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12013-1-21防爆基础知识事故案例2000年2月11日15时40分左右，江西樟树市一个体加油站发生火灾，死亡6人，炸塌小楼一座。加油站为砖混结构三层楼房，地下一层，地上二层。地下一层建筑面积108平方米，有两个10立方米柴油罐，一个6立方米汽油罐，3立方米空罐一个，及10余个油桶。地上一层建筑面积为57.26平方米，有一个5立方米柴油罐，两台加油机和卧室；地上二层为两间住房，面积与地上一层相同。油罐设在密闭地下室内，室内灯管不防爆，卸油泵也是用不防爆的水泵，且采用敞口喷溅式卸油，卸油时罐室内油气浓度较大，遇电器打火，引发爆炸。本案油罐设在室内，爆炸危险区域使用非防爆电气设备，且采用危险的操作方式，是严重的违规建设，导致事故的发生。事故案例2007年7月27日8时55分左右，山东博丰大地工贸有限公司发生爆炸事故，造成2人死亡。山东博丰大地工贸有限公司位于敬仲镇工业区，职工人数100人，主要产品为甲醛、乙醛、季戊四醇，副产甲酸钠、甲酸钙。2007年7月23日，公司生产经理齐建军联系无资质施工队负责人许金年为本公司一新建的季戊四醇母液沉降罐进行除锈防腐。双方签定安全合同后，7月25日下午许金年带领操作工陈光亮、陈长军开始除锈作业。7月27日早上，许金年安排陈光亮、陈长军轮流进罐作业，二人在未启用罐底部空气压缩机的情况下进行防腐作业。8时55分左右，该罐突然发生爆炸，造成2人受伤，后经抢救无效死亡。山东博丰大地工贸有限公司在防腐施工前及防腐作业过程中，未按规定对罐内前期涂刷的防腐涂料挥发的可燃气体进行检测分析，且施工人员违规使用非防爆照明灯具、抽风机等电器，致使罐内达到爆炸极限的可燃气体遇电火花发生爆炸。近年来，随着党和国家政府对安全生产管理的进一步深入，石油、海洋石油、石油化工和化学工业等行业在争创效益的同时，以人为本、安全生产的意识正在逐步提高。因此，爆炸危险场所的电气设备、仪器仪表和照明设备（简称电气设备）等在采购、设计、安装、使用和维修后的防爆安全性能已经越来越得到这些行业的重视。Ⅱ类非矿用防爆电气设备（工厂用防爆电气设备）90%是用于石油、海洋石油、石油化工、化学工业和制药等行业（简称石化行业）,这些行业中的危险化学品作业场所存在的易燃易爆气体/蒸气种类繁多（目前世界上已经定性的有大约4000余种，其中定量的有1900余种），生产、储存、运输等环节工艺装备复杂多变，释放源种类繁多，爆炸危险因素难以分析判定。所以如何全面正确认识电气防爆安全技术，是我们这次交流的内容。一.爆炸基本理论爆炸定义：由于氧化反应或者其他放热反应而引起压力和温度的骤升现象物理性爆炸：由于物质的体积膨胀,引起压力和温度的骤升造成容器外壳破损，产生爆炸简单化学爆炸：因受外界振动引起某些物质自身分解产生压力，温度骤升现象.复杂化学性爆炸：因受外界压力触发，炸药会自身分解氧气，引起氧化反应，造成压力、温度骤升现象爆炸化学性爆炸化工生产的各类化学反应（如硝化、脂化、聚合、催化、氧化等等）引起爆炸因工艺条件（温度、压力、速率等）失控，引起压力、温度骤升现象。（在反应釜、反应塔内）爆炸性混合物爆炸：因生产用的反应釜、泵、阀门管道等泄漏出的易燃物质，与环境中空气混和成爆炸性混合物，一旦被电气火花点燃，引起环境的压力和温核爆炸度骤升现象爆炸危险场所定义：在大气条件下，气体、蒸气或雾状、粉尘或纤维状的可燃物质与空气构成的混合物，在该混合物中点燃后，燃烧或爆炸将传遍整个未燃混合物的场所。防爆电气设备定义：按规定条件设计制造而不会引起周围爆炸性混合物（爆炸危险场所）爆炸的电气设备。爆炸三要素：点火源明火电气火花静电火花雷电火花机械火花危险高温易燃物质空气二.与防爆电气有关的爆炸技术参数1.爆炸极限爆炸性混合物中的易燃物质与空气的比例，并不是什么比例都会点燃引起爆炸的，只有在某一个范围内，如氢气的爆炸极限是4%~75%。其中4%是氢气的爆炸下限，75%是氢气的爆炸上限。2.自燃温度爆炸性混合物除用火花可以点燃，也可以用加热温度来点燃，凡能引起爆炸性混合物爆炸的最低温度，称为自然温度。如氢气的自然温度为560℃3.爆炸压力爆炸性混合物在爆炸极限内被点燃后引起爆炸，必然会产生冲击压力波，它的最大压力值称为爆炸压力：由于大气压力是一个大气压，所以无论易燃物质压力多高，要形成爆炸混合物，必须在一个大气压下。因此，爆炸压力是在一个大气压下（初始压力为0）爆炸性混合物产生的最大压力。不同的爆炸性混合物爆炸压力是不一样的，在0.8MPa左右。但是由于爆炸性环境空间很大，如果爆炸性混合物不能全部爆炸完，则还会连续传遍整个未燃的爆炸性混合物，会引起压力增加现象。也就是二次、三次甚至更多次爆炸，每次的爆炸压力，是爆炸性混合物被前一次爆炸压力预压后压力（初始压力）的倍数。4.最大试验安全间隙（MESG）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的外壳空腔两部分之间的最大间隙。5.最小点燃电流比（MICR）各种气体或蒸气与空气的混合物的最小点燃电流对甲烷与空气的混合物的最小点燃电流之比。6.最小点燃能量（MIE）在规定的试验条件下，能点燃最易点燃被试验气体或蒸气与空气的混合物的最小能量。爆炸性混合物爆炸极限%自然温度℃爆炸压力MPa最大安全试验间隙MESG（mm）最小点火能量MIE（mJ）甲烷5~155370.721.140.28丙烷2.1~9.54660.900.920.26乙醚1.7~481700.920.870.19乙烯2.3~364250.800.650.06氢4~755600.740.290.019乙炔1.5~823051.030.370.019爆炸性混合物的爆炸技术参数举例四.爆炸性环境用电气设备的分类及分组1.爆炸性环境用电气设备的分类分三大类Ⅰ类：煤矿瓦斯气体环境Ⅱ类：除煤矿瓦斯气体之外的其他爆炸性气体环境Ⅲ类：除煤矿以外的爆炸性粉尘环境2.爆炸性环境用电气设备的分级1.爆炸性气体环境电气设备的分级（1）按最大试验安全间隙分级（MESG）MESG=1.14(mm)煤矿井下甲烷，为Ⅰ类不分级，标志Ⅰ0.9≦MESG1.14(mm)为Ⅱ类A级，标志为ⅡA代表气体丙烷0.5MESG0.9(mm)为Ⅱ类B级，标志为ⅡB代表气体乙烯MESG≦0.5(mm)为Ⅱ类C级，标志为ⅡC代表气体氢气（2）按最小点燃电流比分级（MICR）最小点燃电流：在规定的试验条件下，对电阻电路或电*电路用火花试验装置进行3000次火花试验。能够发生点燃的最小电流。最小点燃电流比（MICR）：各种气体或蒸汽与空气的混合物的最小点燃电流对甲烷与空气的混合物的最小点燃电流之比。MICR=1煤矿井下甲烷，为Ⅰ类不分级，标志Ⅰ0.8MICR1为Ⅱ类A级，标志为ⅡA0.45≦MICR≦0.8为Ⅱ类B级，标志为ⅡBMICR0.45为Ⅱ类C级，标志为ⅡC2.爆炸性粉尘环境电气设备的分级Ⅲ类A级可燃性飞絮如棉纤维、亚麻纤维Ⅲ类B级非导电性粉尘如玉米粉、糖粉Ⅲ类C级导电性粉尘如镁粉、铝粉、火药、炸药性粉尘3.Ⅱ类防爆电气设备最高表面温度的分组按易燃物质的引燃温度（自燃温度），分为六组，具体范围为：设备温度组别允许最高表面温度适用气体引燃温度T1≤450℃﹥450℃T2≤300℃﹥300℃T3≤200℃﹥200℃T4≤135℃﹥135℃T5≤100℃﹥100℃T6≤85℃﹥85℃表2-3爆炸性气体分类、分级、分组举例表类和级最大试验安全间隙MESG毫米最小点燃电流比MICR引燃温度（℃）与组别T1T2T3T4T4T5T＞450450≥T＞300300≥T＞200200≥T＞135135≥T＞100100≥T＞85Ⅰ1.141.0甲烷ⅡA0.9＜MESG＜1.140.8＜MICR＜1.0乙烷、丙烷、丙酮、苯乙烯、氯乙烯、氯苯、甲苯、苯、氨、甲醇、一氧化碳、乙酸乙酯、乙酸丁烷、乙醇、丙烯、丁醇、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸酐、氯乙烯戊烷、己烷、庚烷、葵烷、辛烷、汽油、硫化氢、环己烷乙醚、乙醛亚硝酸乙酯ⅡB0.5＜MESG≤0.90.45＜MICR≤0.8二甲醚、民用煤气、环丙烷环氧乙烷、环氧丙烷、丁二烯、乙烯异戊二烯、四氢呋喃二乙醚、四氯乙烯ⅡCMESG≤0.5MICR≤0.45水煤气、氢乙炔二硫化碳硝酸乙酯五.爆炸危险场所的分类、分级1.分类按爆炸危险场所存在易燃物质与空气混合的状态，分为爆炸性气体危险场所和爆炸性粉尘危险场所两大类。2.分级（1）爆炸性气体危险场所按爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间分三个区域1）0级区域：在正常情况下，爆炸性气体混合物，连续地、时间频繁出现或长时间存在的场所。2）1级区域：在正常情况下，爆炸性气体混合物有可能出现的场所。3）2级区域：在正常情况下，爆炸性气体混合物不能出现，仅在不正常情况下偶尔短时间出现。（2）爆炸性粉尘危险场所按可燃性粉尘和空气混合物出现的频率和持续时间及粉尘层厚度分为三个区域。1）20级区域：在正常运行过程中可燃性粉尘连续出现或经常出现，其数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物和/或可能形成无法控制和极厚的粉尘层的场所及容器内部。2）21级区域：在正常运行过程中可能产生可燃浓度的可燃粉尘与空气混合物的场所3）22级区域：在正常运行下，可燃性粉尘与空气混合物不能出现，仅在异常条件下，可燃粉尘偶尔出现并且只是短时间存在的场所。六.防爆电气设备的保护等级（EPL)设备的保护等级（EPL）：依据设备成为点燃源的可能性及区别爆炸性气体环境、爆炸性粉尘环境和有甲烷的煤矿爆炸性环境的差别而规定的保护等级。Ga：气体环境，具有“很高”的保护等级，在正常运行过程中、在预期的故障条件下或者在罕见的故障条件下不会成为点燃源。Gb：气体环境，具有“高”的保护等级，在正常运行过程中、在预期的故障条件下不会成为点燃源。Gc：气体环境，具有“加强”的保护等级，在正常运行过程中不会成为点燃源，也可采取附加保护，保证在点燃源有规律预期出现的情况下（例如灯具的故障），不会点燃。Da：粉尘环境，具有“很高”的保护等级，在正常运行过程中、在预期的故障条件下或者在罕见的故障条件下不会成为点燃源。Db：粉尘环境，具有“高”的保护等级，在正常运行过程中、在预期的故障条件下不会成为点燃源。Dc：粉尘环境，具有“加强”的保护等级，在正常运行过程中不会成为点燃源，也可采取附加保护，保证在点燃源有规律预期出现的情况下（例如灯具的故障），不会点燃。设备保护等级（EPL)使用区域Ga0Gb1Gc2Da20Db21Dc22防止爆炸发生的基本方法避免形成爆炸性环境–理想的方法如建筑物的防爆设计，化工厂常常采用有房顶无墙壁的厂房，改善自然通风效果，或者采用强制通风，使环境中的可燃物质的浓度低于爆炸下限，达到避免爆炸危险的目的。排除/削除可能的点火源–实际的方法如果爆炸性危险环境不可避免，则在环境中消除点燃源。国家标准规定，在爆炸危险场所必须使用防爆电气产品等。七.防爆电气设备的防爆原理及防爆型式1.间隙防爆原理（d）一个外壳能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力，并有一个或几个金属面缝隙可以阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性气体混合物传播，达到防爆要求。2.小于点燃能量防爆原理（ia/ib）有效降低电气电路的电压、电流、储能元件的数值，保证电路正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应能量，都低于规定的爆炸性气体混合物最小点燃能量，达到防爆要求。3.阻止点火源与爆炸性混合物相接触防爆原理（p、o、q、m、h）采取有效可靠措施（如通风、充油、充砂、浇封、气密），使点火源与周围爆炸性气体混合物隔离，达到防爆要求。4.在特定的条件下提高电气设备的电气安全措施防爆原理（e、n）在正常工作时不会产生电火花和热效应的电气设备，进一步提高电气安全措施，达到防爆要求。隔爆型电气设备(d)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，并能阻止爆炸火焰向周围环境传播的防爆外壳。电气设备外壳的内