防爆等級(jí)概覽
在規(guī)定條件下不會(huì)引起周圍爆炸性環(huán)境點(diǎn)燃的電氣設(shè)備。
分為兩類：Ⅰ類：煤礦井下電氣設(shè)備
Ⅱ類：除煤礦、井下之外的所有其他爆炸性氣體境用電氣設(shè)備
Ⅱ類又可分為ⅡA、ⅡB、ⅡC類，標(biāo)志ⅡB的設(shè)備可適用于ⅡA設(shè)備的使用條件；ⅡC可適用于ⅡA、ⅡB的使用條件。
說明：ⅡC標(biāo)志是的防爆等級(jí)。但并不表示該設(shè)備性能最好。
最高表面溫度電氣設(shè)備在規(guī)定范圍的最不利運(yùn)行條件下工作時(shí)，可能引起周圍爆炸性環(huán)境點(diǎn)燃的電氣設(shè)備任何部件所達(dá)到的最高溫度，最高表面溫度應(yīng)低于可燃溫度。
例如：傳感器使用環(huán)境的爆炸性氣體的點(diǎn)燃溫度為100℃，那么傳感器在最惡劣的工作下，其任何部件的最高表面溫度應(yīng)低于100℃。
溫度組別 爆炸性環(huán)境用電氣設(shè)備按其最高表面溫度劃分為T1-T6級(jí)別
T1 | T2 | T3 | T4 | T5 | T6 |
450℃ | 300℃ | 200℃ | 135℃ | 100℃ | 85℃ |
危險(xiǎn)區(qū)域和百危險(xiǎn)區(qū)域
（爆炸性氣體環(huán)境中的）危險(xiǎn)區(qū)域和非危險(xiǎn)區(qū)域：
危險(xiǎn)區(qū)域：爆炸性氣體環(huán)境大量出現(xiàn)或預(yù)期可能大量出現(xiàn)，以致要求對(duì)電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)、安裝和使用采取專門措施的區(qū)域。
非危險(xiǎn)區(qū)域：爆炸性氣體環(huán)境中預(yù)期不會(huì)大量出現(xiàn)，以致不要求對(duì)電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)、安裝和使用采取專門措施的區(qū)域。例如：變送器B1不可安裝在危險(xiǎn)區(qū)域（本安關(guān)聯(lián)設(shè)備不可用在危險(xiǎn)場(chǎng)所）
電氣設(shè)備的防爆形式
本安型“i”（本質(zhì)安全型電氣設(shè)備及其關(guān)聯(lián)設(shè)備）本質(zhì)安全電路：
在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，正常工作或規(guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃規(guī)定的爆炸性氣體或蒸汽的電路。
本質(zhì)安全型電氣設(shè)備：全部電路為本質(zhì)安全的電氣設(shè)備。
本安型設(shè)備和設(shè)備的本質(zhì)安全部分分為ia和ib：
ia：正常工作+一個(gè)故障+任意組合的兩個(gè)故障均不能引起點(diǎn)燃的電氣設(shè)備。
Ib：正常工作+一個(gè)故障條件下不能引起點(diǎn)燃的本質(zhì)安全型電氣設(shè)備
由此可見ia等級(jí)高于ib等級(jí)
關(guān)聯(lián)設(shè)備：裝有本質(zhì)安全電路和非本質(zhì)安全電路，且結(jié)構(gòu)是非本質(zhì)安全電路不能對(duì)本質(zhì)安全電路產(chǎn)生不利影響的電器設(shè)備。
隔爆型“d”具有隔爆外殼的電氣設(shè)備
它能承受已進(jìn)入外殼內(nèi)部的可燃性混合物內(nèi)部爆炸而不受損壞，并且通過外殼上的任何接合面或孔不會(huì)引燃由一種或多種氣體或蒸汽所形成的外部爆炸性環(huán)境的電氣設(shè)備外殼。
增安型e
充油型o
充砂型q
澆封型m
復(fù)合型
防爆概念
爆炸必須具備的三個(gè)條件：
1、 爆炸性物質(zhì)（flammable air flammable dust）：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、 空氣或氧氣（air or oxygen）
3、 點(diǎn)燃源（source of ignition）：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)在、光能等。
易爆物質(zhì)：很多生產(chǎn)場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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。
防爆：防止爆炸的產(chǎn)生必從三個(gè)必要條件來考慮，限制了其中的一個(gè)必要條件，就限制了爆炸的產(chǎn)生。
在工業(yè)過程中，通常從下述三個(gè)方面著手對(duì)易燃易爆場(chǎng)合進(jìn)行處理：
1、 預(yù)防或最大限度地降低易燃物質(zhì)泄漏的可能性
2、 不用或盡量少用易產(chǎn)生電火花的電器元件
3、 采取充氮?dú)庵惖姆椒ňS持惰性狀態(tài)
危險(xiǎn)區(qū)域的等級(jí)分類
危險(xiǎn)場(chǎng)所區(qū)域的含義，是對(duì)該地區(qū)實(shí)際存在危險(xiǎn)可能性的量度，由此規(guī)定其可適用的防爆型式
國際電工委員會(huì)/歐洲電工委員會(huì)劃分的危險(xiǎn)區(qū)域的等級(jí)分類
0區(qū)（Zone 0）：易爆氣體始終或長時(shí)間存在：連續(xù)地存在危險(xiǎn)性大于1000小時(shí)/每年的區(qū)域
1區(qū)（Zone 1）：易燃?xì)怏w在儀表的正當(dāng)工作過程中有可能發(fā)生或存在；繼續(xù)地存在危險(xiǎn)性10~1000小時(shí)/每年的區(qū)域
2區(qū)（Zone 2）：一般情形下，不存在易燃?xì)怏w且即使偶爾發(fā)生，基存在時(shí)間亦很短；事故狀態(tài)下存在危險(xiǎn)性0.1~10小時(shí)/每年的區(qū)域；
中國劃分的有效區(qū)域和以上相同。
防爆標(biāo)志解析
1、氣體級(jí)別
典型的危險(xiǎn)性氣體 | 歐洲電工標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì) EN50014EC | 北美 NEC500條款 CLASS1表氣 | 中國 GB-3836-1 | 最小點(diǎn)燃能量 （微焦） |
乙炔 | ⅡC | A | ⅡC | 20 |
氫氣 | ⅡC | A | ⅡC | 20 |
乙烯 | ⅡB | C | ⅡB | 60 |
丙烷 | ⅡA | D | ⅡA | 180 |
注：中國GB3836標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定ⅡC級(jí)最小點(diǎn)燃能量為19微焦耳，ⅡA級(jí)最小點(diǎn)燃能量為200微焦耳
氣體分組和點(diǎn)燃溫度，在一定環(huán)境溫度和壓力下與可燃性氣體和空氣的混合濃度有關(guān)
根據(jù)可能引爆的最小火花能量，我國和歐洲及世界上大部分國家和地區(qū)采用的國際電工委員會(huì)（IEC）標(biāo)準(zhǔn)將爆炸性氣體分為四個(gè)危險(xiǎn)等級(jí)：
溫度組別/級(jí)別 | T1 | T2 | T3 | T4 | T5 | T6 |
ⅡA | 甲烷、甲苯、甲酯、乙烷、丙烷、丙酮、丙烯酸、苯、苯乙烯、一氧化碳、醋酸乙酯、醋酸、氯苯、醋酸甲酯、氨 | 甲醇、乙醇、乙苯、丙醇、丙烯、丁醇、丁烷、醋酸丁酯、醋酸戊酯、環(huán)戊烷 | 戊烷、戊醇、己烷、己醇、庚烷、辛烷、環(huán)乙醇、松節(jié)油、石腦油、石油（包括汽油）、燃料油、戊醇四氯 | 乙醛、三甲胺 |
| 亞硝酸乙酯 |
ⅡB | 丙烯酯、二甲醚、市用煤氣 | 丁二烯、環(huán)氧丙烷、乙烯 | 二甲醚、丙烯醛、碳化氫 | 乙醚、二乙醚 |
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ⅡC | 氫、水煤氣 | 乙炔 |
| 二硫化碳 | 硝酸乙酯 |
|
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氣體的蒸氣：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
溫度組別（T組）
這是與氣體點(diǎn)燃溫度有關(guān)的電氣設(shè)備（假定環(huán)境溫度為40℃時(shí)）最高表面溫度，點(diǎn)燃能量與點(diǎn)燃溫度無關(guān)。在BS5345第一部分中列出了所有可燃性氣體和其組別。
最高表面溫度 （℃） | 溫度組別 | 常見爆炸性氣體 |
|
| IEC79-8 | GB3836-1 |
|
450℃ | T1 | T1 | 氫氣、丙烯腈46種 |
300℃ | T2 | T2 | 乙炔、乙烯等47種 |
200℃ | T3 | T3 | 汽油、丁烯醛等36種 |
135℃ | T4 | T4 | 乙醛、四氟乙烯等6種 |
100℃ | T5 | T5 | 二硫化碳 |
85℃ | T6 | T6 | 硝酸乙酯和亞硝酸乙酯 |
防爆標(biāo)志
IEC防爆等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)格式：Ex（ia）ⅡC T4
E：按CENELEC標(biāo)志認(rèn)可 | Ex：防爆公用標(biāo)志 |
Ia：防爆型式（本質(zhì)安全） | Ⅱ：設(shè)備組別 |
C：氣體組別 | T4：溫度組別 |
防爆標(biāo)準(zhǔn)及選型
1、 各種防爆型式的對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)
防爆型式 | 在英國允許使用的場(chǎng)所 | 中國標(biāo)準(zhǔn) GB3836 | 防爆型式 符號(hào) | IEC標(biāo)準(zhǔn) 79- | CENELEC標(biāo)準(zhǔn)EN50 |
增安型 | 1或2 | 3 | E | 7 | 019 |
本質(zhì)安全型 | 0，1或2 | 4 | Ia或ib | 11 | 020（設(shè)備） |
隔爆型 | D | 2 | D | 1 | 018 |
特殊型 | S | 無 | S | 無 | 無 |
2、 氣體爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所用電氣設(shè)備防爆類型選型表
爆炸危險(xiǎn)區(qū)域 | 適用的防護(hù)型式電氣設(shè)備類型 | 符號(hào) |
0區(qū) | 1、 本質(zhì)安全型（ia級(jí)） 2、 其他特別為0區(qū)設(shè)計(jì)電氣設(shè)備（特殊型） | Ia |
1區(qū) | 適用于0區(qū)的防護(hù)類型 | S |
隔爆型 | D |
|
增安型 | E |
|
本質(zhì)安全型 | Ib |
|
充油型 | O |
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正壓型 | P |
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充砂型 | Q |
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2區(qū) | 1、 適用于0區(qū)或1區(qū)的防護(hù)型 2、 無火花型 | n |
防爆方法對(duì)場(chǎng)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 本安型 | ia ib | GB3836.4 GB3836.4 | 限制點(diǎn)火源的能量 限制點(diǎn)火源的能量 | Zone0-2 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 |
外殼防護(hù)等級(jí)（IP）代碼
（BS EN60529：1992）
作為應(yīng)用于易爆危險(xiǎn)區(qū)的儀表，對(duì)其外殼的保護(hù)等級(jí)亦應(yīng)作出規(guī)定，賦予一定的代碼，即IP等級(jí)號(hào)。
IEC144規(guī)定的殼體保護(hù)等級(jí)由一個(gè)對(duì)應(yīng)其抗外界物體沖擊與穿刺能力及防水能力的代碼表示。例如：本安型儀表測(cè)量電路板不應(yīng)從其殼體中取出，否則會(huì)違反IP40所提出的最低要求。保護(hù)等級(jí)由兩位數(shù)字組成，在其前加上IP字樣
第一位特征數(shù)字防止固定導(dǎo)體異物進(jìn)入
0 | 無防護(hù) |
1 | 固定異物直徑大于50mm |
2 | 固定異物直徑大于12mm |
3 | 固定異物直徑大于2.5mm |
4 | 固定異物直徑大于1.0mm |
5 | 防塵 |
6 | 塵密 |
第二位特征數(shù)字防止進(jìn)水造成有害影響
0 | 無防護(hù) |
1 | 垂直滴水 |
2 | 傾角75-90°滴水 |
3 | 淋水 |
4 | 濺水 |
5 | 噴水 |
6 | 猛烈噴水 |
7 | 短時(shí)間侵水 |
8 | 連續(xù)侵水 |
幾種常見物質(zhì)的爆炸特性
名稱 | 燃點(diǎn)（℃） | 溫度等級(jí) | 爆炸等級(jí)組號(hào) | 名稱 | 燃點(diǎn)（℃） | 溫度等級(jí) | 爆炸等級(jí)組號(hào) |
丙酮 | 540 | T1 | ⅡA | 乙炔 | 305 | T2 | ⅡC |
醒酸酐 | 330 | T2 | ⅡA | 苯 | 555 | T1 | ⅡA |
丁烷 | 365 | T2 | ⅡA | 丁醇 | 340 | T2 | ⅡA |
苯氯酸 | 590 | T1 | ⅡA | 乙醇 | 425 | T2 | ⅡA |
乙醋酸 | 460 | T1 | ⅡA | 甲醇 | 455 | T1 | ⅡA |
丙烷 | 470 | T1 | ⅡA | 甲苯 | 535 | T1 | ⅡA |
氫氣 | 560 | T1 | ⅡC | 硫化氫 | 270 | T3 | ⅡB |
二硫化碳 | 102 | T5 | ⅡC | n-戊烷 | 285 | T3 | ⅡA |
本安型傳感電路的供電限制
供電限制主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：
1、將動(dòng)力電與電子元件隔離
2采取措施杜絕外界干擾電磁場(chǎng)通過繼電或電流輸出端偶合至電子元件中。
3、 限制傳感電路的工作電源及電壓
本安型電路可分為兩灶：ia及ib。ib本安電路必須保證正常工作狀態(tài)下以及存在一起故障時(shí)，電路元件不發(fā)生燃爆。Ia本安電路則要求正常工作狀況下及存在兩起故障時(shí)，元器件不發(fā)生燃爆。
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