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防爆等级的划分标准防爆的基本原理爆炸的概念：爆炸是物质从一种状态，经过物理或化学变化，突然变成另一种状态，并放出巨大的能量。急剧速度释放的能量，将使周围的物体遭受到猛烈的冲击和破坏。爆炸必须具备的三个条件：1）爆炸性物质：能与氧气（空气）反应的物质，包括气体、液体和固体。（气体：氢气，乙炔，甲烷等；液体：酒精，汽油；固体：粉尘，纤维粉尘等。）2）氧气：空气。3）点燃源：包括明火、电气火花、机械火花、静电火花、高温、化学反应、光能等。为什么要防爆易爆物质:很多生产场所都会产生某些可燃性物质。煤矿井下约有三分之二的场所有存在爆炸性物质；化学工业中，约有80%以上的生产车间区域存在爆炸性物质。氧气:空气中的氧气是无处不在的。点燃源:在生产过程中大量使用电气仪表，各种磨擦的电火花,机械磨损火花、静电火花、高温等不可避免，尤其当仪表、电气发生故障时。客观上很多工业现场满足爆炸条件。当爆炸性物质与氧气的混合浓度处于爆炸极限范围内时，若存在爆炸源，将会发生爆炸。因此采取防爆就显得很必要了。仪表防爆的原理危险场所危险性划分：爆炸性物质区域定义中国标准北美标准气体(CLASSⅠ)在正常情况下,爆炸性气体混合物连续或长时间存在的场所0区Div.1在正常情况下爆炸性气体混合物有可能出现的场所1区在正常情况下爆炸性气体混合物不可能出现,仅仅在不正常情况下,偶尔或短时间出现的场所2区Div.2粉尘或纤维(CLASSⅡ/Ⅲ）在正常情况下,爆炸性粉尘或可燃纤维与空气的混合物可能连续,短时间频繁地出现或长时间存在的场所10区Div.1在正常情况下,爆炸性粉尘或可燃纤维与空气的混合物不能出现,仅仅在不正常情况下,偶尔或短时间出现的场所11区Div.2防爆方法对危险场所的适用性：序号防爆型式代号国家标准防爆措施适用区域1隔爆型dGB3836.2隔离存在的点火源Zone1,Zone22增安型eGB3836.3设法防止产生点火源Zone1,Zone23本安型iaGB3836.4限制点火源的能量Zone0-2本安型ibGB3836.4限制点火源的能量Zone1,Zone24正压型pGB3836.5危险物质与点火源隔开Zone1,Zone25充油型oGB3836.6危险物质与点火源隔开Zone1,Zone26充砂型qGB3836.7危险物质与点火源隔开Zone1,Zone27无火花型nGB3836.8设法防止产生点火源Zone28浇封型mGB3836.9设法防止产生点火源Zone1,Zone29气密型hGB3836.10设法防止产生点火源Zone1,Zone2防爆对危险场所的适用性：爆炸性危险气体分类根据可能引爆的最小火花能量，我国和欧洲及世界上大部分国家和地区将爆炸性气体分为四个危险等级,如下表:工况类别气体分类代表性气体最小引爆火花能量矿井下Ⅰ甲烷0.280mJ矿井外的工厂ⅡA丙烷0.180mJⅡB乙烯0.060mJⅡC氢气0.019mJ美国和加拿大首先将散布在空气中的爆炸性物体分成三个CLASS(类别):CLASSⅠ气体和蒸气;CLASSⅡ尘埃;CLASSⅢ纤维.然后再将气体和尘埃分成Group(组)：组名代表性气体或尘埃A乙炔B氢气C乙烯D丙烷E金属尘埃F煤炭尘埃G谷物尘埃气体温度组别划分：温度组别安全的物体表面温度常见爆炸性气体T1≤450℃氢气、丙烯腈等46种T2≤300℃乙炔、乙烯等47种T3≤200℃汽油、丁烯醛等36种T4≤135℃乙醛、四氟乙烯等6种T5≤100℃二硫化碳T6≤85℃硝酸乙酯和亚硝酸乙酯仪表的防爆标志Ex(ia)ⅡCT6的含义:标志内容符号含义防爆声明Ex符合某种防爆标准，如我国的国家标准防爆方式ia采用ia级本质安全防爆方法，可安装在0区气体类别ⅡC被允许涉及ⅡC类爆炸性气体温度组别T6仪表表面温度不超过85℃Ex(ia)ⅡC的含义标志内容符号含义防爆声明Ex符合欧洲防爆标准防爆方式ia采用ia级本质安全防爆方法，可安装在0区气体类别ⅡC被允许涉及ⅡC类爆炸性气体注:该标志中无温度组别项,说明该仪表不与爆炸性气体直接接触。防爆术语：有关防爆术语及标准安全栅安全参数定义：226;安全栅最高允许电压：Um保证安全栅本安端的本安性能，允许非本安端可能输入的最高电压226;安全栅最高开路电压：Uoc在最高允许电压范围内本安端开路时电压最大值226;安全栅最大短路电流：Isc在最高允许电压范围内本安端短路时的电流最大值226;安全栅允许分布电容：Ca保证本质安全性能情况下本安端最大允许外接电容226;安全栅允许分布电感：La保证本质安全性能情况下本安端最大允许外接电感安全标志格式说明：将工厂或矿区的爆炸危险介质，按其引燃能量，最小点燃温度以及现场爆炸性危险气体存在的时间周期进行科学分类分级，以确定现场防爆设备的防爆标志和防爆形式。防爆标志格式：Ex(ia)ⅡCT4防爆标记防爆等级气体组别温度组别防爆等级说明：ia等级：在正常工作、一个故障和二个故障时均不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。正常工作时，安全系数为2.0；一个故障时，安全系数为1.5；二个故障时，安全系数为1.0。注：有火花的触点须加隔爆外壳、气密外壳或加倍提高安全系数。ib等级：在正常工作和一个故障时不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。正常工作时，安全系数为2.0；一个故障时，安全系数为1.5。正常工作时，有火花的触点须加隔爆外壳或气密外壳保护，并且有故障自显示的措施，一个故障时安全系数为1.0。爆炸性危险场所的划分表4.1我国对爆炸性危险场所是如何划分的？答我国对爆炸性危险场所的划分采用与IEC等效的方法。国家标准GB50058-92中规定，爆炸性气体危险场所按其危险程度大小，划分为0区、1区、2区三个级别，爆炸性粉尘危险场所划分为0区、11区两个级别，详见表4-1。表4-1中国对危险场所划分表爆炸性物质区域划分区域定义气体0区连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境1区在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境2区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混合物的环境粉尘10区连续出现或长期出现爆炸性粉尘的环境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4.2国际上对爆炸性危险场所是如何划分的？答国际上各主要工业国家对爆炸性危险场所的划分，基本上可分两种意见。一种以IEC（国际电工委员会）为代表，包括德国、英国、意大利、日本、澳大利亚等国，对气体划分为0区、1区、2区，对粉尘划分为10区、11区。其定义与IEC基本相同（可参见我国对各区域的定义，我国等效采用IEC标准）。另一种为美国、加拿大等北美国家的划分，以NEC（美国国家电气规程）的定义为代表，对气体划分为1区、2区（没有0区），对粉尘也划分为1区、2区。两者之间的对应关系大致如下：气体：IEC0区、1区——NEC1区IEC2区——NEC2区粉尘：IEC10区——NEC1区IEC11区——NEC2区IEC“区”的英文为Zone；NEC“区”的英文为Division。4.3我国的防爆电气设备，其防爆结构形式有几种？列出其名称和标志。答根据国家标准GB3836—83，我国的防爆电气设备其防爆结构形式有8种，列举如下。结构形式标志结构形式标志隔爆型d充油型o增安型e充砂型q本质安全型i无火花型n正压型p特殊型s4.4什么是隔爆型仪表？它有什么特点？答隔爆又称耐压防爆，它把能点燃爆炸混合物的仪表部件封闭在一个外壳内，该外壳特别牢固，能承受内部爆炸性混合物的爆炸压力，并阻止向壳外的爆炸性混合物传爆。这就是说，隔爆型仪表的壳体内部是可能发生爆炸的，但不会传到壳体外面来，因此这种仪表的各部件的接合面，如仪表盖的螺纹圈数，螺纹精度，零点，量程调整螺钉和表壳之间，变送器的检测部件和转换部件之间的间隙，以及导线口等，都有严格的防爆要求。隔爆型仪表除了较笨重外，其他比较简单，不需要如安全栅之类的关联设备。但是在打开表盖前，必须先把电源关掉，否则万一产生火花，便会暴露在大气之中，从而出现危险。4.5什么是本质安全型（intrinsicsafety）仪表？它有什么特点？答本质安全型仪表又叫安全火花型仪表。它的特点是仪表在正常状态下和故障状态下，电路、系统产生的火花和达到的温度都不会引燃爆炸性混合物。它的防爆主要由以下措施来实现：①采用新型集成电路元件等组成仪表电路，在较低的工作电压和较小的工作电流下工作；②用安全栅把危险场所和非危险场所的电路分隔开，限制由非危险场所传递到危险场所去的能量；③仪表的连接导线不得形成过大的分布电感和分布电容，以减少电路中的储能。本制安全型仪表的防爆性能，不是采用通风、充气、充油、隔爆等外部措施实现的，而是由电路本身实现的，因而是本质安全的。它能适用于一切危险场所和一切爆炸性气体、蒸气混合物，并可以在通电的情况下进行维修和调整。但是，它不能单独使用必须和本安关联设备（安全栅）、外部配线一起组成本安电路，才能发挥防爆功能。4.6本安型仪表有ia、ib两种，请说明它们之间的区别。答ia等级—在正常工作状态下，以及电路中存在一个故障或两个故障时，均不能点燃爆炸性气体混合物。在ia型电路中，工作电流被限制在100mA以下。ib等级—在正常工作状态下，以及电路中存在一个故障时，不能点烯爆炸性气体混合物。在ib电路中，工作电流被限帛在150mA以下。ia型仪表适用于0区和1区，ib型仪表仅适用于1区。或者说，从本质安全角度讲，ib型仪表适用于煤矿井下，ia型仪表适用于工厂。4.7什么是正压型（p型）仪表？答向仪表外壳内充入正压的洁净空气、惰性气体，或连续通入洁净空气、不燃性气体，保持外壳内部保护气体的压力高于周围危险性环境的压力，阻止外部爆炸性气体混合物进入壳内，而使电气部件的危险源与之隔离的仪表设备。4.8什么是增安型（e型）仪表？答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（如密封等），提高其安全程度，以避免在正常和规定的过载条件下出现点燃现象的仪表设备。4.9什么是特殊型（s型）仪表？答是除d、e、i、p、n之外的特殊形式，或者是上述几种形式的组合，采用这种结构形式的防爆仪表称为特殊型仪表。4.10防爆电气设备分为几大类？答分为两大类：I类：煤矿井下用电气设备；II类：工厂用电气设备。4.11II类防爆电气设备划分为几级？标志是什么？答按照国家标准GB3836—83，II类防爆电气设备划分为三级，标志分别为A、B、C。分级标准见表8-2。表8-2II类防爆电气设备分类标准级别MESG/mmMICRIIA1.14＞MESG≥0.91.0＞MICR＞0.8IIB0.9＞MESG＞0.50.8≥MICR≥0.45IIC0.5≥MESG0.45＞MICR注：MESG—可燃性气体混合物最大试验安全间隙，mm。MICR—可燃性气体混合物最小点燃电流与甲烷最小点燃电流的比值。IIA、IIB、IIC也是可燃性气体混合物的传爆等级。4.12解释下列名词：最大试验安全间隙MESG；最小点燃电流MIC；最小点燃电流比MICR。答最大试验安全间隙（MESG）——指在规定的试验条件下，一个壳体充有一定浓度的被试验气体与空气的混合物，点燃后，通过25mm长的接合面均不能引燃壳体爆炸性气体混合物的外壳接合面之间的最大间隙。最小点燃电流（MIC）——在规定的试验装置上，用直流24V、95mH电感的火花进行3000次点燃试验时，能够点燃可燃性气体混合物的最小电流。此电流降低5%即不能点燃。最小点燃电流比（MICR）——各种可燃性气体（或蒸气）与空气的混合物的最小点燃电流对甲烷与空气混合物的最小点燃电流的比值。4.13II类防爆电气设备划分为几个温度组别？标志是什么？答按国家标准GB3836—83，II类防爆电气设备根据其最高表面温度划分为6组，标志为T1~T6。分组标准如下：温度组别允许最高表面温度/℃温度组别允许最高表面温度/℃T1T2T3450200200T4T5T613510085T1-T6对应于爆炸气体混合物的引燃温度分组。4.14如何选用防爆