防爆课程及IEC要求

爆炸条件保护方式能量源（火花、热表面等）空气（氧气）可燃物危险区域的分级•自然界的爆炸危险源:•根据危险混合物出现的可能性和通风度划分爆炸品气体或蒸汽粉尘纤维&毛屑危险区级别出现的可能性出现的时间/每年危险区分级气体或蒸汽(粉尘)持续区一级区二级区连续地或长时间地出现正常工作情况下周期性地或偶尔地出现正常运行情况下不出现,仅在不正常情况下短时间出现1000小时10小时至1000小时0小时至10小时0区(20)1区(21)2区(22)危险区分级实例堤坝可燃液体危险源持续存在的地区0区通风口通风不良的储油槽区1区2区气体的点火特性点火能量(J)体积比(%)L.E.L.爆炸下限U.E.L.爆炸上限M.I.E最低点火能量气体类别分级代表性气体甲烷丙烷乙烯氢气522.74L.E.L.(%)159.53475U.E.L.(%)3201806020M.I.E.(µJ)I类(矿井气)IIAIIBIIC气体类别温度限制蒸发点:液体蒸发为可燃性蒸汽的最低温度.沸腾点:液体在101,3kPa(1013mbar)压力下的沸点温度.自燃温度(A.I.T.):可燃物体（固、液、气）开始自维持燃烧的最低温度。危险区域内不能有任何超过自燃温度的表面。不能把A.I.T.最高运行温度混淆。对于危险区分级对于气体类别分级温度分级85°T6100°T5135°T4200°T3300°T2450°T1IEC/CENELEC&NEC(美国标准)危险区分级IEC60079-10CENELECEN60079-10USANECArt.500USANECArt.5051部危险区国家或地区持续区一级区二级区0区20区1区21区2区22区2部0区1区2区IEC/CENELEC&美国标准危险气体NEC505NEC500IgnitionEnergy甲烷I类(矿井气体)320µJM.S.H.A区域乙炔氢气乙烯己烷丙烷IIC类IIC类IIB类IIA类IIC类IIC类IIB类IIA类I级A类I级B类I级C类I级D类金属粉碳粉非冷凝粉尘II级E类II级F类II级G类20µJ20µJ60µJ180µJ纤维&毛屑III级IECCENELEC按点燃的容易程度排序无无准备级气体组别分级无IEC/CENELEC&美国标准温度分级表面温度(°C)IECCENELECUSNEC505USNEC50045030028026023021520018016516013512010085T1T2T2AT2BT2CT2DT3T3AT3BT3CT4T4AT5T6T1T2T3T4T5T6隔爆型Exd基本原则：“包容型封装•必须能承受爆炸的压力•塑料材料只允许小容积(3dm3)•连接和开口要做得很精密并且根据气体组分而定缺点•并非所有人都了解其工作原理•封装大而重，对电缆也有特殊要求(导管,衬垫,封装等)•不允许带电开盖操作打开封装需要特殊工具•安装和维护的错误会导致危险的情况不允许在0区使用连接宽度开口优点：•多年使用证明的优良方法本安型ExiVRLCUoIo基本原则“限制型特性•低功率技术限制了电压、电流，把功率限制在点燃危险气体的最低要求之下•元件可靠性、距离和隔离•两类:“ia”允许两个故障“ib”允许一个故障应用•现场和控制室电子仪表优点•不需特殊电缆•对操作工也安全•允许带电开盖操作缺点•不适用于大功率设备允许工作条件:“ia”型工作于0区.“ib”型工作于1区正压型ExpQP基本原则“分离型封装•内部充有比外部气压略高的洁净空气或惰性气体•充电之前要清洁内部气体•连锁系统预防仪表在达到设计压力之前上电，或者在正压充气失败时断电应用•操作台、仪表盘或控制室优点•其它方法都不适用时的解决方案缺点•安装和维护工作复杂而昂贵•仪表如果将接触可燃混合物，必须采取其它防护措施•不许带电开盖操作允许使用区域:带自动上电功能的仪表可在1区工作带声光报警的仪表可在2区工作浇封型Exm合成树脂基本原则“分离型应用•小电路和无可移动元件的情况允许在1区工作充油型Exo油允许在1区工作基本原则“分离型充砂型Exq粉末允许在1区工作基本原则“分离型应用•无可移动部件无火花型Exn基本原则:“正常运行情况下的安全应用•目前成为一种降低成本的2区防爆方式。性能•通过对其他防护方式(“d”,“p”,“e”和“i”)的简化设计实现正常操作状态下的安全EXNA无火花型设备（真正意义上的无火花）II类设备不分级EXNR限制呼吸外壳（防止呼吸效应引起可燃气体被吸进仪表中）EXNL限制能量设备（基于本质安全防爆原理，但仅对正常运行情况进行评价或分析）EXNZ具有简单正压（偶然失压的情况下，只报警，不像EXP那样还要切断电源）EXNC有火花型设备，电火花触头采用除NR、NL和NZ之外的保护技术（封闭、密封外壳）（后4项为广义的无火花，产生电弧、火花或过热表面的设备，它通过采取标准规定的措施，使其不会产生点燃的条件）缺点•安全程度不如本安型•不可带电开盖操作标志EEx__________气体类别分组I甲烷(矿井)II气体-蒸汽(表面)气体类别分级A丙烷B乙烯C氢气温度分级T1-T2-T3-T4-T5-T6符合CENELEC标准的设备标志防爆方法：d隔爆型p正压型m浇封型o充油型q充砂型e增安型ia本安型.a*ib本安型.b*n无火花型s防爆特殊型*如果是关联设备(安全栅),ia或ib外要加[].共用标志安全区控制室设备本安接口危险区PI˜本安设备简单设备本安系统连接电缆齐纳安全栅危险区安全区Um250Vmax.RLim.齐纳二极管保险丝UoIo•无源电路简单可靠。•所有元件按标准应为浇封型。•要求有完整的接地系统。故障电流危险区安全区=限能电路放大器保护电路信号变送主变送器保险丝输出电源230Vac隔离安全栅电路隔离Um250Vmax.IoUo•有源电路通过隔离元件（变送器、继电器、光电偶）进行危险区间的信号传送。•能量限制电路的工作原理与齐纳安全栅相同，但由于电路隔离它不必处理Vm。•由于Vm引起的故障电流通不过限能电路，不再需要专用的接地设备。齐纳安全栅与隔离安全栅的比较ZENERSISOLATORS优点缺点•购货成本低•安装空间小•简单可靠•低安装成本•输入/输出和电源隔离•不需要隔离接地•Fullvoltageavailabletofielddevices•标准信号输出(4-20mA)•高共模电压•高安装成本•需要隔离接地危险区仪表必须与地隔离•安全栅压降•齐纳泄漏电流导入误差•安全和功能检测困难•低共模电压•价格高安全区危险区本安型现场总线系统隔离总线终端安全条件UiUo;IiIo;PiPoCi+CcCoLi+LcLoExiUi;Ii;PiCi;LiExiUi;Ii;PiCi;LiExiUi;Ii;PiCi;LiExiUi;Ii;PiCi;Li接线盒非隔离总线耦合器[Exi]Uo;Io;PoCo;Lo外壳防护等级（IP）代码（BSEN60529;1992)•0无防护•1固体异物直径大于50mm•2固体异物直径大于12mm•3固体异物直径大于2.5mm•4固体异物直径大于1.0mm•5防尘•6尘密•0无防护•1垂直滴水•2倾角75~90°滴水•3淋水•4溅水•5喷水•6猛烈喷水•7短时间浸水•8连续浸水IP防护等级Vs.NEMA防护等级IP30313264656668NEMA123R312,12K和134和4X(防腐蚀)7和7X(防腐蚀)