防爆电气基础知识

中国石油勘探与生产分公司中国石油勘探与生产分公司PetrochinaExploration&ProductionCompany防爆电气基础知识二○一四年八月第2页安全经验分享第3页安全经验分享（一）直接原因事故的直接原因是地下可燃气体通过埋地仪表线护管接头缝隙窜入护管，经防爆挠性管窜入防爆仪表控制柜增安室，增安室内的可燃气体通过密封不严的线束间隙窜入隔爆室，当隔爆室可燃气体浓度达到爆炸极限时，被启动按钮产生的电火花点燃，引起闪爆，防爆仪表控制柜控制面板爆裂飞出伤人。第4页(二)主要原因事故的主要原因是北京京城环保产业发展有限责任公司制造的撬装湿气压缩机，所配套的新黎明防爆电器有限责任公司生产的防爆控制柜存在严重质量缺陷，隔爆强度不符合GB3836.2-2000标准的规定，其隔爆箱内部爆炸时未起到耐爆功能，是造成此次事故的主要原因。安全经验分享安全源于质量！第5页安全经验分享资质单位的事故鉴定报告第6页(三）管理原因一是对地下存在可燃气体辨识不清，日常管理不到位。本装置区为原油气处理厂污水池的回填场地，多年来污水池中积聚了含油淤泥和腐朽物质逐步散发出可燃气体。安全经验分享检测仪报警第7页(三）管理原因二是施工质量未达到设计要求。敷设埋地仪表控制线护管时，未按照设计要求进行有效封堵，地下可燃气体通过埋地仪表管线护管接头缝隙窜入护管。经防爆挠性管窜入控制柜增安室，增安室内的可燃气体通过密封不严的线束间隙窜入隔爆室，隔爆室可燃气体浓度过到爆炸极限。安全经验分享安全源于施工！第8页安全经验分享套接的护管接头仪表线束密封不严第9页(三）管理原因三是在施工监理过程中，监督管理不到位。工程监理单位未能及时发现埋地护管连接处、挠性管与配电箱连接不符合设计要求的隐患；建设单位疏于项目建设管理，对项目建设过程管理不到位；属地单位对地下存在可燃气体的风险识别不够，对施工过程管理不到位。安全经验分享安全源于责任心！第10页课程目的了解防爆电气主要遵循的法规标准。了解防爆电气的选型和防爆电气的一些基本参数。掌握防爆电气设备现场存在的常见问题。讨论防爆电气管理措施。确保爆炸场所防爆电气的正常运行，防止发生防爆电气火灾爆炸事故。第11页课程主要内容防爆电气法规及常用标准防爆电气基础知识防爆电气现场检查常见问题防爆电气管理建议第12页对防爆产品实行强制管理和认证防爆合格证制度–适用所有防爆产品–型式检验生产许可证制度–仅适合境内企业生产的防爆产品–型式检验+工厂检查进口的防爆设备–必须取得中国的防爆合格证方能在中国市场上销售和使用。主要法规依据：《防爆电气产品生产许可证实施细则》第13页防爆电气常用标准AQ3009危险场所电气防爆安全规范GB50058GB50257GB3836.13GB3836.14GB3836.15GB3836.16电气设备的检修危险场所分类危险场所电气安装(煤矿除外)电气装置的检查和维护爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范第14页GB3836.17～GB3836.20GB3836.11GB3836.12GB3836.13～GB3836.14GB3836.15～GB3836.16GB3836.1～GB3836.9第15页防爆电气基础知识依据相关防爆技术标准、规范设计和制造的电气设备，使用在爆炸性环境中不会引爆周围的爆炸性气体或粉尘。1.防爆电气设备的定义：第16页常见的防爆电气有哪些？第17页防爆电机防爆电泵防爆配电装置类防爆开关、控制及保护产品防爆起动器类防爆变压器类防爆电动执行机构、电磁阀类防爆插接装置共17类：第18页防爆监控产品防爆通讯、信号装置防爆空调、通风设备防爆电加热产品防爆附件、Ex元件防爆仪器仪表类防爆传感器安全栅类防爆仪表箱类第19页防爆电气基础知识2.一些相关术语：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。在最不利运行条件下工作时，电气设备的任何部件或任何表面所达到的最高温度。防爆型式最高表面温度第20页介于爆炸下限和上限中间的浓度范围称爆炸范围，爆炸范围越大，则形成爆炸性混合物的机会越多；爆炸下限越低，则形成爆炸的条件越容易。爆炸极限指可燃性气体（蒸气）与空气形成的混合物能引起爆炸的最低浓度（爆炸下限）或最高浓度（爆炸上限）。！第21页3.爆炸性环境危险场所的分类Ex爆炸性气体环境爆炸性粉尘环境第22页爆炸性气体环境分区区域特点O爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的场所1在正常运行时，有可能出现爆炸性气体环境的场所2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第23页1区0区2区爆炸性气体环境例1第24页爆炸性气体环境例2可燃性液体0区2区通风口1区防火墙2区防火墙大型危险气体储罐防爆区域示意图第25页第26页第27页4.防爆电气设备的防爆原理第28页防爆型式类别温度级别设备保护等级EX防爆符号deia/ibma/mbp……ⅠⅡ(ⅡAⅡBⅡC……)T1T2T3T4T5T6GaGbGc5.防爆电气设备的防爆标志第29页防爆电气设备常用防爆型式常用防爆型式简介隔爆型电气设备：“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。隔爆型电气设备通过如下措施实现隔离爆炸：a耐爆：外壳具有一定的强度，内部产生爆炸而不损坏和变形；b隔爆：外壳具有特定的结构、参数的隔爆接合面，阻止外壳内的爆炸通过接合面传播到外壳周围的爆炸性气体危险环境。第30页隔爆型电气设备举例隔爆型镇流器第31页31增安型电气设备：“e”增安型电气设备是指对正常条件下不会产生电弧或电火花的电气设备，进一步采取措施，提高其安全程度，防止电气设备产生电弧、电火花及危险高温的电气设备。其防爆标志为“e”。增安型电气设备主要通过如下措施提高设备安全性：a外壳具备一定防尘、防水等级(IP等级)，防止外部介质影响内部电气安全；b选用绝缘等级高的绝缘材料，增大的电气间隙、爬电距离保证内部电气充分安全；c可靠地电气连接，降低接触电阻，实现良好电气连接，降低温升。防爆电气设备常用防爆型式第32页32增安型电气设备“e”举例增安型外壳的防爆控制箱防爆电气设备常用防爆型式第33页33本质安全型电气设备：“i”本质安全电路:在规定的条件下，包括正常工作和规定的故障条件，产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的电路。本质安全型电气设备是指所有电路都是本安电路的电气设备。其防爆标志为“i”。本质安全设备保护等级又分为ia、ib和ic等级。本质安全型电气设备主要是控制电路的电气参数，使电路达到本安防爆要求，主要措施如下：a降低电压和电流；b减小电感和电容等储能元件参数。防爆电气设备常用防爆型式第34页本质安全型电气设备“i”举例涡街流量计便携式可燃气体探测器第35页正压型电气设备：“P”正压型电气设备是指具有正压外壳的电气设备。防爆标志为“p”。所谓正压外壳是指保持内部保护气体的压力高于周围爆炸性气体环境的压力，阻止外部混合物进入的外壳。正压型电气设备又分为Px、Py、Pz三种型式。Px型正压——将正压外壳内的危险分类从1区降至安全区的正压保护。Py型正压——将正压外壳内的危险分类从1区降至2区的正压保护。Pz型正压——将正压外壳内的危险分类从2区降至安全区的正压保护。正压型电气设备是采用正压的惰性气体或空气把点燃源与可燃环境隔离。Q防爆电气设备常用防爆型式第36页正压型电气设备“p”举例正压型防爆配电柜第37页防爆型式类别温度级别设备保护等级EX防爆符号deia/ibma/mbp……ⅠⅡ(ⅡAⅡBⅡC……)T1T2T3T4T5T6GaGbGc5.防爆电气设备的防爆标志第38页**爆炸性环境用电气设备I类II类III类煤矿瓦斯气体环境用除煤矿瓦斯气体之外其它爆炸性气体环境用除煤矿外的爆炸性粉尘环境用防爆设备类别第39页爆炸性环境I类II类III类甲烷代表性气体/粉尘IIA-丙烷IIB-乙烯IIC-氢气IIIA-可燃性飞絮IIIB-非导电性粉尘IIIC-导电性粉尘防爆设备类别第40页防爆型式类别温度级别设备保护等级EX防爆符号deia/ibma/mbp……ⅠⅡ(ⅡAⅡBⅡC……)T1T2T3T4T5T6GaGbGc5.防爆电气设备的防爆标志第41页温度组别温度组别最高表面温度T1450℃T2300℃T3200℃T4135℃T5100℃T685℃注意：温度组别T6为最高。第42页标识第一位特征数字及含义（防异物侵入）第二位特征数字及含义（防水）IP代码0无防护0无防护1≧直径50mm1垂直滴水2≧直径12.5mm215°滴水3≧直径2.5mm3淋水4≧直径1mm4溅水5防尘5喷水6尘密6猛烈喷水7防护短时浸水8防护长期浸水防护等级第43页防爆型式类别温度级别设备保护等级EX防爆符号deia/ibma/mbp……ⅠⅡ(ⅡAⅡBⅡC……)T1T2T3T4T5T6GaGbGc5.防爆电气设备的防爆标志第44页定义意义EPL设备保护级别（EPL）第45页设备保护级别（EPL）EPL保护级别工作情况Ga非常高在正常运行过程中、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高在正常运行过程中、在预期的故障条件下不会成为点燃源Gc增强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，不会形成有效点燃第46页设备保护等级、场所分类、防爆型式对应关系类别设备保护等级（EPL)使用区域适用的防爆型式气体（Ⅱ类）Ga0ma、iaGb1ma、mb、ia、ib、d、Px仅用于接线的eGc2ma、mb、ia、ib、dPx、Py、Pz等第47页爆炸性气体环境用设备防爆标志举例隔爆型设备ExdⅡBT4Gb本质安全型设备ExiaⅡBT6Ga增安型设备ExeⅡT3Gb浇封型设备ExmaⅡT5Ga隔爆、增安、本安复合结构:Exde[iaGa]iaⅡCT6Gb第48页问题？第49页6.防爆电器铭牌的几个重要参数第50页佳木斯所南阳所第51页上海所沈阳所第52页天津所矿用合格证第53页合格产品的防爆电器铭牌第54页不合格产品的防爆电器铭牌第55页不合格产品的防爆电器铭牌第56页1.不满足防爆区域要求：三.常见防爆电气问题计量间内输送介质为原油，须选用T3及以上温度组别的防爆电气设备。此灯具温度组别为T2。除砂池防爆电机为ExdⅠ矿用防爆电机，不能满足工厂防爆（Ⅱ类）场所的要求。第57页私自开孔增加引入装置，开孔处不满足隔爆结构及参数要求，破坏了原外壳的隔爆性能，为未经批准的修改。三.常见防爆电气问题2.未经批准的修改：第58页隔爆面锈蚀严重，已不符合隔爆面参数要求，使设备隔爆性能失效。三.常见防爆电气问题3.隔爆面锈蚀：隔爆面锈蚀严重，已不符合隔爆面参数要求，使设备隔爆性能失效。第59页三.常见防爆电气问题4.密封不满足防护要求：隔爆面锈蚀严重，已不符合隔爆面参数要求，使设备隔爆性能失效。壳体与盖之间的密封衬垫断裂，不能满足IP65防护等级要求。壳体与盖之间无防护用橡胶衬垫，不满足增安外壳IP54的防护要求。第60页二.常见防爆电气问题5.引入口不符合规范标准要求：未使用的引入口与钢管连通，无任何封堵措施，使设备隔爆性能失效；引入口内为普通导线，无密封组件，不满足设备隔爆性能要求。塑料质压紧螺母；两根导线共用一个引入口；导线、电缆松动。第61页三.常见防爆电气问题5.引入口不符合规范标准要求：地坪引出的钢管没有做有效的隔离密封，直接引入防爆电气设备。地坪下的可燃性气体从引出的钢管进入防爆电气设备外壳内，形成爆炸性气体环境。第62页二.常见防爆电气问题5.引入口不符合规范标准要求：电缆引入前提早剥离护套。填料函内电缆截面积过大。第63页正确的引入方式第64页正确的引入方式第65页正确的引入方式第66页正确的引入方式第67页三.常见防爆电气问题6.紧固件松动、丢失等：紧固件由于振动松脱、丢