爆炸的概念
爆炸是物質(zhì)從一種狀態(tài),經(jīng)過物理或化學(xué)變化,突然變成另一種狀態(tài),并放出巨大的能量。急劇速度釋放的能量,將使周圍的物體遭受到猛烈的沖擊和破壞。
爆炸必須具備的三個(gè)條件:
1 )爆炸性物質(zhì):能與氧氣(空氣)反應(yīng)的物質(zhì),包括氣體、液體和固體。(氣體:氫氣,乙炔,甲烷等;液體:酒精,汽油;固體:粉塵,纖維粉塵等。)
2 )氧氣:空氣。
3 )點(diǎn)燃源:包括明火、電氣火花、機(jī)械火花、靜電火花、高溫、化學(xué)反應(yīng)、光能等。
為什么要防爆
易爆物質(zhì) : 很多生產(chǎn)場所都會(huì)產(chǎn)生某些可燃性物質(zhì)。煤礦井下約有三分之二的場所有存在爆炸性物質(zhì);化學(xué)工業(yè)中,約有 80% 以上的生產(chǎn)車間區(qū)域存在爆炸性物質(zhì)。氧氣 : 空氣中的氧氣是無處不在的。點(diǎn)燃源 : 在生產(chǎn)過程中大量使用電氣儀表,各種磨擦的電火花 , 機(jī)械磨損火花、靜電火花、高溫等不可避免,尤其當(dāng)儀表、電氣發(fā)生故障時(shí)。
客觀上很多工業(yè)現(xiàn)場滿足爆炸條件。當(dāng)爆炸性物質(zhì)與氧氣的混合濃度處于爆炸極限范圍內(nèi)時(shí),若存在爆炸源,將會(huì)發(fā)生爆炸。因此采取防爆就顯得很必要了。
危險(xiǎn)場所危險(xiǎn)性劃分:
爆炸性物質(zhì) 區(qū)域定義 中國標(biāo)準(zhǔn) 北美標(biāo)準(zhǔn)
氣體(CLASS Ⅰ) 在正常情況下 , 爆炸性氣體混合物連續(xù)或長時(shí)間存在的場所 0 區(qū) Div.1
在正常情況下爆炸性氣體混合物有可能出現(xiàn)的場所 1 區(qū)
在正常情況下爆炸性氣體混合物不可能出現(xiàn) , 僅僅在不正常情況下 , 偶爾或短時(shí)間出現(xiàn)的場所 2 區(qū) Div.2
粉塵或纖維(CLASS Ⅱ/Ⅲ) 在正常情況下 , 爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物可能連續(xù) , 短時(shí)間頻繁地出現(xiàn)或長時(shí)間存在的場所 10 區(qū) Div.1
在正常情況下 , 爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物不能出現(xiàn) , 僅僅在不正常情況下 , 偶爾或短時(shí)間出現(xiàn)的場所 11 區(qū) Div.2
防爆方法對危險(xiǎn)場所的適用性:
序號(hào) | 防爆型式 | 代號(hào) | 國家標(biāo)準(zhǔn) | 防爆措施 | 適用區(qū)域 |
1 | 隔爆型 | d | GB3836.2 | 隔離存在的點(diǎn)火源 | Zone1,Zone2 |
2 | 增安型 | e | GB3836.3 | 設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源 | Zone1,Zone2 |
3 | 本安型 | ia | GB3836.4 | 限制點(diǎn)火源的能量 | Zone0-2 |
本安型 | ib | GB3836.4 | 限制點(diǎn)火源的能量 | Zone1,Zone2 | |
4 | 正壓型 | p | GB3836.5 | 危險(xiǎn)物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開 | Zone1,Zone2 |
5 | 充油型 | o | GB3836.6 | 危險(xiǎn)物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開 | Zone1,Zone2 |
6 | 充砂型 | q | GB3836.7 | 危險(xiǎn)物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開 | Zone1,Zone2 |
7 | 無火花型 | n | GB3836.8 | 設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源 | Zone2 |
8 | 澆封型 | m | GB3836.9 | 設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源 | Zone1,Zone2 |
9 | 氣密型 | h | GB3836.10 | 設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源 | Zone1,Zone2 |
防爆對危險(xiǎn)場所的適用性:
爆炸性危險(xiǎn)氣體分類
根據(jù)可能引爆的小火花能量,我國和歐洲及世界上大部分國家和地區(qū)將爆炸性氣體分為四個(gè)危險(xiǎn)等級(jí) , 如下表 :
工況類別 | 氣體分類 | 代表性氣體 | 小引爆火花能量 |
礦井下 | Ⅰ | 甲烷 | 0.280mJ |
礦井外的工廠 | ⅡA | 丙烷 | 0.180mJ |
ⅡB | 乙烯 | 0.060mJ | |
ⅡC | 氫氣 | 0.019mJ |
美國和加拿大首先將散布在空氣中的爆炸性物體分成三個(gè) CLASS( 類別 ):CLASS Ⅰ氣體和蒸氣 ; CLASS Ⅱ 塵埃 ; CLASS Ⅲ纖維 . 然后再將氣體和塵埃分成 Group( 組 ) :
組名 代表性氣體或塵埃
A 乙炔
B 氫氣
C 乙烯
D 丙烷
E 金屬塵埃
F 煤炭塵埃
G 谷物塵埃
氣體溫度組別劃分:
溫度組別 安全的物體表面溫度 常見爆炸性氣體
T1 ≤ 450℃ 氫氣、丙烯腈等 46 種
T2 ≤ 300℃ 乙炔、乙烯等 47 種
T3 ≤ 200℃ 汽油、丁烯醛等 36 種
T4 ≤ 135℃ 乙醛、四氟乙烯等 6 種
T5 ≤ 100℃ 二硫化碳
T6 ≤ 85℃ 硝酸乙酯和乙酯
儀表的防爆標(biāo)志
Ex(ia)ⅡC T6 的含義 :
標(biāo)志內(nèi)容 符號(hào) 含義
防爆聲明 Ex 符合某種防爆標(biāo)準(zhǔn),如我國的國家標(biāo)準(zhǔn)
防爆方式 ia 采用 ia 級(jí)本質(zhì)安全防爆方法,可安裝在 0 區(qū)
氣體類別 ⅡC 被允許涉及ⅡC 類爆炸性氣體
溫度組別 T6 儀表表面溫度不超過 85℃
Ex(ia)ⅡC 的含義
標(biāo)志內(nèi)容 符號(hào) 含義
防爆聲明 Ex 符合歐洲防爆標(biāo)準(zhǔn)
防爆方式 ia 采用 ia 級(jí)本質(zhì)安全防爆方法,可安裝在 0 區(qū)
氣體類別 ⅡC 被允許涉及ⅡC 類爆炸性氣體
: 注 : 該標(biāo)志中無溫度組別項(xiàng) , 說明該儀表不與爆炸性氣體直接接觸 .
防爆術(shù)語:
有關(guān)防爆術(shù)語及標(biāo)準(zhǔn)
安全柵安全參數(shù)定義:
*8226; 安全柵高允許電壓: Um
保證安全柵本安端的本安性能,允許非本安端可能輸入的高電壓
*8226; 安全柵高開路電壓: Uoc
在高允許電壓范圍內(nèi)本安端開路時(shí)電壓大值
*8226; 安全柵大短路電流: Isc
在高允許電壓范圍內(nèi)本安端短路時(shí)的電流大值
*8226; 安全柵允許分布電容: Ca
保證本質(zhì)安全性能情況下本安端大允許外接電容
*8226; 安全柵允許分布電感: La
保證本質(zhì)安全性能情況下本安端大允許外接電感
防爆標(biāo)志格式說明:
將工廠或礦區(qū)的爆炸危險(xiǎn)介質(zhì),按其引燃能量,小點(diǎn)燃溫度以及現(xiàn)場爆炸性危險(xiǎn)氣體存在的時(shí)間周期進(jìn)行科學(xué)分類分級(jí),以確定現(xiàn)場防爆設(shè)備的防爆標(biāo)志和防爆形式。
防爆標(biāo)志格式:
Ex (ia) ⅡC T4
防爆標(biāo)記防爆等級(jí)氣體組別溫度組別
防爆等級(jí)說明:
ia 等級(jí): 在正常工作、一個(gè)故障和二個(gè)故障時(shí)均不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。
正常工作時(shí),安全系數(shù)為 2.0 ;
一個(gè)故障時(shí),安全系數(shù)為 1.5 ;
二個(gè)故障時(shí),安全系數(shù)為 1.0 。
注:有火花的觸點(diǎn)須加隔爆外殼、氣密外殼或加倍提高安全系數(shù)。
ib 等級(jí) :
在正常工作和一個(gè)故障時(shí)不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。
正常工作時(shí),安全系數(shù)為 2.0 ; 一個(gè)故障時(shí),安全系數(shù)為 1.5 。
正常工作時(shí),有火花的觸點(diǎn)須加隔爆外殼或氣密外殼保護(hù),并且有故障自顯示的措施,一個(gè)故障 時(shí)安全系數(shù)為 1.0 。
防爆電氣設(shè)備的類別與溫度組別(GB3836.1-2000)
類別 | Ⅰ類 | Ⅱ類 | 各防爆型式標(biāo)志及標(biāo)準(zhǔn) |
溫度組別 | 電氣設(shè)備允許高表面溫度℃ | 隔爆型電氣設(shè)備 增安型電氣設(shè)備 本質(zhì)安全型電氣設(shè)備 正壓型電氣設(shè)備 充油型電氣設(shè)備 充砂型電氣設(shè)備 澆封型電氣設(shè)備 | |
設(shè)備表面可能堆積煤塵時(shí):+150 | 溫度組別 允許高表面溫度 |
注:1、Ⅱ類隔爆型“d”和本質(zhì)增安型“e”電氣設(shè)備又分為ⅡA、ⅡB和ⅡC類。標(biāo)志ⅡB的設(shè)備可適用于ⅡA設(shè)備的使用條件,標(biāo)志ⅡC的設(shè)備可適用于ⅡA、ⅡB設(shè)備的使用條件。
對“隔爆型”電氣設(shè)備,氣體和蒸汽的分級(jí)(A、B、C)是以大試驗(yàn)安全間隙(MESG)為基礎(chǔ)進(jìn)行分級(jí),測定MESG的標(biāo)準(zhǔn)方法是用IEC79-1A的規(guī)定。對“本質(zhì)安全型”電氣設(shè)備,氣體和蒸汽的A、B、C分級(jí)是以它們的小點(diǎn)燃電流(MIC)與實(shí)驗(yàn)室用甲烷的小點(diǎn)燃電流之比為基礎(chǔ)確定的,測定MIC比值的標(biāo)準(zhǔn)方法是用IEC79-3的規(guī)定。
2、標(biāo)志舉例:Ⅱ類隔爆型C級(jí)T4組-------ExdⅡCT4(隔爆型d,Ⅱ類,C級(jí),溫度組別為T4)。
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