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电气防爆知识汇总

当爆炸性危险场所存在可燃气体或蒸汽,且上述物质与空气混合后的浓度在爆炸极限以内,周围有足以点燃爆炸性混合物的火花、电弧、或高温时,就可能产生爆炸。检测仪表与执行器都安装在化工生产现场。且检测与控制信号多为电信号容易引起爆炸,对于易燃易爆场所,为了保证生产设备和操作人员的安全,必须采取相应的防爆措施。

防爆的基本措施是使产生爆炸的条件同时出现的可能性减到最小程度。

防爆措施主要包括设计防爆、安装防爆检修防爆。

1.设计防爆

根据防爆危险场所的区域等级,设计相应的防爆仪表和电气设备。

(1)爆照性危险场所的划分

我国对爆炸性危险场所的划分采用IEC等效的方法。国家标准GB50058-92中规定,爆炸性气体危险场所按其危险程度的大小,划分为0区、1区、2区三个级别,爆炸性粉尘危险场所划分为10区、11区两个级别。如下图所示。

爆炸性物质 区域划分 区域定义
气体 0区 连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境
1区 在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境
2区 在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境,或即时出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境
粉尘 10区 连续出现或长期出现爆炸性粉尘的环境
11区 有时会将积累下的粉尘扬起而偶然出现爆炸性粉尘混合物的环境

 

(2)爆炸性危险场所使用的电气设备

在爆炸性危险场所使用的电气设备,在运行过程中必须具备不引爆周围爆炸性混合物的性能。

防爆电气设备分为两大类:Ⅰ类 ----煤矿井下用电气设备Ⅱ类----工厂用电气设备

增安型 “e”:在正常运行时不会产生点燃爆炸性混合物的火花、电弧或危险温度,并在结构上采取措施,提高其安全程度,以避免在正常和规定的过载条件下出现点燃现象的仪表设备。

防爆型“d”:这类电气设备具有隔爆外壳,即能把点燃爆炸性混合物的部件封闭在一个外壳内,该外壳能承受内部爆炸性混合物的爆炸压力。并阻止其向壳外的爆炸性混合物传爆。这类电气设备在打开外壳前,必须先切断电源,否则一旦产生火花,便暴露在大气中,从而造成危险。

本安型(安全火花型/本质安全型)“i”:这类电气设备在正常或故障情况下,由电路或系统产生的火花和打掉的温度都不会引起爆炸性混合物爆炸。这类电气设备的防爆性能是由其电路本身决定的,其本质是安全的,因而适用于一切危险场所和一切爆炸性气体,并可在通电情况下进行维修和调整。但是它不能单独使用,必须和本安关联设备(安全栅)及外部配线一起构成本安电路,才能发挥防爆功能。本安型电气设备按安全程度和使用场所不同,可分为ia和ib两个等级。ia等级高于ib,ia级适用于0区和1区,通常用于工厂,而ib级仅适用于1区,一般用于煤矿井下。

正压型“p”:这类电气设备向外壳内通入结晶空气或冲入惰性气体,使其内部保护气体的氩气高于周围危险性环境的压力,以阻止外部爆炸性混合物进入壳内引起爆炸。

充油型“o”:这类电气设备把可能产生火花、电弧或危险高温的带电部件浸在变压器油中,使其不至于引起爆炸性混合物爆炸。

充砂型“q”:这类电气设备在外壳内充填颗粒材料,在规定使用条件下,使外壳产生的电弧、火焰及过热温度均不能点燃周围的爆炸性混合物。

无火花型“n”:这类电气设备在正常运行条件下不产生电弧或火花,也不产生能够点燃周围爆炸性混合物的高温表面或灼热点,且一般不会发生有点燃作用的故障。

特殊型“s”:在结构上不属于上述各种类型,而是采取其他防爆措施的电气设备。

(3)防爆电气设备选型

各类防爆电气均设置永久性铭牌标志。铭牌应包括以下主要内容:

①防爆总标志“Ex”:表示该设备为防爆电气设备。

②防爆结构形式:表明该设备采用何种措施进行防爆。如d为隔爆性,p为正压型等。

③防爆类别:Ⅰ类 ----煤矿井下用电气设备Ⅱ类----工厂用电气设备

④防爆级别:分A、B、C三级,说明防爆能力的强弱

⑤温度组别:分为T1~T6六组(T1最高,T6最低),说明该设备的最高表面温度允许值。

电气设备的选型原则是安全可靠,经济合理对气体爆炸危险场所,通常0区选择本安型(ia级)和针对0区的特殊型1区可选择本安型(ib级)、针对1区的特殊型、隔爆型、增安型、充油型、充砂型和正压型以及用于0区的保护类型;2区可选择无火花型及用于0区和1区的保护类型。

2.防爆安装

在爆炸性危险场所安装仪表必须符合下列要求:

① 爆炸危险场所使用的仪表、电气设备和安装材料如接线盒、分线盒、端子箱等,必须具有经国家授权机构签发的防爆合格证,安装前要检查其规则、型号是否符合设计要求,其外观应无损伤、裂纹。

② 在爆炸危险场所也可设置正压防爆仪表箱,内装非防爆型仪表及其他电气设备,仪表箱的通风管必须保持通畅,在送电前,应通入箱体积5倍以上的气体进行置换。

③ 防爆危险场所1区内的仪表配线,必须保证在万一发生短路、接地、断线等事故时,不至于形成点火源,因而电缆必须采用耐压防爆的金属保护管,穿线管间及接线盒、分线箱、拉线箱间均应采用耐压防爆的金属保护管,穿线管间及与接线盒,分线箱,拉线盒间均应采用圆柱螺纹连接,其有效吻合部分应在5扣以上。需扰性连接时应采用防爆扰性连接管。

④ 汇线槽、电缆沟、保护管穿过不同等级的爆炸性危险场所分界线时,应采取密封措施,以防爆炸性气体从一个危险场所串入另一个危险场所。

⑤ 保护管与现场仪表,检测元件,电气设备,仪表箱,分线箱、接线盒、拉线盒等连接时,应在连接处0.45m以内安装隔爆密闭管件,对2m以上的保护管每隔15m应设置一个密闭管件。

3.检查防爆

①在检修、维护、拆装过程中,若该场所有爆炸性物质或与空气混合形成爆炸性混合物,工作时,应采取防爆措施

②应经常进行检查维护,定期查看仪表外观、环境(温度、湿度、分成、腐蚀)、温升、振动、安装是否牢固等情况。

③对隔爆型仪表,在通电时进行检修,切不可打开接线盒和观察窗,需要开盖维修时必须先切断电源,绝不允许带电开盖维修。

④维修工具要合适,不得产生冲击火花,所使用的检测仪表应为经过鉴定防爆型或本安型仪表,以避免测试仪表引起诱发性火花或把过高的电压引向不适当部位。

⑤照明灯具必须符合防爆要求,通常采用24V或12V安全电压,使用防爆接头。

不要在有压力的情况下拆卸仪表。

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