防爆仪表-基础知识.ppt

《防爆仪表-基础知识.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《防爆仪表-基础知识.ppt（142页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、危险场所自控系统的防爆技术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、爆炸基本条件一、爆炸基本条件 和防爆基本方法和防爆基本方法1、产生爆炸的基本条件、产生爆炸的基本条件 产生爆炸的基本条件，即爆炸三角形产生爆炸的基本条件，即爆炸三角形原理：原理：可燃物质可燃物质爆炸性物质爆炸性物质 氧化剂氧化剂空气（氧气）空气（氧气）热能热能点火源（如电火花、炽点火源（如电火花、炽热表面）热表面）三者缺一不可三者缺一不可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避免形成爆炸性环境理想的方法排除/削除可能的点火源实际的方法。3、防爆基础理论（1）初级防护理论初级防护理论是通过

2、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。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。（4）爆炸极限可燃性物质与空气的混合浓度

3、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。爆炸下限(LEL-lowerexplosivelimit)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。爆炸上限(UEL-upperexplosivelimit)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。

4、（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）（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)；III类：爆炸性粉尘和纤维。对于石油化工企业，爆炸物质主要是类和类。（2）北美将爆炸性物质分为三类(级)，它们分别是：ClassI爆炸性气体；ClassII爆炸性粉尘；ClassIII-纤维。2、爆炸性气体混合物的分级分组（1）爆炸性气体分级类爆

5、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。见表1。表表1 1级别级别 最大试验安全间隙最大试验安全间隙（MESGMESG）（）（mmmm）最小点燃电流比最小点燃电流比(MICR)(MICR)AA0.90.90.80.8BB0.50.5MESGMESG0.90.90.45MIC0.80.45MIC0.8CC0.50.50.450.45我国国家标准GB3836.1，国际电工委员会IEC标准和欧洲EN标准等均采用上述的分级方法。美国NEC500的标准却不同，见表2.（NEC-美国国家电气规程）表表2 2典型气体典型气体 GBGB、IECIEC

6、、ENEN、NEC505NEC505美国（北美）美国（北美）NEC500NEC500点燃特性点燃特性 丙烷丙烷 AAGroupDGroupDGroupCGroupCGroupBGroupB难难易易 乙烯乙烯 BB氢气氢气 CC乙炔乙炔 GroupAGroupA最大试验安全间隙(MESG）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25mm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)最大试验安全间隙试验装置示意图最小点燃电流(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）最小点燃电流比(

7、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。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/蒸气的点燃温度不同，而划分6个组别：T1、T2、T3、T4、T5、T6，见表3。表表 3 3组别组别引燃温度引燃温度t t（）T1T1450450t tT2T2300300t t 450450T3T3200200t t 300300T4T4135135t t 200200T5T5100100t t 135135T6T68585t t 100100（3 3）爆炸性气体的分类、分级、分组举例，见表）爆炸性气体的分类、分级、分组举例，见表5 5类和级类和

8、级最大试验最大试验安全间隙安全间隙MESG/mmMESG/mm最小点燃最小点燃电流比电流比 MICRMICR引燃温度（引燃温度（）与组别）与组别T1T1T2T2T3T3T4T4T5T5T6T6T T450450450450 T T300300300300 T T200200200200 T T135135135135 T T100100100100 T T8585MESG=1.14MESG=1.14MICR=1.0MICR=1.0甲烷甲烷A A0.0.9 9MESMESG G1.141.140.80.8MICRMICR1.01.0乙烷、丙烷、乙烷、丙烷、丙酮、苯乙丙酮、苯乙烯烯丁烷、乙醇、丁烷

9、、乙醇、丙烯、丙烯、戊烷、己烷、戊烷、己烷、庚烷庚烷、乙醚、乙醛乙醚、乙醛亚硝酸乙酯亚硝酸乙酯B B0.50.5MESMESG G 0.90.90.450.45MICRMICR 0.80.8二二甲甲醚醚、民民用用煤气、环丙烷煤气、环丙烷环环氧氧乙乙烷烷、丁丁二烯、乙烯二烯、乙烯异戊二烯异戊二烯C CMESMESG G 0.50.5MICRMICR 0.450.45水水煤煤气气、氢氢、焦炉煤气焦炉煤气乙炔乙炔二硫化碳二硫化碳硝酸乙酯硝酸乙酯3、爆炸危险区域划分（1 1）爆炸性气体环境危险区域划分依据）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

10、的依据是：蒸汽）划分的依据是：GB3836.14-2000GB3836.14-2000爆炸性气体环境用电气设备爆炸性气体环境用电气设备 第第1414部分部分 危险场所分类危险场所分类 GB50058-1992GB50058-1992爆炸和火灾危险环境电力装置设计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。出现的频繁程度和持续时间为划分依据的。（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

11、所分为以下区域：续时间把危险场所分为以下区域：0 0区区-连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境境1 1区区-在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境环境2 2区区-在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物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。混合物的环境。4、北美标准与、北美标准与IEC、GB在爆炸性气体环在爆炸性气体环境危险区域划分的区别境危险区域划分的区别北美标准与IEC、GB在爆炸性气体环境危险区域的划分方法存在

12、很大的差异，它们之间的近似对应关系见表6.GBGB、IECIEC、ENEN、NEC505NEC505NEC500NEC500危险程度危险程度0 0区（区（Zone 0Zone 0）ClassClass气体类气体类Division 1Division 1高高低低1 1区（区（Zone 1Zone 1）2 2区（区（Zone 2Zone 2）Division 2Division 2三、爆炸性粉尘的危险区域划分三、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

13、烧，并在常温常压下与空气形成爆炸性混合物的粉尘。在爆炸性粉尘环境中粉尘分为下列四种：爆炸性粉尘可燃性导电粉尘可燃性非导电粉尘可燃纤维。（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）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。2、爆炸性粉尘的分级和分组、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力装置设计规范SH3038-2000石油化工企业生产装置电力设计技术规范 （2 2）爆炸性粉尘的分级和分组）爆炸性粉尘的分级和分组爆炸性粉尘（

14、爆炸性粉尘（类类 爆炸性物质）爆炸性物质）按其物理性质分按其物理性质分A A、B B级级 按点燃温度分按点燃温度分T11T11、T12T12、T13T13组。爆炸组。爆炸性粉尘分级、分组标准见表性粉尘分级、分组标准见表7 7和表和表8 8。表表7 7温度组别温度组别点燃温度（点燃温度（t t）T1-1T1-1270270T1-2T1-2200200t270t270T1-3T1-3150150t200t200表表 8 8类和级类和级T1-1T1-1T1-2T1-2T1-3T1-3T T270270270T270T200200200T200T140140A A非导电性可燃纤维非导电性可燃纤维 木棉

15、纤维、烟草纤维、纸纤木棉纤维、烟草纤维、纸纤维、亚硫酸盐纤维素、人造维、亚硫酸盐纤维素、人造毛短纤维、亚麻毛短纤维、亚麻 木质纤维木质纤维 非导电性爆炸性粉尘非导电性爆炸性粉尘 小麦、玉米、砂糖、橡胶、小麦、玉米、砂糖、橡胶、染料、聚乙烯、苯酚树脂染料、聚乙烯、苯酚树脂 可可、米糖可可、米糖 B B导电性爆炸性粉尘导电性爆炸性粉尘 镁、铝、铝青铜、锌、钛、镁、铝、铝青铜、锌、钛、焦碳、碳黑焦碳、碳黑 铝（含油）铝（含油）铁、煤铁、煤 火炸药粉尘火炸药粉尘 黑火药黑火药T.N.TT.N.T硝化棉、吸收药、黑硝化棉、吸收药、黑索金、特屈儿、泰安索金、特屈儿、泰安 3、爆炸性粉尘环境危险区域划分、爆

16、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力装置设计规范SH3038-2000石油化工企业生产装置电力设计技术规范（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境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（3 3）GB12476GB12476和和IEC79-61241IEC79-61241标准标准 对爆炸粉尘危险区域划分的方法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，它们是把危险场所分为三个区域，它

17、们是2020区、区、2121区区和和2222区。区。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。而而NEC500NEC500划分危险区域和表示的方法与上述划分危险区域和表示的方法与上述也不同，具体见表也不同，具体见表9 9。表表9 9NEC500NEC500GB50058GB50058SH3038SH3038GB12476GB12476IEC79-10/61241IEC79-10/61241类类区区ClassClass粉尘类粉尘类Division1Division11010区区2020区区2121区区Division2Division21111区区2222区区

18、（2 2）爆炸性粉尘环境用电气设备）爆炸性粉尘环境用电气设备1 1）分型）分型 A A型设备是无粉尘层试验型设备是无粉尘层试验A A型尘密外壳，其防护等级为型尘密外壳，其防护等级为 IP6;IP6;AA型防尘外壳，其防护等级为型防尘外壳，其防护等级为 IP5;IP5;BB型设备是有粉尘层试验型设备是有粉尘层试验B B型尘密外壳，其防护等级为型尘密外壳，其防护等级为 IP6;IP6;BB型防尘外壳，其防护等级为型防尘外壳，其防护等级为 IP5;IP5;22）可燃性粉尘防爆电气设备的最高表面温度分为）可燃性粉尘防爆电气设备的最高表面温度分为6 6个组：个组：T1T6T1T6(与可燃性气体防爆电气设

19、备的最高表面温度组与可燃性气体防爆电气设备的最高表面温度组别一样别一样)美国NEC500标准对气体、液体、粉尘进行的分级（Groups）与GB、IEC标准的差异，见表10。表表1010美国标准美国标准NEC500NEC500GB3836GB3836、GB12476GB12476、IEC79-10/61241IEC79-10/61241类类级级气体、液体、粉尘气体、液体、粉尘分级分级ClassClass气体类气体类 GroupsAGroupsA乙炔乙炔 CCGroupsBGroupsB氢氢 丁二烯、氧化乙烯丁二烯、氧化乙烯 B BGroupsCGroupsC环丙烷、乙醚、乙烯环丙烷、乙醚、乙烯乙

20、醛乙醛 AAGroupsDGroupsD丙酮、乙醇、氨、苯、丁烷、汽油丙酮、乙醇、氨、苯、丁烷、汽油 ClassClass粉尘类粉尘类 GroupsEGroupsE金属粉尘（如：铝、镁等）金属粉尘（如：铝、镁等）爆炸性粉尘爆炸性粉尘 GroupsFGroupsF碳黑、煤或焦炭粉尘碳黑、煤或焦炭粉尘 可燃性粉尘可燃性粉尘 GroupsGGroupsG面粉、淀粉或谷物粉尘面粉、淀粉或谷物粉尘 四、爆炸危险场所用防爆电气设备类型四、爆炸危险场所用防爆电气设备类型 1、防爆电气设备、防爆电气设备在爆炸危险场所安全运行的所有带电设备 2、防爆电气设备的分类、防爆电气设备的分类类：煤矿用防爆电气设备；类：

21、除煤矿用以外的其他爆炸性气体环境用电气设备。类：爆炸性粉尘危险场所类，用“DIP”表示。3、防爆电气设备的结构型式和特性、防爆电气设备的结构型式和特性（1 1）爆炸性气体环境用电气设备主要有：爆炸性气体环境用电气设备主要有：隔爆型电气设备隔爆型电气设备“d”d”增安型电气设备增安型电气设备“e”e”本质安全型电气设备本质安全型电气设备“i”i”正压型电气设备正压型电气设备“p”p”浇封型电气设备浇封型电气设备“m”m”油浸型电气设备油浸型电气设备“O”O”充沙型电气设备充沙型电气设备“q”q”“n”“n”型电气设备型电气设备除上述这些结构以外的，经检验机构检验除上述这些结构以外的，经检验机构检

22、验确认的防爆特殊型确认的防爆特殊型“s”s”。隔爆型“d”防爆原理图增安型“e”防爆原理图正压型“p”防爆原理图本质安全型“i”防爆原理图浇封型“m”防爆原理图4、石油化工自控系统常用防爆电气设备、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石油化工自控系统通常为防爆电气设备为类工厂用电气设备。其中隔爆型和本质安全型电类工厂用电气设备。其中隔爆型和本质安全型电气设备最为常用。气设备最为常用。类隔爆型和本质安全型电气设备按使用于爆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：炸性气体特性进一步可分为：A A、B B、C C类。类。按其工作时发热的最高表面

23、温度可分为：按其工作时发热的最高表面温度可分为：T1T6T1T6六个温度组别。六个温度组别。表表1111温度组别温度组别最高表面温度最高表面温度T1T1450450T2T2300300T3T3200200T4T4135135T5T5100100T6T685855、防爆电气设备标志、防爆电气设备标志（1 1）爆炸性气体环境用电气设备）爆炸性气体环境用电气设备ExEx 等级等级 类别类别 级别级别 温度组别温度组别T1-T6T1-T6ABCABC、IaIa、ibib防爆标记防爆标记 Ex:Ex:符合中国标准符合中国标准EExEEx:符合欧洲标准符合欧洲标准（2 2）爆炸性粉尘环境用电气设备）爆炸性

24、粉尘环境用电气设备DIPDIP AA2121TATAT6T6 温度组别温度组别：T1-T6T1-T6AA型设备温度组别型设备温度组别可使用的区域可使用的区域A A型设备型设备粉尘防爆标记粉尘防爆标记 五、爆炸性气体环境用电气设备的防爆五、爆炸性气体环境用电气设备的防爆性能要求性能要求爆炸性气体环境内安装使用的电气设备必须是防爆电气设备，并且防爆电气设备必须是符合现行国家标准的产品。要根据爆炸危险区域的分区、电气设备的种类和防爆结构的要求，选择相应的电气设备。1、通用技术要求GB3836.1-2000爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求本标准所规定的是各种防爆结构类型电气设备所共同需要遵守

25、的技术指标。这些技术条款约束着它们共性的潜在危险。（1 1）温度）温度 最高表面温度最高表面温度类电气设备要按表类电气设备要按表1111标出的温度组别作出温标出的温度组别作出温度标志，如有特殊使用时，要标实际最高表面温度标志，如有特殊使用时，要标实际最高表面温度，必要时给出其限定使用的气体名称。度，必要时给出其限定使用的气体名称。环境温度环境温度类电气设备设计在类电气设备设计在-20-20+40+40环境温度下环境温度下使用，在此时不需要附加标志。如果温度超出上使用，在此时不需要附加标志。如果温度超出上述范围视为特殊情况，制造厂要按特殊条件制造述范围视为特殊情况，制造厂要按特殊条件制造并在铭牌

26、上标出并在铭牌上标出TaTa或或TambTamb附加规定范围。附加规定范围。表面温度和引燃温度表面温度和引燃温度最高表面温度应低于爆炸性气体环境的引燃温度。最高表面温度应低于爆炸性气体环境的引燃温度。（2）开启外壳门、盖的允许时间（3）非金属外壳和外壳的非金属部件（4）含轻金属的外壳（5）紧固件（6）联锁装置（7）绝缘套管（8）粘接材料（8）粘接材料（9）EX元件（10）连接件和接线空腔（11）接地连接件（12）电缆和导管引入装置（13）对外壳的防护要求(13)外壳的防护要求(1)(1)外壳的防护标准外壳的防护标准GB4208-1993GB4208-1993外壳防护等级（外壳防护等级（IPIP

27、代码）代码）IPIP：国际防护：国际防护internationalprotectioninternationalprotection（2 2）IPIP代码表示形式代码表示形式示例：示例：IPIP23CS23CSIPIP代码字母代码字母22第一位特征数字第一位特征数字33第二位特征数字第二位特征数字CC附加字母附加字母SS补充字母补充字母(12)(12)电缆和导管引入装置电缆和导管引入装置电缆和导管引入装置是防爆电气设备的一部分，要与设电缆和导管引入装置是防爆电气设备的一部分，要与设备一起进行防爆性能的检验试验。备一起进行防爆性能的检验试验。与设备外壁的连接与设备外壁的连接-光孔或螺纹孔；光孔或

28、螺纹孔；引入装置要有标识引入装置要有标识-电缆或导管的最大允许数量、连接电缆或导管的最大允许数量、连接形式（公制或锥管螺纹形式（公制或锥管螺纹NPTNPT）；）；密封堵部件要符合电气设备的防爆特性要求。密封堵部件要符合电气设备的防爆特性要求。引入装置中的橡胶密封圈要按规定进行老化试验，并引入装置中的橡胶密封圈要按规定进行老化试验，并合格。合格。导线温度，在额定工作状态下，如果电缆或导管引入装导线温度，在额定工作状态下，如果电缆或导管引入装置部位的温度高于置部位的温度高于7070，或在芯线分支部位高于，或在芯线分支部位高于8080，电，电气设备应适当地作出标志（气设备应适当地作出标志（“X”X”

29、）以便用户正确选择电）以便用户正确选择电缆密封套和电缆或导线。缆密封套和电缆或导线。11引入点；引入点；引入点；引入点；22导线分支点；导线分支点；导线分支点；导线分支点；33密封圈密封圈密封圈密封圈 电缆引入装置结构简图电缆引入装置结构简图11引入点；引入点；22导线分支点；导线分支点；44填料填料 导管引入装置导管引入装置11密封圈；密封圈；22引入装置；引入装置；33压紧元件；压紧元件；44电缆；电缆；66密封垫；密封垫；电缆引入装置11密封圈；密封圈；22引入装置；引入装置；44电缆；电缆；55填料；填料；66密封垫；密封垫；77压紧填料元件；压紧填料元件；电缆引入装置可弯曲电缆进线口

30、圆角（13）外壳的防护要求防爆电气设备外壳作用防爆电气设备的外壳应合理地采取防护措施（IP），这样做的目的：一是满足有些防爆型式的特定要求；二是起到设备正常运行防护的需要，尤其是户外安装的设备。适用范围适用于额定电压不超过72.5kV,借助外壳防护的电气设备的防护分级。外壳防护目的-防止人体接近壳内危险部件；-防止固体异物进入壳内设备；-防止由于水进入壳内对设备造成有害影响。防爆电气设备外壳标志IP代码标志IP补充字母附加字母第二位特征数字第一位特征数字代码字母IPIP代码的组成及含义代码的组成及含义组成组成数字或数字或字母字母对设备防护的含义对设备防护的含义对人防护的含义对人防护的含义代码字

31、母代码字母IPIP防止固体异物进入防止固体异物进入防止接近危险部件防止接近危险部件第一位字母第一位字母特征数字特征数字0 01 12 23 34 45 56 6无防护无防护 50mm50mm 12.5mm12.5mm 2.5mm2.5mm 1.0mm1.0mm防尘防尘尘密尘密无防护无防护手背手背手指手指工具工具金属线金属线金属线金属线金属线金属线IPIP代码的组成及含义代码的组成及含义组成组成数字或数字或字母字母对设备防护的含义对设备防护的含义对人防护的含义对人防护的含义代码字母代码字母IPIP防止进水造成有害影响防止进水造成有害影响第二位字母第二位字母特征数字特征数字0 01 12 23 3

32、4 45 56 67 78 8无防护无防护垂直滴水垂直滴水1515滴水滴水淋水淋水溅水溅水喷水喷水猛烈喷水猛烈喷水短时间浸水短时间浸水连续浸水连续浸水IPIP代码的组成及含义代码的组成及含义组成组成数字或数字或字母字母对设备防护的含义对设备防护的含义对人防护的含义对人防护的含义代码字母代码字母IPIP防止接近危险部件防止接近危险部件附加字母附加字母（可选择）（可选择）（表示实际防护表示实际防护高于第一位特征字高于第一位特征字母所代表的防护母所代表的防护等级）等级）A AB BC CD D手背手背手指手指工具工具金属丝金属丝IPIP代码的组成及含义代码的组成及含义组成组成数字或数字或字母字母对设

33、备防护的含义对设备防护的含义对人防护的含义对人防护的含义代码字母代码字母IPIP专门补充的信息专门补充的信息补充字母补充字母（可选择）（可选择）（表示实际防护表示实际防护高于第一位特征字高于第一位特征字母所代表的防护母所代表的防护等级）等级）H HMMS SWW高压设备高压设备做防水试验时试样运行做防水试验时试样运行做防水试验时试样静止做防水试验时试样静止气候条件（适用于规定的气气候条件（适用于规定的气候条件和附加防护特点或过候条件和附加防护特点或过程。）程。）2、隔爆型、隔爆型“d”电气设备电气设备隔爆型电气设备是指具有隔爆外壳的电气设备，防爆标志为“d”。隔爆外壳是指能承受内部的爆炸压力，

34、并能阻止爆炸火焰向周围环境传播的防爆外壳。（1）隔爆型）隔爆型“d”电气设备防爆原理电气设备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。（2）隔爆型）隔爆型“d”电气设备防爆结构电气设备防爆结构1）隔爆型电气设备外壳材料隔爆型电气设备的外壳材料一般采用金属材质制成。常用的有钢板、铸钢、铸铝合金、铸铁等材料。当采用铸铁时，其牌

35、号应不低于HT250；当采用铸铝时，应用抗拉强度不低于12Mpa，含镁量不大于6%的铝合金；当外壳容积不大于0.01升时，可采用陶瓷材料制造；当外壳容积不大于0.5升时，可采用塑料材料制造，但塑料外壳的结构强度受成型工艺及易自然老化的影响，一般用于外壳容积小于0.1升的隔爆部件。2）隔爆型电气设备外壳结构由于制造、安装、维护等原因，隔爆外壳不可能是天衣无缝的整体，而是由许多个零部件组成。零件间的连接缝隙会成为壳内的爆炸产物所通过的路径，引燃周围的爆炸性气体混合物。这些零部件的配合部分称隔爆接合面，其接合缝隙称隔爆接合面间隙。隔爆接合面的结构形式隔爆接合面的结构形式取决于隔爆的级别隔爆接合面的结

36、构形式取决于隔爆的级别（A A、B B、C C）、设备的特殊结构要求以及制）、设备的特殊结构要求以及制造加工工艺等。造加工工艺等。隔爆接合面的主要结构形式有：隔爆接合面的主要结构形式有：平面式；平面式；圆筒式；圆筒式；止口式；止口式；螺纹式；螺纹式；曲路式；曲路式；胶粘密封等胶粘密封等。图图11平面式隔爆接合面结构图平面式隔爆接合面结构图 图图22止口式隔爆接合面结构图止口式隔爆接合面结构图图图33止口式隔爆接合面结构图止口式隔爆接合面结构图4）隔爆接合面的最小宽度和最大间隙要求隔爆外壳的隔爆性是建立在隔爆接合面对内部的爆炸火焰有冷却作用为理论基础的。隔爆接合面的结构应能保证熄灭间隙中的火焰，

37、损失至少20%的热量。为此,隔爆接合面的宽度L、间隙（或直径差）i应符合GB3836.2标准中表2表4的规定。对于C外壳的螺纹隔爆接合面应符合符合GB3836.2标准中表5的规定。5）外壳机械强度要求隔爆外壳应能承受GB3836.2标准规定的内部试验压力，而不发生损坏或引起外壳结构强度降低或隔爆接合面处间隙产生永久增大超过标准规定值。对于外壳容积较小的防爆仪表，则应用下列相应压力进行耐压试验。A、B为1MPa。C为1.5MPa。6）隔爆外壳上的几个主要零部件紧固件联锁装置及警告牌衬垫透明件电缆和导线的引入及连接接地连接件铭牌电缆和导线的引入及连接a)电缆和导线有两种引入和连接方式间接引入，用接

38、线盒或插接装置连接的方式；其中接线盒和插接装置要符合隔爆性能要求。直接引入，用接入主外壳内的连接方式。直接引入应采用不会改变外壳隔爆性能的密封填料盖或密封圈的方式。无论采用哪种引入方式，均应采取措施防止电缆受拖拉或扭转时损坏接线端子。b)引入装置引入装置是电缆或导线进出电气设备的隔爆部件。按按其结构分有橡胶密封圈式、填料密封式、带螺纹的电缆引入方式之分。电缆引入装置图例：11密封圈；密封圈；22引入装置；引入装置；33压紧元件；压紧元件；44电缆；电缆；66密封垫；密封垫；图4电缆引入装置图5、电缆引入装置11密封圈；密封圈；22引入装置；引入装置；44电缆；电缆；55填料；填料；66密封垫；

39、密封垫；压紧填料元件；压紧填料元件；图图 66电缆引入装置电缆引入装置图7可弯曲电缆进线口圆角3、本质安全型电气设备（、本质安全型电气设备（i）（1）本质安全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。（2）概念本质安全电路在规定的条件下(包括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电路。本质安全设备其内部所有的电路都是本安电路的电气设备。关联设备装有本质安全电路和非本质安全电路，而且结构使非本质安全电路不能对本质安全电路产生不利影响的电气设备。爬电距离

40、是指两个导电部分之间沿绝缘材料表面的最短距离。电气间隙是指不同电位裸露导电部分之间的最短空间距离。爬电距离；爬电距离；MM金属导体；金属导体；II绝缘材料绝缘材料图8爬电距离的测量示意图爬电距离；爬电距离；MM金属导体；金属导体；II绝缘材料绝缘材料图9爬电距离的测量示意图11导体；导体；22电气间隙；电气间隙；33隔板隔板图图 1010电气间隙测量示意图电气间隙测量示意图（3）本质安全型电气设备（i）在正常工作条件或在规定的故障条件下所产生的任何电火花或热效应均不能点燃爆炸性混合物的电气设备。一般分为两种：一般本安电气设备简单电气设备 （4）本质安全型电气设备防爆原理本质安全型电气设备防爆原

41、理是基于减小点燃能量的防爆原理。（5）本质安全型电气设备结构形式本质安全型(简称本安型)电气设备有两种形式：由电池、蓄电池供电的独立的本安电气系统；由电网供电的包括本安和非本安电路混合的电气系统。（6）本质安全电气系统组成本质安全电气系统一般由本质安全设备、关联设备和外部配线3部分组成。（7）本质安全型电气设备（i）分级本质安全型电气设备及关联的本质安全部分应分为“ia”和“ib”两级。“ia”等级在正常工况下发生1个故障或同时发生2个故障时，不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备为ia级。“ib”等级在正常工况下发生1个故障时，不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备为ia级。（9）本质安全型电气设备

42、（i）结构要求外壳本质安全型电气设备和关联设备的本质安全部分原则上不需要外壳，因为电路自身保证了本质安全性能。当电路本质安全性能可能由于导电部件接近而受到损坏时，例如电路中要求有可靠爬电距离，则需要外壳保护，并且按照GB4208其防护等级不低于IP20。外壳材质a塑料外壳：热稳定性：塑料外壳允许的工作温度高于设备外壳最高表面温度。表面绝缘电阻：1G不燃型或难燃型材料b轻金属外壳：II类：含镁量(质量百分比)6%接线端子同一接线盒内，本安与非本安接线端子的间距不小于50mm，否则应加绝缘板或接地金属板进行隔离。而且本安接线端子应为浅蓝色或有本安标记。各本安电路接线端子的裸露导体部件之间的电气间隙

43、应等于或大于GB3836.4表4给出值。防止极性接反保护电源端加防止反接的二极管保护措施。充电电池的接口，为防止电池对外短路放电，也应加阻塞二极管保护，(ib等级加二个，ia等级加三个)浇封浇封是防止爆炸性气体侵入的安全措施，同时也加强了电气绝缘，避免了电路火花。印刷线路板印刷线路板表面应有绝缘涂层，其爬电距离要符合BG38364标准表4中的规定。绝缘介电强度试验本安电路和电气设备机架或可能接地部件之间的绝缘应能承受500V交流有效值试验电压。本质安全电路与非本安电路之间的绝缘应能承受不小于1500V交流有效值试验电压。（10）关联设备关联设备是指装有本质安全电路和非本质安全电路，且结构使非本

44、质安全电路不能对本质安全电路产生不利影响的电气设备。关联设备是与本安型防爆仪表紧密相关的一种设备，其设备本身电路并不一定是本质安全的，但是它能影响本安电路中的能量，常被用来保持电路的本质安全性能。关联设备可以有以下两中形式a）使用在相适应的爆炸性气体环境中并且符合GB3836.12000规定的另一个防爆型式的电气设备。b）非防爆型式，不能在爆炸性气体环境中使用的电气设备；安全栅：安全栅是本质安全防爆仪表系统中最常见的关联设备，是一种限能装置，是一种安全保护性组件。最常见的安全栅有齐纳式和隔离式两大类。安全栅一般放置在安全区，若安装在危险区，必须置于另一种防爆型式之中。目前采用最多的是隔爆外壳，

45、即隔爆本安复合型。（11）本安电路外部连接电缆本质安全型仪表系统通常由本安型仪表、关联设备和连接电缆三者构成。由于现场仪表与控制室之间距离较远，现场信号需要用连接电缆传输，而连接电缆存在一定数量的分布电容和分布电感，特别是距离较远或仪表的设计参数接近本质安全所容许的最大值情况下，就需要考虑电缆的分布参数和限制配线长度。a）按设计的电缆长度验算电缆的分布电容和分布电感值是否满足要求。通常电缆分布参数按集中参数考虑，其值与电缆长度成正比，即CaCi+CCLaLi+Lc上式中：Ca、La关联设备给出的最大外部允许电容和电感量；Ci、Li本安仪表内部最大等效电容和电感量；Cc、Lc允许电缆的最大分布电

46、容和电感量。b）设计配线时要注意不使本安系统电路的导体与非本安系统的导体有接触的可能，以防止产生电弧或增大电流而产生静电或电磁感应，因此两者连接端子宜分开并加绝缘防护罩。在外部配线时，原则上不得在爆炸危险环境内相互连接或分路。如必须在1区、2区、11区进行连接或分路时应按防爆接线盒或分线盒要求加以保护。cc）本安电路与本安关联电路用的电缆和绝缘导）本安电路与本安关联电路用的电缆和绝缘导线，应该选用铜芯绞线，其最小截面积不得小于线，应该选用铜芯绞线，其最小截面积不得小于0.5mm0.5mm。d d）两个或两个以上单元的本安电路或关联电路）两个或两个以上单元的本安电路或关联电路的配线，不应共用同一

47、电缆或同一保护钢管的配线，不应共用同一电缆或同一保护钢管(电缆电缆线芯或绝缘导线分别屏蔽除外线芯或绝缘导线分别屏蔽除外)。本安电路与非本安一般电路的配线也不应共本安电路与非本安一般电路的配线也不应共用同一电缆或保护钢管。用同一电缆或保护钢管。采用无铠装层和无屏蔽层的电缆敷设时，应采采用无铠装层和无屏蔽层的电缆敷设时，应采用镀锌钢管保护。用镀锌钢管保护。e）本安电路及其关联电路配线用的电缆、保护钢管、端子板通常标以蓝色标志(或缠上蓝色胶带)，以资识别。两个本安电路在一起时，配线端部应标明回路编号或电缆标牌，注明该电缆的起止地点及用途，方便使用者很快识别。（1212）本质安全仪表参数的试验与评定方

48、法）本质安全仪表参数的试验与评定方法本质安全型电路的主要参数：本质安全型电路的主要参数：VmaxVmax-在故障条件下，本安设备最大可接受的电压；在故障条件下，本安设备最大可接受的电压；Imax-Imax-在故障条件下，本安设备最大可接受的电流；在故障条件下，本安设备最大可接受的电流；CiCi-本安设备内部最大等效电容；本安设备内部最大等效电容；Li-Li-本安设备内部最大等效电感；本安设备内部最大等效电感；关联设备的主要参数：关联设备的主要参数：V VDCDC-开路电压，即在故障条件下，可能传送到危险场所开路电压，即在故障条件下，可能传送到危险场所的最大电压；的最大电压；I IACAC-短路

49、电流，即在故障条件下，可能传送到危险场所的短路电流，即在故障条件下，可能传送到危险场所的最大电流；最大电流；Ca-Ca-关联设备允许外接的最大电容关联设备允许外接的最大电容（包括连接的电缆电（包括连接的电缆电容）；容）；La-La-关联设备允许外接最大电感关联设备允许外接最大电感（包括连接的电缆电（包括连接的电缆电容）；容）；等效电阻电路等效电容电路等效电感电路（13）本质安全系统认证方法目前，国际上各防爆检测机构对本质安全型防爆电气设备的认证方法，有下列两类：系统认证（SystemApprovals）参量认证（ParametricApprovals）4、防爆电气设备的认证 我国防爆产品认证机

50、构我国防爆产品认证机构我国防爆产品认证机构我国防爆产品认证机构（1 1）CNASCNAS国家认证认可监督管理委员会国家认证认可监督管理委员会中国合格评定国家认可委员会（英文缩写为：中国合格评定国家认可委员会（英文缩写为：CNASCNAS）是由国家认证认可监督管理委员会批准设）是由国家认证认可监督管理委员会批准设立并授权的国家认可机构，统一负责对认证机构、立并授权的国家认可机构，统一负责对认证机构、实验室和检查机构等相关机构的认可工作。它是实验室和检查机构等相关机构的认可工作。它是在原中国认证机构国家认可委员会（在原中国认证机构国家认可委员会（CNABCNAB）和中）和中国实验室国家认可委员会国