ⅲ纤维。
然后再将气体和尘埃提成 Group( 组 ) ：
组名
代表性气体或尘埃
A
乙炔
B
氢气
C
乙烯
D
丙烷
E
金属尘埃
F
煤炭尘埃
G
谷物尘埃

下面所示为爆炸性气体分类、分级、分组举例表

气体温度组别划分：
温度组别
安全物体表面温度
常用爆炸性气体
T1
≤ 450℃
氢气、丙烯腈等 46 种
T2
≤ 300℃
乙炔、乙烯等 47 种
T3
≤ 200℃
汽油、丁烯醛等 36 种
T4
≤ 135℃
乙醛、四氟乙烯等 6 种
T5
≤ 100℃
二硫化碳
T6
≤ 85℃
硝酸乙酯和亚硝酸乙酯
仪表防爆标志
Ex(ia)ⅡC T6 含义 ：
标志内容
符号
含义
防爆声明
Ex
符合某种防爆原则，如国内国标
防爆方式
ia
采用 ia 级本质安全防爆办法，可安装在 0 区
气体类别
ⅡC
被容许涉及ⅡC 类爆炸性气体
温度组别
T6
仪表表面温度不超过 85℃
Ex(ia)ⅡC 含义
标志内容
符号
含义
防爆声明
Ex
符合欧洲防爆原则
防爆方式
ia
采用 ia 级本质安全防爆办法，可安装在 0 区
气体类别
ⅡC
被容许涉及ⅡC 类爆炸性气体
注 ：该标志中无温度组别项 ，阐明该仪表不与爆炸性气体直接接触 .
防爆术语：
关于防爆术语及原则
  安全栅安全参数定义：
· 安全栅最高容许电压： Um
   保证安全栅本安端本安性能，容许非本安端也许输入最高电压
· 安全栅最高开路电压： Uoc
   在最高容许电压范畴内本安端开路时电压最大值
· 安全栅最大短路电流： Isc
   在最高容许电压范畴内本安端短路时电流最大值
· 安全栅容许分布电容： Ca
   保证本质安全性能状况下本安端最大容许外接电容
· 安全栅容许分布电感： La
   保证本质安全性能状况下本安端最大容许外接电感
防爆标志格式阐明：
将工厂或矿区爆炸危险介质，按其引燃能量，最小点燃温度以及现场爆炸性危险气体存在时间周期进行科学分类分级，以拟定现场防爆设备防爆标志和防爆形式。
  防爆标志格式：
Ex (ia) ⅡC T4  
 防爆标记 防爆级别 气体组别 温度组别
  防爆级别阐明：
  ia 级别：在正常工作、一种故障和二个故障时均不能点燃爆炸性气体混合物电气设备。在ia型电路中，工作电流被限制在100mA如下。
  正常工作时，安全系数为 2.0 ；
   一种故障时，安全系数为 1.5 ；
   二个故障时，安全系数为 1.0 。  
注：有火花触点须加隔爆外壳、气密外壳或加倍提高安全系数。
  ib 级别 :
  在正常工作和一种故障时不能点燃爆炸性气体混合物电气设备。
  正常工作时，安全系数为 2.0 ； 
一种故障时，安全系数为 1.0 。
注：有火花触点须加隔爆外壳或气密外壳保护。
4 什么是隔爆型仪表？它有什么特点？
答：隔爆又称耐压防爆，它把能点燃爆炸混合物仪表部件封闭在一种外壳内，该外壳特别牢固，能承受内部爆炸性混合物爆炸压力，并制止向壳外爆炸性混合物传爆。这就是说，隔爆型仪表壳体内部是也许发生爆炸，但不会传到壳体外面来，因而这种仪表各部件接合面，如仪表盖螺纹圈数，螺纹精度，零点，量程调节螺钉和表壳之间，变送器检测部件和转换部件之间间隙，以及导线口等，均有严格防爆规定。

隔爆型仪表除了较笨重外，其她比较简朴，不需要如安全栅之类关联设备。但是在打开表盖前，必要先把电源关掉，否则万一产生火花，便会暴露在大气之中，从而浮现危险。

5 什么是本质安全型（intrinsic safety）仪表？它有什么特点？
答：本质安全型仪表又叫安全火花型仪表。它特点是仪表在正常状态下和故障状态下，电路、系统产生火花和达到温度都不会引燃爆炸性混合物。它防爆重要由如下办法来实现：
①采用新型集成电路元件等构成仪表电路，在较低工作电压和较小工作电流下工作；
②用安全栅把危险场合和非危险场合电路分隔开，限制由非危险场合传递到危险场合去能量；
③仪表连接导线不得形成过大分布电感和分布电容，以减少电路中储能。
本质安全型仪表防爆性能，不是采用通风、充气、充油、隔爆等外部办法实现，而是由电路自身实现，因而是本质安全。它能合用于一切危险场合和一切爆炸性气体、蒸气混合物，并可以在通电状况下进行维修和调节。但是，它不能单独使用,必要和本安关联设备（安全栅）、外部配线一起构成本安电路，才干发挥防爆功能。
6 本安型仪表有ia、ib两种，请阐明它们之间区别。
答：ia级别—在正常工作状态下，以及电路中存在一种故障或两个故障时，均不能点燃爆炸性气体混合物。在ia型电路中， 工作电流被限制在100mA如下。
ib级别—在正常工作状态下，以及电路中存在一种故障时，不能点燃爆炸性气体混合物。在ib电路中，工作电流被限制在150mA如下。
ia型仪表合用于0区和1区， ib型仪表仅合用于1区。或者说，从本质安全角度讲，ib型仪表合用于煤矿井下，ia型仪表合用于工厂。
7、什么是正压型（p型）仪表？
答：向仪表外壳内充入正压干净空气、惰性气体，或持续通入干净空气、不燃性气体，保持外壳内部保护气体压力高于周边危险性环境压力，制止外部爆炸性气体混合物进入壳内，而使电气部件危险源与之隔离仪表设备。
8、什么是增安型（e型）仪表？
答：正常运营条件下不会产生点燃爆炸性混合物火花或危险温度，并在构造上采用办法（如密封等），提高其安全限度，以避免在正常和规定过载条件下浮现点燃现象仪表设备。
9 、什么是特殊型（s型）仪表？
答：是除d、e、i、p、n之外特殊形式，或者是上述几种形式组合，采用这种构造形式防爆仪表称为特殊型仪表。
10、防爆电气设备分为几大类？
答：分为三大类：I类：煤矿井下用电气设备；II类：工厂用电气设备。III类：粉尘场合用电气设备。
11 II类防爆电气设备划分为几级？标志是什么？
答：按照国标GB 3836—83，II类防爆电气设备划分为三级，标志分别为A、B、C。分级原则见表8-2。
表8-2 II类防爆电气设备分类原则

注：MESG—可燃性气体混合物最大实验安全间隙，mm。
MICR—可燃性气体混合物最小点燃电流与甲烷最小点燃电流比值。
II A、II B、II C也是可燃性气体混合物传爆级别。
12 、解释下列名词：
最大实验安全间隙 MESG；
最小点燃电流MIC；
最小点燃电流比MICR。
答：最大实验安全间隙（MESG）——指在规定实验条件下，一种壳体充有一定浓度被实验气体与空气混合物，点燃后，通过25mm长接合面均不能引燃壳体爆炸性气体混合物外壳接合面之间最大间隙。
最小点燃电流（MIC）——在规定实验装置上，用直流24V、95mH电感火花进行3000次点燃实验时，可以点燃可燃性气体混合物最小电流。此电流减少5%即不能点燃。
最小点燃电流比（MICR）——各种可燃性气体（或蒸气）与空气混合物最小点燃电流对甲烷与空气混合物最小点燃电流比值。
13、如何选用防爆型仪表？
答：普通说来，可依照如下两点来选用。
①依照仪表安装、使用场合危险区域来选取仪表防爆型式：
0区——只能选ia型、S型（指专为0区设计S型）；
I区——也许除n型以外其她型式；
2区——所有防爆型式均可选；
②依照也许浮现可燃性气体、蒸气传爆级别和引燃温度组别，选取仪表防爆级别和最高容许表面温度组别。可参见表8-3，该表是依照GB3836-归纳整顿。 
表8-3 可燃性气体、蒸气传爆级别、引燃温度组别举例 

阐明：
a、可燃性气体，蒸气传爆级别也是电气设备防爆级别，两者是一致，均分为IIA、IIB、IIC三级。
b、可燃性气体、蒸气引燃温度组别与电气设备最高表面温度组别一一相应，如T4组气体，引燃温度为200℃≥T＞135℃。
14、国内防爆标志由哪几某些构成？分别阐明其含义？
答：防爆标志普通由如下5个某些构成：
①防爆标志EX—表达该设备为防爆电气设备；
②防爆构造形式—表白该设备采用何种办法进行防爆，如d为隔爆型，p为正压型；i为本安型等；
③防爆设备类别—分为三大类，I为煤矿井下用电设备，II为工厂用电气设备，III为粉尘用电气设备；
④防爆级别—分为A、B、C三级，阐明其防爆能力强弱；
⑤温度组别—分为T1~T6六组，阐明该设备最高表面温度容许值。
15、一台仪表防爆标志为EXdIIBT4，请阐明其含义。
答：EX——防爆总标志；
d——构造形式，隔爆型；
II——类别，工厂用；
B——防爆级别，B级
T4——温度组别，T4组，最高表面温度≤135℃。
16、一聚酯电源接线箱防爆标志为EXedIICT4，请阐明其含义。
答：EX——防爆总标志；
ed——构造形式，e：增安型，d：隔爆型；
II——类别，工厂用；
C——防爆级别，C级
T4——温度组别，T4组，最高表面温度≤135℃。
17、一台进口气相色谱仪防爆标志为EEXdps IIB+H2T4，请阐明其含义。
答：EEX——欧洲共同体防爆总标志；
dps——该仪表采用隔爆、正压、特殊三种防爆办法；
II——工厂用电气设备；
B——防爆级别，B级
+ H2——也合用于H2场合（B级防爆不合用于H2，该仪表由于采用各种防爆办法，也可用于H2场合）；
T4——表面最高温升≤135℃。
18、一台日本产仪表防爆标志为JISia3Ng4，请阐明其含义。
答：JIS——日本工业原则代号；
ia——本质安全防爆，ia级；
3n——防爆级别为3n，防所有3级爆炸性气体，相称于国内IIC；
G4——温度组别，相称于国内T4。
阐明JISia3nG4为日本原采用防爆标志，当前日本已采用IEC原则，上述防爆标志现已标示为JISEXiaIICT4。

19、一台进口仪表防爆标志为Class1，Division1，GroupB、C、D，T4A，请阐明其含义。
答：Class1—1级，可燃性气体或蒸气场合；
Division1—1区，存在或也许形成爆炸或燃烧场合；
GroupB、C、D—合用于B、C、D组危险气体存在场合；
T4A—最高表面温度≤120℃。
上述防爆标志相应于国内EXIIA、IIB、IICT4，可用于0区、1区危险场合。但应注意，该表不能用于乙炔场合。
20、一台进口仪表防爆标志如下，请阐明其含义。
UL/FM/CSA Class1，GroupB、C、D，T5
Class3，GroupE、F，T5
CENELEC EEXedIICT5
答：UL——美国保险高实验室；
FM——美国工厂联合研究会；
CSA——加拿大原则协会；
CENELEC——欧洲电工技术委员会。
阐明该仪表防爆性能已经UL、FM、CSA、CENELEC测试承认。
Class1，GroupB、C、D，T5 —合用于NEC规定B、C、D组可燃气体，表面温度≤100℃。
Class2，GroupE、F，T5合用于NEC规定E、F组粉尘，表面温度≤100℃。
EEXedIICT5—符合EN原则（EN为欧共体原则代号，其防爆原则与IEC等效）、工厂用防爆仪表，增安、隔爆型，防爆级别C级，最高表面温度≤100℃。
21、变送器输出信号传播距离有无限定？
答：当前生产电容式变送器，供电都是24VDC，按仪表最大输出22.5mA，最小工作电压10.5VDV算，其负载电阻为600Ω。对于隔爆变送器来说，只要导线电阻和变送器带设备电阻之和不超过600Ω，导线传播距离没有限定。但是对本安型变送器来说，导线长度是有规定。由于本安是一种系统，不单是一台本安仪表，还涉及关联设备和外部配线在内。关联设备普通都是安全栅，它对导线长度是有规定，每种安全栅上都注有最大容许电感和最大容许电容。如果导线分布电容和电感加上变送器未经保护电容和电感超过了规定范畴，仪表系统便是不本安了。
22、在爆炸危险场合安装仪表时有哪些规定？
答：①爆炸危险场合使用仪表、电气设备和安装材料如接线盒、分线盒、端子箱等，必要具备经本国授权机构签发防爆合格证，安装前应检查其规格、型号与否符合设计规定，其外部应无损伤、裂纹。
②在爆炸危险场合也可设立正压防爆仪表箱，内装非防爆型仪表及其她电气设备，仪表箱通风管必要保持畅通，在送电此前，应通入箱体积5倍以上气体进行置换。
③爆炸危险场合1区内仪表配线，必要保证在万一发生接地、短路、断线等事故时，也不致形成点火源。因而电缆、电线必要穿管敷设，采用耐压防爆金属管，穿线保护管之间以及保护管与接线盒、分线箱、拉线盒之间，均应采用圆柱管螺纹连接，螺纹有效啮合某些应在5~6扣以上。需挠性连接时应采用防爆挠性连接管。
在2区内仪表配线，普通也应穿管，但只是为了保护电缆、电线绝缘层不受外伤。
④汇线槽、电缆沟、保护管穿过不同级别爆炸危险场合分界线时，应采用密封办法，以防止爆炸性气体从一种危险场合串入另一种危险场合。
⑤保护管与现场仪表、检测元件、电气设备、仪表箱、分线箱、接线盒、拉线盒等连接时，应在连接处0.45m以内安装隔爆密封管件，对2in以上保护管每隔15m应设立一种密封管件。
23、安装本质安全型仪表时，有哪些规定？
答：①不同系列本质安全型仪表及安全栅等关联设备不应随便混用，必要经关于部门鉴定，确认其技术性能具备兼容性后方可互相替代。
②本安关联设备如安全栅、电流隔离器、缓冲放大器等，应安装在安全场合一侧，并可靠接地。
③为防止本安系统配线与本安关联回路、普通回路配线间发生混触、静电感应和电磁感应而引起危险，应采用穿管敷设。本安线路和非本安线路不应共同一根电缆或保护管。两个以上不同系统本安回路，也不应共同一根电缆（芯线分别屏蔽者除外）或共用同一根保护管（用屏蔽导线者除外）。
④本安线路与非本安线路在同一汇线槽、电缆沟内敷设时，应用接地金属板或绝缘隔离，否则应分开排列，间距不不大于50mm，并分别固定。
⑤仪表盘内本安和非本安线路端子板应互相分开，间距不不大于50mm，否则应用绝缘板隔离，两类线路应分开敷设，绑扎牢固。
⑥本安线路长度应使其分布电容和分布电感不超过仪表制造厂规定最大容许值。
⑦本安系统配线普通应设立蓝色标志。
⑧本安线路普通不应接地，但当需要设立信号接地基准点时则接地，此接地点应是所有本安仪表系统接地导体单一接地点，并与电源接地系统分开。
24、基本问答
1防爆级别CT4高还是CT6高?
有人以为是CT4防爆级别要高..能承受450度温度而不变形或什么?
有人以为是CT6防爆级别要高,元件表面只能产生85度如下温度..不会点燃周边气体
那元件表面容许最高温度究竟是指什么哟
答：T6和T4是指防爆产品工作时表面温度，而不是承受温度，T6组产品工作时表面温度比T4组温度低，固然是T6组好。例如，你买了个电视机，固然但愿它开着时候表面温度不要太高。防爆产品也是一种道理，工作时表面温度低更安全。T4表面温度容许在135度，T6表面温度为85度，对防爆设备技术规定更高。
25、防爆电机按防爆原理分可分为隔爆型电机、增安型电机、正压型电机、无火花型电机及粉尘防爆电机等。
1． 隔爆型电机
它采用隔爆外壳把也许产生火花、电弧和危险温度电气某些与四周爆炸性气体混合物隔开。但是，这种外壳并非是密封，四周爆炸性气体混合物可以通过外壳各某些接合面间隙进入电机内部。当与外壳内火花、电弧、危险高温等引燃源接触时就也许发生爆炸，这时电机隔爆外壳不但不会损坏或变形，并且爆炸火焰或炽热气体通过接合面间隙传出时，也不能引燃四周爆炸性气体混合物。
其重要特点是：
(1) 功率级别、安装尺寸及转速相应关系与DIN42673一致，同步考虑到与YB系列继续性和Y2系列互换性，作了必要调节，更加有效和实用。
(2) 全系列采用F级绝缘，温升按B级考核。
(3) 噪声限值比YB系列低，接近YB系列I级噪声，振动限值与YB系列相称。
(4) 外壳防护级别提高到IP55。
(5) 全系列选用低噪声深沟球轴承，机座中心高在180mm以上电机设注排油装置。
(6) 电机散热片有平行水平分布和辐射分布两种，以平行水平分布为主。
(7) 重要性能指标达到20世纪90年代初国际先进水平。
2.增安型电机
它是在正常运营条件下不会产生电弧、火花或危险高温电机构造上，再采用某些机械、电气和热保护办法，使之进一步避免在正常或承认过载条件下浮现电弧、火花或高温危险，从而保证其防爆安全性。其重要特点是：
(1)满足增安型防爆电机规定，采用一系列可靠防止火花、电弧和危险高温办法，可以安全运营于2区爆炸危险场合。
(2)采用无刷励磁，设立旋转整流盘和静态励磁柜，励磁控制系统可靠；顺极性转差投励精确，无冲击；励磁系统失步保护可靠，再整步能力强；线路设计合理，放电电阻在工作中不发热；励磁电流调节范畴宽。
(3)同步机、交流励磁机及旋转整流盘同轴。整流盘位于主电机和励磁机之间，或置于轴承座之外。
(4)外壳防护级别为IP54。
(5)采用F级绝缘，温升按B级考核。
(6)变化老式下水冷为上水冷，即水冷却器置于电机上部。
(7)设增安型防潮加热器，固定在电机底部罩内，用于停机时加热防潮用。
(8) 选优质原材料，电气及机械计算留有较大裕度，能满足运营可靠性和增安型电机温度规定。
(9)设立有完善监控办法；主接线盒内设立用于差动保护增安型自平衡电流互感器；定子绕组埋设工作和备用铂热电阻，分度号为Pt100；设漏水监控仪，监控水冷却器泄漏；两端座式滑动轴承分别设现场温度显示仪表和远传信号端子。