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之二焊接技术•焊接基础知识•焊接工艺评定及焊接工艺规程•焊接应力及变形•焊接质量及检验•起重机械焊接要求无损检测技术机械零件与传动知识防爆基础知识•防爆概念；•爆炸危险场所分区及爆炸等级划分；•爆炸性物质的分类分级；•防爆标志80一、介绍几个概念1.爆炸——在极短时间内，释放出大量能量，产生高温，并放出大量气体，在周围介质中造成高压的化学反应或状态变化。爆炸必然会产生压力冲击波，冲击波所产生的压力我们称之为爆炸压力。爆炸压力与爆炸性物质的浓度有一定的关系。下图为H2的爆炸压力和其浓度关系的试验曲线。爆炸按照爆炸前后物质发生的变化，通常分为“物理性爆炸和化学性爆炸”两种。81爆炸的五个必备条件①提供能量的可燃物质（释放源）②辅助燃烧的助燃剂③可燃物质与助燃剂的均匀混合④混合物放在相对封闭的空间（包围体）⑤有足够能量的点火源只有这5个条件同时出现时爆炸才会发生。也有称爆炸三要素即：可燃物质、助燃剂、点火源。可燃物质助燃剂混合均匀点火源相对封闭822.爆炸极限——是指可燃气体与空气混合形成可爆炸的混合物中可燃气体的浓度范围。爆炸下限（LEL）——空气中的可燃气体或蒸汽的浓度低于该物质则气体环境就不能形成爆炸。爆炸上限（UEL）——空气中的可燃气体或蒸汽的浓度高于该物质则气体环境就不能形成爆炸。833.爆炸性环境——在大气条件下，可燃性物质以气体、蒸汽、粉尘、纤维或飞絮的形式与空气形成的混合物，被点燃后，能够保持燃烧自行传播的环境。（GB3836.1—2010《爆炸性环境第1部分：设备通用要求》中3.22条）4.爆炸性粉尘环境——在大气条件下，可燃性物质以粉尘、纤维或飞絮的形式与空气形成的混合物，被点燃后，能够保持燃烧自行传播的环境。5.爆炸性气体环境——在大气条件下，可燃性物质以气体或蒸汽的形式与空气形成的混合物，被点燃后，能够保持燃烧自行传播的环境。846.最大试验安全间隙（MESG）——是指爆炸性气体混合物爆炸后的火焰通过狭小间隙传播时，火焰的热量除传播给未燃的混合物外，还被间隙的壁所吸收。当间隙减小到一定程度而且有一定长度时，由于燃烧温度的降低使火焰熄灭，并使熄灭后通过的高温气体降温。这样不但火焰不能传播，而且通过的高温气体由于温度下降也不能再点燃外面的爆炸性气体混合物，这个能防止爆炸传播的间隙。最大试验安全间隙是在规定的试验条件下（GB3836.11—2008《爆炸性环境第11部分由隔爆外壳“d”保护的设备最大试验安全间隙测定方法》中5.2条），点燃试验装置壳内各种浓度的爆炸性气体混合物，通过25mm长的结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（结合面）的最大间隙。最大试验安全间隙是设计、制造隔爆型防爆电气设备的主要依据。85最大试验安全间隙（隔爆）的试验原理19世纪，德国科学家发现爆炸性混合物发生爆炸后，产生的爆炸物火焰在通过一定的金属缝隙会自己熄灭。根据这个原理制成一个如图的（MESG）试验装置，通过对各种爆炸混合物的试验，得出试验依据，建立了防爆电气设备的有关标准。8687归纳：H2的最大试验安全间隙（MESG）为0.3mm。在GB3836.2-2010《爆炸性环境第2部分由隔爆外壳“d”保护的设备》中表1规定：对于ⅡB级爆炸性环境，δ≤0.2mm，而实际运用中隔爆型电气设备的最大试验安全间隙，不管是平面形接合面还是圆筒形接合面或者是止口型接合面要更小。对于不同的爆炸性气体，隔爆型电气设备的最大试验安全间隙是不同的。（见后续表1）887.最小点燃电流（MIC）——在规定的试验条件下，能点燃最易点燃混合物的最小电流。8.最小点燃能量（MIE）——在最易点燃混合物浓度下，一个电路的一次放电正好足够点燃混合物，这个电路总能量的最小值，表示为相应的物质与空气混合物的最小点燃能量。9.最小点燃电流比（MICR）——是该可燃气体的最小点燃电流与甲烷、空气混合物的最小点燃电流的比值。它是爆炸性混合物特性的基本参数，是设计、制造本质安全型防爆电器和电路的主要依据。8910.电缆引入装置——允许将一根或多根电缆或光缆引入电气设备内部并能保证其防爆型式的装置。11.粉尘——包括可燃性粉尘和可燃性飞絮的通称。12.尘密外壳——能够阻止所有可见粉尘颗粒进入的外壳。13.防尘外壳——不能完全阻止粉尘进入，但进入量不会妨碍设备安全运行，且不会在外壳内容易引起点燃危险部位积聚的外壳。14.防爆型式——为防止点燃周围爆炸性环境而对电气设备采取的各种特定措施。90二、爆炸性危险区域的划分0区——连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的场所；1区——在正常运行时，可能出现爆炸性气体混合物的场所；2区——在正常运行时，不可能出现爆炸性气体环境，如果出现也是偶尔发生并且仅是短时间存在的场所；21区——在正常运行过程中，可能出现粉尘数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物的场所；22区——在异常条件下，可燃性粉尘云偶尔出现并且只是短时间存在、或可燃性粉尘偶尔出现堆积或可能存在粉尘并且产生可燃性粉尘空气混合物的场所。91非爆炸性危险区域——一般在2区以外，没有易燃物质释放源，并不可能有易燃物质侵入的区域和易燃物质可能出现的最高浓度不超过爆炸下限值10%的区域，以及在生产装置区外露天或开敞设置的输送易燃物质的架空管道地带（阀门处除外）。正常运行——是指正常的开车、运转、停车、易燃物质的装卸、密闭容器盖的开闭、安全阀、排放阀以及所有设备都在其设计参数范围内工作的状态。92危险场所区域优选符号93分区检验示例：油漆厂的混漆室94三、爆炸性气体分类、分级和分组根据GB50058—1992《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定,爆炸性物质分为三类：Ⅰ类——矿井甲烷气体（CH4）Ⅱ类——爆炸性气体混合物（含蒸汽、薄雾）Ⅲ类——爆炸性粉尘（纤维）爆炸性气体混合物按其最大试验安全间隙（MESG）和最小点燃电流比（MICR）分为：A、B、C三级。《爆炸性气体的分类、分级和分组表》见表195表1爆炸性气体的分类、分级和分组表类和级最大试验安全间隙MESG（mm）最小点燃电流比MICR引燃温度（t）（℃）与级别T1T2T3T4T5T6t＞450450≥t＞300300≥t＞200200≥t＞135135≥t＞100100≥t＞85Ⅰ=1.14=1.0甲烷ⅡA0.9MESG1.140.8MICR1.0乙烷、丙烷、丙酮、苯乙烯、氯乙烯、氨苯、甲苯、苯、氨、甲醇、一氧化碳、乙酸乙酯、乙酸、丙烯睛丁烷、乙醇、丙烯、丁醇、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸酐戊烷、已烷、庚烷、癸烷、辛烷、汽油、硫化氢、环已烷乙醚、乙醛亚硝酸乙酯96类和级最大试验安全间隙MESG（mm）最小点燃电流比MICR引燃温度（t）（℃）与级别T1T2T3T4T5T6t＞450450≥t＞300300≥t＞200200≥t＞135135≥t＞100100≥t＞85ⅡB0.5＜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ⅡCMESG≤0.5MICR≤0.45水煤气、氢、焦炉煤气乙炔二氧化碳硝酸乙酯97四、防爆设备的分类爆炸性环境用电气设备分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类Ⅰ类电气设备用于煤矿瓦斯气体环境用于煤矿的电气设备，当其环境中除甲烷外还可能含有其它爆炸性气体时，应按照Ⅰ类和Ⅱ类相应可燃性气体的要求进行制造和试验。该类电气设备应有相应的标志[例如：EXdⅠ/ⅡBT3或EXdⅠ/Ⅱ（NH3）]98Ⅱ类电气设备用于除煤矿瓦斯气体以外其它爆炸性气体环境Ⅱ类电气设备的再分类：ⅡA类—代表性气体是丙烷ⅡB类—代表性气体是乙烯ⅡC类—代表性气体是氢气覆盖原则：ⅡC＞ⅡB和ⅡA；ⅡB＞ⅡA说明：用符号“＞”表示“覆盖的意思”，下同！Ⅲ类电气设备用于除煤矿以外的爆炸性粉尘环境Ⅲ类电气设备的再分类：ⅢA类—代表性物质可燃性飞絮ⅢB类—代表性物质非导电性粉尘ⅢC类—代表性物质导电性粉尘覆盖原则：ⅢC＞ⅢB和ⅢA；ⅢB＞ⅢA99五、防爆起重机适用的环境温度通常情况下电气设备使用的环境温度应为-20℃～+40℃，此时不需要附加环境温度标志。100六、最高表面温度的限制Ⅰ类电气设备最高表面温度不应超过：★——150℃，当电气设备表面或构件可能堆积煤层时；★——450℃，当电气设备表面或构件不会堆积煤层时（例如防粉尘外壳内部）。101Ⅱ类电气设备表2最高表面温度的限制温度组别最高表面温度/℃T1450T2300T3200T4135T5100T685温度的覆盖原则：T6T1~T5102Ⅲ类电气设备最高表面温度不应超过：●——规定的最高表面温度；●——拟使用的具体的可燃性粉尘层或粉尘云的点燃温度。103七、介绍几种防爆型式的概念1.隔爆型d——其外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙进入外壳内部的爆炸性混合物在内部爆炸而不损坏，并且不会引起外部的一种、多种气体或蒸汽形成的爆炸性气体环境点燃。（GB3836.2—2010《爆炸性环境第2部分由隔爆外壳“d”保护的设备》第3.1条）2.本安型i——它将设备内部和暴露于潜在爆炸性环境的连接导线可能产生的电火花或热效应能量限制在不能产生点燃的水平。（GB3836.4—2010《爆炸性环境第4部分由本质安全型“i”保护的设备》第3.1.1条）它又可分为ia和ib两级。3.油浸型o——是将电气设备或电气设备的部件整个浸在保护液中，使设备不能够点燃液面上或外壳外面的爆炸性气体。（GB3836.6—2004《爆炸性气体环境用电气设备第6部分油浸型“o”》中第3.1条）1044.浇封型m——是将可能产生点燃爆炸性混合物的火花或过热的部分封入复合物中，使它们在运行或安装条件下不能点燃爆炸性气体环境。（GB3836.9—2006《爆炸性气体环境用电气设备第9部分浇封型“m”》中第3.1条）5.增安型e——即对电气设备采取一些附加措施，以提高其安全程度，防止在正常运行或规定的异常条件下产生危险温度、电弧和火花的可能性。（GB3836.3—2010《爆炸性环境第3部分由增安型“e”保护的设备》第3.5条）105八、防爆起重机电气设备选型原则介绍表3爆炸性气体环境用电气设备防爆类型危险区域电气设备防爆类型标志0区1.本质安全型，ia级2.为0区设计的特殊型ias1区1.适用于0区的防爆型式2.隔爆型3.增安型4.本质安全型ib级5.正压型6.油浸型7.充砂型8.浇封型9.气密型10.为1区设计的特殊型debpoqmhs2区1.适用于0区或1区的防爆型式2.无火花型n106根据表3的规定，我们在对防爆起重机的电气设备防爆类型进行检验时，可以遵循这样一个原则，就是：★a）适用于0区的电气设备防爆类型，可以用于1区和2区，适用于1区的电气设备，可以用于2区，但反之，不行！★b）危险区域为0区的，只能使用本质安全型的电气设备（如ia级）或为0区专门设计的特殊型电气设备（标记为s）。危险区域为1区和2区的，可以使用隔爆型电气设备、增安型电气设备、本安型和油浸型电气设备。107九、电气设备外壳打开时间可被打开的电气设备外壳，其打开的时间应比下列要求的时间更长：a）内装电容器，当充电电压为200V或以上时，放电至下列剩余能量所需时间；☆Ⅰ类或ⅡA类电气设备：0.2mj；☆ⅡB类电气设备：0.06mj；☆Ⅲ类设备：0.2mj；或者，如果充电电压低于200V，剩余能量为上述能量的2倍；或b）内装热元件的表面温度降至低于电气设备的温度组别所需的时间，并应设警告标志。108十、防爆标志的介绍1.爆炸性气体环境防爆标志防爆标志是由防爆型式、类别、级别、温度组别、设备保护级别（如果适用：Ga、Gb、Gc或Ma、Mb）等组成。检验示例：ExdⅡBT3Ex表示电气设备的防爆标志、防爆型式是隔爆型（d）、爆炸性气体环境是Ⅱ类（Ⅱ）、防爆级别是B级（B）、温度组别为T3组（引燃温度在200～300℃）。对于温度超过450℃时，应直接标注温度。防爆型式防爆类别防爆级别温度组别EX109——“d”：隔爆外壳（对应EPLGb或Mb）——“e”：增安型（对应EPLGb或Mb或Gc）注：根据我国