3

01

防爆基本概念

●爆炸性危險場所●爆炸性危險場所：任何具有潛在爆炸危險的場所�！裨谑�油、化工、煤炭等生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)⒉豢杀苊獾匦纬杀�炸性危險環(huán)境：◆在煤礦井下，三分之二的場所屬于爆炸性危險場所；◆在石油開采現(xiàn)場和精煉廠約有60～80％屬于爆炸性危險場所；◆在化學(xué)工業(yè)中，約有80％以上的生產(chǎn)車間屬于爆炸性危險場所。

防爆基本概念

爆炸：一種因氧化反應(yīng)或其他放熱反應(yīng)而引起的壓力和溫度驟升的現(xiàn)象。爆炸發(fā)生的充分必要條件◆存在可燃性物質(zhì)◆存在空氣◆存在點燃源◆以上三者同時同地存在爆炸發(fā)生還需要：◆有限空間◆充分混合或散布

點燃源(EN 1127.1-2011中13類)◆靜電放電◆碰撞和摩擦（機械火花）◆光輻射◆電磁波◆固體熱表面◆電氣放電（電氣火花、電弧等）

防止爆炸的基本方法

◆消除潛在的爆炸性環(huán)境◆或消除引爆源◆如果完全消除潛在爆炸性環(huán)境和消除引爆源不可能實現(xiàn)，那么選擇和準(zhǔn)備合適的保護措施，過程設(shè)備，系統(tǒng)和作業(yè)流程可以使得上述潛在爆炸環(huán)境和引爆源同時發(fā)生的可能性降低到合理的可接受的水平。上述措施可以是單獨使用，也可以是聯(lián)合使用。

可燃性物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)

◆爆炸極限（LEL、UEL）

◆點燃能量

◆自動點燃溫度（AIT）：某種材料在沒有火花或火焰存在的情況下自己燃燒的溫度。比如： 乙炔Acetylene: 299°C 氫氣Hydrogen: 550°C 乙醚Ethyl Ether: 160°C 丙烷Propane: 493°C 鎂Magnesium: 490°C 小麥Wheat: 220°C 引爆源 可燃性物質(zhì) （空氣中的）氧氣◆爆炸濃度上限和爆炸的濃度下限（UFL和 LEL）◆最小點燃電流（MIC）◆自動點燃溫度（AIT）◆最大實驗間隙MESG（隔爆產(chǎn)品）◆爆炸壓力（EP）◆爆炸峰值壓力上升時間（TPP）◆……

爆炸性氣體分級

爆炸性粉塵分級

危險區(qū)域劃分 EN/IEC 60079-10-X

Zone 0 - zone 20 (>1000 h/year)is an area where there is a hazardous explosive atmosphere of a mixture of air and flammable gases, vapours or mists or dusts all the time, for extended periods of time, or frequently. 長期維持，經(jīng)常出現(xiàn)Zone 1 - zone 21 (10-1000 h/year)is an area where a hazardous explosive atmosphere of a mixture of air and flammable gases, vapours or mists or dusts is occasionally formed in normal operation 正常工況，偶爾出現(xiàn)Zone 2 - zone 22 (is an area where a hazardous explosive atmosphere of a mixture of air and flammable gases, vapours or mists or dusts is not usually or is temporarily formed in normal operation. 正常工況，不太可能出現(xiàn)，或短時維持危險區(qū)域劃分—— 非礦用區(qū)域

危險區(qū)域劃分的辦法

●區(qū)域分類◆識別釋放源◆確定釋放速率和釋放源等級（連續(xù)釋放源，一級釋放源，二級是釋放源）◆評估通風(fēng)或稀釋條件和效率◆確定區(qū)域類型◆確定區(qū)域的范圍●采用行業(yè)指引 采用指引或范例方法來進行區(qū)域劃分（如GB 50058）●計算方法 （EN/IEC 60079-10-1）最高表面溫度限定II類：無T5氣體, 僅二硫化碳和亞硝酸乙酯為T6氣體。

III類：不超過指定的最大表面溫度。防爆基本概念環(huán)境溫度◆通常情況下，本安設(shè)備使用的環(huán)境溫度應(yīng)該為-20℃ ≤Ta≤+40℃�！舢�(dāng)設(shè)備預(yù)期使用在不同于以上環(huán)境溫度范圍，應(yīng)讓用戶注意�！敉ǔ－h(huán)境溫度范圍如下：-40℃ ≤Ta≤+60 ℃

防爆設(shè)備的分類

防爆設(shè)備的保護等級 EPL◆EPL：Equipment Protection Level◆根據(jù)設(shè)備成為引爆源的課能性和在爆炸性環(huán)境中所具有的不同特征而 對設(shè)備規(guī)定的保護等級

防爆產(chǎn)品的分類 —— 總結(jié)

常用保護方法

02

防爆設(shè)備的選型基礎(chǔ)

•用戶應(yīng)確定設(shè)備所在的區(qū)域類型•用戶應(yīng)確定設(shè)備所在區(qū)域爆炸性物質(zhì)的特性 （溫度，氣體或粉塵的分類組別）防爆設(shè)備氣體分類組別 —— Sub Group

特殊：IIB+H2

防爆設(shè)備的溫度◆ 最大表面溫度 （Maximum Surface Temperature)設(shè)備在0.9倍和1.1 倍額定下（額定電壓，額定功率或額定電流）所能到 達的最高溫度 （已經(jīng)校準(zhǔn)到設(shè)備定義的最大環(huán)境溫度）◆ 環(huán)境溫度 (Ambient Temperature)設(shè)備使用的環(huán)境介質(zhì)的溫度（如空氣或其他介質(zhì)溫度）◆ 服務(wù)溫度 (Service Temperature)設(shè)備中與防爆方式符合性有關(guān)的非金屬材料的所能承受的工作溫度防爆設(shè)備的表面溫度組別——氣體環(huán)境下

代表性氣體和粉塵的點燃溫度

防爆設(shè)備的IP防護等級 GB 4208

從防爆標(biāo)志評審防爆設(shè)備的選型 ——IECEx/GB標(biāo)志 (氣體)

從防爆標(biāo)志評審防爆設(shè)備的選型 —— IECEx/GB 標(biāo)志(粉塵)

防爆方式及其適用的區(qū)域 —— 氣體環(huán)境

防爆方式及其適用的區(qū)域 —— 粉塵環(huán)境

防爆設(shè)備的選型評估要素

◆防爆設(shè)備的防爆方式應(yīng)和防爆設(shè)備的預(yù)期使用區(qū)域相匹配 ；◆防爆設(shè)備的保護級別（EPL）應(yīng)和設(shè)備的預(yù)期使用區(qū)域相匹配；◆防爆設(shè)備的氣體分類組別（IIA，IIB，IIC ，IIIA，IIIB，IIIC）應(yīng)和設(shè)備預(yù)期使用區(qū)域的可燃型物質(zhì)相匹配；◆防爆設(shè)備的證書中規(guī)定的環(huán)境溫度和預(yù)期使用的區(qū)域相匹配；◆防爆設(shè)備的最大表面溫度應(yīng)和設(shè)備預(yù)期使用區(qū)域的可燃性物質(zhì)的點燃溫度相匹配；如果是粉塵環(huán)境下的設(shè)備，測試時未覆蓋粉塵，Tmax◆電纜引入裝置等設(shè)備，其與防爆方式有關(guān)的非金屬材料服務(wù)溫度和設(shè)備證書相關(guān)限制相匹配（如電纜引入點和分支點溫度）；◆外部影響：防止外部因數(shù)對防爆設(shè)備性能的影響：如壓力條件，化學(xué)作用，震動，外部熱源，電氣，潮濕，腐蝕等等，在設(shè)備選型時應(yīng)考慮這些外部因素的影響，并采取相應(yīng)的措施�！駥τ诔睗�，應(yīng)考慮冷凝液體的排出；●過程液體流入設(shè)備內(nèi)部—單密封或雙密封；●防爆設(shè)備的IP 和一般IP的區(qū)別；如果設(shè)備的IP高于防爆要求的IP，設(shè)備的IP 安裝和使用過程中應(yīng)保持。

防爆設(shè)備的選型評估要素

●移動式或便攜式設(shè)備◆EPL 應(yīng)符合可能使用場所中最高EPL的要求◆除非有合適的注意事項，否則移動設(shè)備的備用電池不應(yīng)該帶入危險區(qū)◆移動設(shè)備或便攜設(shè)備插座部分如在危險區(qū) ，在插座應(yīng)滿足危險區(qū) EPL的要求◆

03

防爆設(shè)備的安裝

防爆設(shè)備的安裝，檢驗和維護要求●●防爆設(shè)備設(shè)計，選擇和安裝：IEC 60079-14 (GB 3836-15)◆防爆設(shè)備的安裝檢驗和維護：IEC 60079-17 (GB 3836-16)防爆設(shè)備的安裝——接地和等電位連接等電位連接●危險場所的電氣安裝均要求等電位，裸露的外部導(dǎo)體均應(yīng)與等電位連接系統(tǒng) 連接◆等電位連接系統(tǒng)包含：◆保護線◆金屬導(dǎo)管◆金屬電纜護套◆鋼絲鎧裝和結(jié)構(gòu)的金屬部件，但不包含中性導(dǎo)線●電纜的鎧裝層或屏蔽層僅在危險場所外接地（如控制室），則該接地點可以 作為危險區(qū)域的等電位連接點,但對于TN系統(tǒng)，鎧裝層或屏蔽層應(yīng)在危險區(qū)域 內(nèi)接地或進行絕緣隔離。●等電位連接導(dǎo)體的最小直徑為6mm2 (主）或 4mm2(補充連接）●本安設(shè)備的金屬外殼不需要等電位連接（除非證書或說明書有要求）●陰極保護裝置不應(yīng)和等電位連接連在一起 ；●運輸工具和固定設(shè)備之間連接管道如有絕緣法蘭，等電位連接可能需要。布線和電纜●護套抗拉強度低的電纜“易剝離電纜”除非裝導(dǎo)管中，否則不允許使用；最低抗拉強度 2.5 N/mm2 (PVC, 15.0 N/mm2 Polyethylene）等電纜 為容易剝離電纜；●電纜應(yīng)為熱塑護套，熱固護套或合成橡膠護套，電纜圓形致密，如有擠壓層或填料層應(yīng)防潮；或礦物絕緣金屬護套；●無護套的單芯電線除非裝在配電盤，外殼或?qū)Ч軆?nèi)部；●電纜表面的溫度不應(yīng)超過設(shè)備的溫度等級，確認(rèn)設(shè)備是否需要用高溫電纜（如超過105）；●防止電纜的火焰?zhèn)鞑ィ喝绶�合IEC60332-1-2的電纜 ，放置在沙槽中，或電纜從非危險區(qū)進入安全區(qū)時進行隔離。與防爆方式有關(guān)的安裝 —— 隔爆●U證隔爆產(chǎn)品不可以單獨使用；●隔爆箱體開孔或孔的修改必須符合證書的要求；●防爆箱體內(nèi)部元件的變更需要再評估；●安裝過程應(yīng)保護好防爆結(jié)合面，防爆結(jié)合面不可以噴漆；●防爆結(jié)合面的油脂應(yīng)為非可燃性物質(zhì)，不應(yīng)硬化，不應(yīng)腐蝕防爆結(jié)合 面；●防爆間隙要保證。與防爆方式有關(guān)的安裝 —— 增安功耗和溫升評估；●火花元件不可以安裝，除非已經(jīng)采用其他防爆方式保護；●接線端子的固定；●殼體的緊固，確保IP防護。與防爆方式有關(guān)的安裝 —— 本安外接安全柵，安全柵本安參數(shù)應(yīng)和本安設(shè)備的參數(shù)相匹配；Uo ≤ Ui ; Io ≤ Ii ; Po ≤ Pi ; Co ≥ Ci + Cc ; Lo ≥ Li + Lc Cc = capacitance of cable (typ. 0.1 pF/cm) ; Lc = inductance of cable (typ. 5 nH/cm)●安全柵參數(shù)匹配應(yīng)考慮電纜的電氣參數(shù)；●如果有屏蔽要求，屏蔽應(yīng)在非危險區(qū)一點接地，防止電位差；●本安電路和非本安電路的隔離；●本安線纜用藍色。防爆設(shè)備的檢查和維護——檢查的主要項目●防爆選型和參數(shù)的匹配（初始檢查）●安裝的正確性●銘牌和警告性標(biāo)志的正確性和完好性●未經(jīng)批準(zhǔn)的修改●與防爆有關(guān)的非金屬件（如老化，脫落等）●安裝符合性和緊固件完整性●防爆結(jié)合面的完好性●電纜選型正確性和完好性●接地的正確性和完好性●電路的隔離●電路的干燥和清潔●接線的緊固性●與過程介質(zhì)之間的密封性 ，泄露痕跡

04

檢驗案例

防爆設(shè)備的檢查和維護 —— 案例

▲防爆面銹蝕

▲緊固件松動

▲銘牌不完整或丟失

設(shè)備選型和安裝的基本原則–總結(jié)

◆設(shè)備場所有文件化的分區(qū)文件 ，包含危險場所的分類和區(qū)域范圍，危險場 所的可燃性物質(zhì)種類和必要特性（如點燃溫度，氣體分類組別， 粉塵分類 組別）；◆選型和安裝人員應(yīng)確保危險場所的設(shè)備所需產(chǎn)品型式證書（3C和/或 ATEX/IECEx）以及產(chǎn)品的使用安裝說明書是可獲得的；◆選型人員在采購防爆設(shè)備采購前，應(yīng)由專業(yè)人員對防爆設(shè)備的證書防爆參 數(shù)，安全使用條件等進行評審，確保防爆參數(shù)符合防爆區(qū)域的要求；◆選型人員必須確保以防爆元件（U證），有和其預(yù)期使用的防爆設(shè)備一起 經(jīng)過評估；◆防爆專業(yè)人員應(yīng)評估確保和防爆設(shè)備一起安裝的電纜引入裝置的防爆方式， 防爆參數(shù)和該防爆設(shè)備一致;◆安裝人員安裝設(shè)備前，應(yīng)核對防爆銘牌和防爆證書一致；◆安裝人員安裝設(shè)備前，應(yīng)仔細(xì)閱讀防爆設(shè)備的安裝使用說明書，特別注意 證書和安裝使用說明中的安全使用條件的要求。