电气防爆防护基本常识2015/01/22

一、危险场所区域划分

按场所中存在物质的物态的不同，将危险场所划分为爆炸性气体环境和可燃性粉尘环境。

按场所中危险物质存在时间的长短，将两类不同物态下的危险场所划分为三个区，即：对爆炸性气体环境，为0区、1区和2区；对可燃性粉尘环境，为20区、21区和22区。

针对爆炸性气体环境，GB 3836.14—2000标准中规定：

0区：爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的场所。

1区：在正常运行时，可能出现爆炸性气体环境的场所。

2区：在正常运行时，不可能出现爆炸性气体环境，如果出现也是偶尔发生并且仅是短时间存在的场所。

在此，“正常运行”是指正常的开车、运转、停车，易燃物质产品的装卸、密闭容器盖的开闭，安全阀、排放阀以及所有工厂设备都在其设计参数范围内工作的状态。

表1 场所划分

二、防爆标志解析

防爆电气设备按GB 3836标准要求，防爆电气设备的防爆标志内容包括：

防爆型式+设备类别+气体组别+温度组别

1、防爆型式

防爆基本类型

2、设备类别

爆炸性气体环境用电气设备分为：

I类：煤矿井下用电气设备

II类：除煤矿外的其他爆炸性气体环境用电气设备

II类隔爆型“d”和本质安全型“i”电气设备又分为IIA、IIB、和IIC类

3、气体组别

爆炸性气体混合物的传爆能力，标志着其爆炸危险程度的高低，爆炸性混合物的传爆能力越大，其危险性越高。爆炸性混合物的传爆能力可用最大试验安全间隙表示。同时，爆炸性气体、液体蒸气、薄雾被点燃的难易程度也标志着其爆炸危险程度的高低，它用最小点燃电流比表示。II类隔爆型电气设备或本质安全型电气设备，按其适用于爆炸性气体混合物的最大试验安全间隙或最小点燃电流比，进一步分为IIA、IIB和IIC类。

如下表所示

爆炸性气体混合物的组别与最大试验安全间隙或最小点燃电流比之间的关系

4、温度组别

爆炸性气体混合物的引燃温度是能被点燃的温度极限值。电气设备按其最高表面温度分为T1～T6组，使得对应的T1～T6组的电气设备的最高表面温度不能超过对应的温度组别的允许值。温度组别、设备表面温度和可燃性气体或蒸气的引燃温度之间的关系如表3所示。

表3 温度组别、设备表面温度和可燃性气体或蒸气的引燃温度之间的关系

这是与气体点燃温度有关的电气设备（假定环境温度为40℃时）的最高表面温度，点燃能量与点燃温度无关。在标准BS5345第一部分中列出了所有可燃性气体和其组别。

③防爆标志

以下以CENELEC氢气防爆标志为例：E Ex ia ⅡC T4

E：按CENELEC标志认可  Ex：防爆公用标志

ia：防爆型式（本质安全）Ⅱ：设备组别

C：气体组别  T4：温度组别

④名词解释

隔爆型电气设备（d）：是指把能点燃爆炸性混合物的部件封闭在一个外壳内，该外壳能承受内部爆炸性混合物的爆炸压力并阻止和周围的爆炸性混合物传爆的电气设备。

增安型电气设备（e）：正常运行条件下，不会产生点燃爆炸性混合物的火花或危险温度，并在结构上采取措施，提高其安全程度，以避免在正常和规定过载条件下出现点燃现象的电气设备。

本质安全型电气设备（i）：在正常运行或在标准试验条件下所产生的火花或热效应均不能点燃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产生电弧或火花，也不产生能够点燃周围爆炸性混合物的高温表面或灼热点，且一般不会发生有点燃作用的故障的电气设备。

防爆特殊型（s）：电气设备或部件采用GB3836-83未包括的防爆型式时，由主管部门制订暂行规定。送劳动人事部备案，并经指定的鉴定单位检验后，按特殊电气设备"s"型处置。

三、防爆标准及选型

①各种防爆型式的对应标准

②气体爆炸危险场所用电气设备防爆类型选型表

四、外壳防护等级（IP）代码（BS EN60529；1992）

第一位特征数字防止固定导体异物进入

第二位特征数字防止进水造成有害影响

举例：IP 65即要求具有尘密及对外壳喷水有防护功能

五、可燃性气体

可燃性气体的爆炸下限是指其在空气中能引起爆炸的最低浓度，即LOWEXPLOSION-LEVEL(LEL)。爆炸上限是指其在空气中能引起爆炸的最高浓度(UEL)。可燃性气体的检测范围通常为0-100%LEL或0-100%VOL，即指达到其爆炸下限之前的阈值或百分比体积。下表所列是一些常见可燃性气体的爆炸极限参数。

六、毒气/氧气

有毒气体在大气中含量为百万分比浓度时，就可以导致人类产生呕吐、昏迷

甚至死亡等中毒现象。检测有毒气体的单位采用百万分比，即ppm,lppm=1×10-6m3。ppm与mg/m3（毫克/立方米）的换算公式：ppm=22.4×mg/m3/分子量下表所列是一些常见的有毒气体的检测参数：

七、保证氧气含量处在安全水平

大气层中，氧气的含量通常为20.9%。如果没有通风设备，含氧量将由于人员呼吸和燃烧急剧减小。一些气体还会对氧气产生置换，如二氧化碳和氮气。当氧含量降至17%时，人类开始感到行动困难，如再降低2-3%或更多，将很快导致人员窒息死亡。与其他种类的危险气体相比，缺氧造成的伤害更多。因为人们往往忽视了它的危害性。当氧含量上升，一些易燃物质发生燃烧的可能性也会急剧增加，如氧气浓度达到24%时，即使象布匹这样的材料，一点暗火便可导致弥天大祸。所以一定要检测空气中的氧气，使其处在安全水平。

注：所有检测仪器的报警点一般设定为（国际上取低线）

可燃气一级报警：全量程的20%-25%LEL

可燃气二级报警：全量程的40%-60%LEL

可燃气三级报警：全量程的80%-100%LEL

毒气一级报警：全量程的20%-25%ppm

毒气二级报警：全量程的40%-60%ppm

氧气一级低报警：空气中含量的19.5%

氧气二级抵报警：空气中含量的17%

氧气高报警：空气中含量的23.5%

八、有毒有害气体量程表

九、安装固定式气体检测装置的基本原则：

1、安装位置能够监测现场的各个地点或存在危险隐患的地方。

2、监测系统能发出早期现场警报，并指示气体泄漏位置，以便开始下列工作：

a)  危险地点内人员疏散

b)  寻打及消除泄漏源

c)  生产线或工厂设备的断电

d)  开启通风设备

气体检测探头的安装位置应尽量靠近初始危险源。由于风力和风向会影响到检测效果，所以应全面和广泛地采集气体信号。

气体检测探头的安装位置必须考虑到安装高度

通常，气体密度小于空气，探头的位置应在可能发生泄漏现象的区域上方；如气体密度大于空气，探头应安装在地面、坑道或地槽中；和空气密度相近的气体，由于气流和通风设备等因素，容易和空气一同流动。此种情况下，探头放置高度应尽可能靠近现场人员的工作空间（呼吸区域）。