電氣防爆基本常識

一、危險場所區域劃分 
    危險場所區域的含義，是對該地區實際存在危險可能性的量度，由此規定其可適用的防爆電機型式。國際電工委員會/歐洲電工委員會劃分的防爆區域為：
    0區：連續地存在危險性大于1000小時/每年的區域；
    1區：斷續地存在危險性10~1000小時/每年的區域；
    2區：事故狀態下存在的危險性0.1~10小時/每年的區域；
    中國劃分的有效區域和以上相同。
二、防爆標志解析
    ①氣體組別
    典 型 的
    危 險 性
    氣  體  歐洲電工
    標準化委員會
    EN50014EC  北  美
    NEC500條款
    CLASS1表氣  中  國
    GB-3836-1  較小點燃能量
    （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標準規定ⅡC級較小點燃能量為19微焦耳,ⅡA級較小點燃能量為200微焦耳。
    氣體分組和點燃溫度,在一定環境溫度和壓力下與可燃性氣體和空氣的混合濃度有關。
    ②溫度組別（T組）
    這是與氣體點燃溫度有關的電氣設備（假定環境溫度為40℃時）的較高表面溫度，點燃能量與點燃溫度無關。在標準BS5345首部分中列出了所有可燃性氣體和其組別。
    較高表面溫度（℃）  溫度  組別 
       IEC79-8  GB3836-1 
         450℃  T1  T1 
         300℃  T2  T2 
         200℃  T3  T3 
         135℃  T4  T4 
         100℃  T5  T5 
          85℃  T6  T6 
    ③防爆標志
    以下以CENELEC氫氣防爆標志為例：E Ex ia ⅡC T4
    E：按CENELEC標志認可 
    Ex：防爆公用標志 
    ia：防爆型式（本質安全）
    Ⅱ：設備組別 
    C：氣體組別
    T4：溫度組別 
    ④名詞解釋
    隔爆型電氣設備（d）：是指把能點燃爆炸性混合物的部件封閉在一個外殼內，該外殼能承受內部爆炸性混合物的爆炸壓力并阻止和周圍的爆炸性混合物傳爆的電氣設備。
    增安型電氣設備（e）：正常運行條件下，不會產生點燃爆炸性混合物的火花或危險溫度，并在結構上采取措施，提高其安全程度， 以避免在正常和規定過載條件下出現點燃現象的電氣設備。
    本質安全型電氣設備（i）：在正常運行或在標準試驗條件下所產生的火花或熱效應均不能點燃爆炸性混合物的電氣設備。
    無火花型電氣設備 （n）： 在正常運行條件下不產生電弧或火花，也不產生能夠點燃周圍爆炸性混合物的高溫表面或灼熱點，且一般不會發生有點燃作用的故障的電氣設備。
    防爆特殊型（s）： 電氣設備或部件采用GB3836-83未包括的防爆型式時，由主管部門制訂暫行規定。送勞動人事部備案，并經指定的鑒定單位檢驗后，按特殊電氣設備"s"型處置。
三、防爆標準及選型
    ①各種防爆型式的對應標準
    防爆型式  在英國允許
    使用的場所  中國標準
    GB3836  防爆型式
    符  號  IEC標準
    79-  CENELEC標準
    EN50 
    增安型  1或2  3  e  7  019 
    本質安全型  0，1或2  4  ia或ib  11  020（設備） 
    隔爆型  d  2  d  1  018 
    特殊型  s  無  s  無  無 
    ②氣體爆炸危險場所用電氣設備防爆類型選型表
    爆炸危險區域  適用的防護型式
    電氣設備類型                符  號 
    0區  1、本質安全型（ia級）  ia 
         2、其他特別為0區設計的電氣設備（特殊型）  s   
         1、適用于0區的防護類型    
         2、隔爆型  d 
         3、增安型  e 
    1區  4、本質安全型  ib 
         5、充油型  o 
         6、正壓型  p 
         7、充砂型  q 
    2區  1、適用于0區或1區的防護類型    
         2、無火花型  n 
四、外殼防護等級（IP）代碼
    （BS EN60529；1992）
 首位特征數字防止固定導體異物進入
    0  無防護 
    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 
    第二位特征數字防止進水造成有害影響
    0  無防護 
    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  短時間侵水 
    8  連續侵水 
    舉例：IP 65即要求具有塵密及對外殼噴水有防護功能 
五、 可燃性氣體
    可燃性氣體的爆炸下限是指其在空氣中能引起爆炸的較低濃度，即LOW EXPLOSION-LEVEL(LEL)。爆炸上限是指其在空氣中能引起爆炸的較高濃度(UEL)。可燃性氣體的檢測范圍通常為0-一百%LEL或0-一百%VOL，即指達到其爆炸下限之前的閾值或百分比體積。下表所列是一些常見可燃性氣體的爆炸極限參數。
六、 毒氣/氧氣
    有毒氣體在大氣中含量為百萬分比濃度時，就可以導致人類產生嘔吐、昏迷甚至死亡等中毒現象。檢測有毒氣體的單位采用百萬分比，即ppm,lppm=1×10-6m3。ppm與mg/m3（毫克/立方米）的換算公式：ppm=22.4×mg/m3/分子量
七、 保證氧氣含量處在安全水平
    大氣層中，氧氣的含量通常為20.9%。如果沒有通風設備，含氧量將由于人員呼吸和燃燒急劇減小。一些氣體還會對氧氣產生置換，如二氧化碳和氮氣。當氧含量降至17%時，人類開始感到行動困難，如再降低2-3%或更多，將很快導致人員窒息死亡。與其他種類的危險氣體相比，缺氧造成的傷害更多。 因為人們往往忽視了它的危害性。當氧含量上升，一些易燃物質發生燃燒的可能性也會急劇增加， 如氧氣濃度達到24%時，即使象布匹這樣的材料，一點暗火便可導致彌天大禍。所以一定要檢測空氣中的氧氣，使其處在安全水平。
    注：所有檢測儀器的報警點一般設定為（國際上取低線）：
    可燃氣一級報警：  全量程的20%-25%LEL 
    可燃氣二級報警：  全量程的40%-60%LEL 
    可燃氣三級報警：  全量程的80%-99%LEL 
    毒氣一級報警：  全量程的20%-25%ppm 
    毒氣二級報警：  全量程的40%-60%ppm 
    氧氣一級低報警：  空氣中含量的19.5% 
    氧氣二級抵報警：  空氣中含量的17% 
    氧氣高報警：  空氣中含量的23.5% 
八、 CROWCON有毒有害氣體量程表
    氣體種類  分子式  標準量程
    （ppm）  特殊量程
    （ppm）  *本安型
    探頭型號
    氧氣  O2  0-25%VOL  -  Txgard-IS/OX 
    氫氣（低）  H2  0-2000  -  Txgard-IS/H/Lo 
    氫氣（高）  H2  0-50%LEL  -  Txgard-IS/H/Hi 
    一氧化碳  CO  0-250  0-2000  Txgard-IS/CO 
    硫化氫  H2S  0-25  0-1000  Txgard-IS/HS 
    二氧化硫  SO2  0-10  0-500  Txgard-IS/SO 
    氯氣  CL2  0-5  0-20  Txgard-IS/CL 
    一氧化氮  NO  0-100  0-500  Txgard-IS/NO 
    二氧化氮  NO2  0-10  0-100  Txgard-IS/ND 
    酸氣  CH2CHCN  0-10  0-100  Txgard-IS/NX 
    氰化氫  HCN  0-25  0-100  Txgard-IS/HCN 
    氨氣  NH3  0-100  0-500  Txgard-IS/AM 
    臭氧  O3  0-1  -  Txgard-IS/OZ 
    有機揮發物  -  0-100  -  Txgard-IS/VP 
    氧化乙烯  （CH2）2O  0-10  -  Txgard-IS/ETO 
    磷化氫  PH3  0-1  -  Txgard-IS/HP 
    氟化氫  HF  0-10  -  Txgard-IS/HF 
    氟  F  0-3  -  Txgard-IS/F 
    苯  C6H6  0-100  -  Txgard-IS/VO 
    光氣  COCL2  0-5  -  Txgard-IS/COCL 
    *防爆型和現場顯示型毒氣檢測探頭的量程以此類推。
    工業方面，通過在不同地點的安裝實驗， 已經對氣體檢測探頭的安裝位置總結出了一套行之有效的方法。CROWCON公司可為用戶提供幫助，以確保固定式氣體檢測裝置安裝后發揮較佳效果。
九、 安裝固定式氣體檢測裝置的基本原則：
    1、 安裝位置能夠監測現場的各個地點或存在危險隱患的地方。
    2、 監測系統能發出早期現場警報，并指示氣體泄漏位置，以便開始下列工作：
        ① 危險地點內人員疏散
        ② 尋打及去除泄漏源
        ③ 生產線或工廠設備的斷電
        ④ 開啟通風設備
    氣體檢測探頭的安裝位置應盡量靠近初始危險源。由于風力和風向會影響到檢測效果，所以應全面和廣泛地采集氣體信號。
    氣體檢測探頭的安裝位置必須考慮到安裝高度。
    通常，氣體密度小于空氣，探頭的位置應在可能發生泄漏現象的區域上方；如氣體密度大于空氣，探頭應安裝在地面、坑道或地槽中；和空氣密度相近的氣體，由于氣流和通風設備等因素，容易和空氣一同流動。此種情況下，探頭放置高度應盡可能靠近現場人員的工作空間（呼吸區域）。
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