防爆知識簡介2015.3.5

1、安全生產守護者防爆知識簡介安全生產守護者目錄三、隔爆型“d”設計要點二、防爆型式一、防爆原理安全生產守護者 煤炭、石油、化學、紡織等工業(yè)在國民經濟中占很重要的地位，這些行業(yè)在生產過程中會產生爆炸性氣體蒸汽或爆炸性粉塵，這種場所均稱為爆炸性危險場所。 大量的統(tǒng)計資料表明，電火源是井下瓦斯爆炸的主要點火源。隨著煤礦生產電氣化程度的提高及井下電氣設備電壓等級的提高，對電氣設備防爆提出了更高要求。 防爆電器產品是指按規(guī)定的標準設計制造、按規(guī)定的條件在爆炸性環(huán)境中使用，不會引起周圍爆炸性混合物點燃爆炸的電氣設備。 前言安全生產守護者一、防爆原理安全生產守護者1. 點燃源(點燃能量） - 電火花、熱表面等

2、；2. 爆炸性物質 - 可燃性物質或粉塵等；3. 助燃劑 - 空氣（氧氣） 一、防爆原理在潛在爆炸危險的環(huán)境產生爆炸必須具備下列三個條件：可燃性氣體或物質助燃源（氧氣）點燃源（點燃能量）安全生產守護者瓦斯爆炸必須同時具備三個條件：有一定的瓦斯?jié)舛龋?%-16%）；具有一定能量、能點燃瓦斯的點火源或溫度；有足夠的氧氣（12%以上）。煤塵爆炸也必須同時具備三個條件：煤塵本身具有爆炸性且在空氣中懸浮的煤塵達到一定濃度 （45g1500-2000g）；有能引起煤塵爆炸的高溫熱源；有足夠的氧氣（17%以上）。一、防爆原理安全生產守護者如 何 防 爆？一、防爆原理安全生產守護者一、移開危險區(qū)的助燃源(氧氣

3、)1. 工作在真空中2. 工作在水下3. 工作在惰性氣體環(huán)境中一、防爆原理可燃性氣體或物質助燃源（氧氣）點燃源（點燃能量）安全生產守護者二、移開爆炸性氣體或物質1. 充分的密封處理2. 沖淡危險區(qū)的含量一、防爆原理可燃性氣體或物質助燃源（氧氣）點燃源（點燃能量）安全生產守護者三、移開危險區(qū)的點燃源1. 無火花 電2. 無熱源3. 無火花 摩擦 4. 無火花 靜電一、防爆原理可燃性氣體或物質助燃源（氧氣）點燃源（點燃能量）安全生產守護者二、防爆型式安全生產守護者二、防爆型式我們在煤礦礦井下使用的產品上，總能看見“防爆標志”，這是什么意思？安全生產守護者 EX ib IIC T4 Gb防爆標志的符

4、號，表示該產品可用于爆炸性危險區(qū)域二、防爆型式根據(jù)GB3836.1-2010中29.3條，防爆標志舉例：安全生產守護者 EX ib IIC T4 Gb防爆型式（本質安全型設備，可使用于1區(qū)和2區(qū)）二、防爆型式根據(jù)GB3836.1-2010中29.3條，防爆標志舉例：安全生產守護者 EX ib IIC T4 Gb氣體類別符號（被認證可用于IIC級別的氣體組別）二、防爆型式根據(jù)GB3836.1-2010中29.3條，防爆標志舉例：安全生產守護者 EX ib IIC T4 Gb對于II類電氣設備的溫度組別（T4=135）（I類電氣設備沒有溫度組別）二、防爆型式根據(jù)GB3836.1-2010中29.3

5、條，防爆標志舉例：安全生產守護者 EX ib IIC T4 Gb設備保護級別（Gb與防爆型式ib對應，表示：具有較“高”的保護級別，在正常運行或預期故障或罕見故障時不是點燃源）二、防爆型式根據(jù)GB3836.1-2010中29.3條，防爆標志舉例：安全生產守護者二、防爆型式防爆標志的含義：安全生產守護者二、防爆型式防爆標志的含義安全生產守護者二、防爆型式I類氣體（煤礦井下）危險場所的區(qū)分：（參考標準：安標字安標字【2012】45號號 關于印發(fā)關于印發(fā)2012年度防爆從安全技術研討會會議紀要年度防爆從安全技術研討會會議紀要的通知的通知）安全生產守護者二、防爆型式II類氣體危險場所的區(qū)分（參考標準：

6、GB3836.14-2000）中國/IEC國家:0區(qū)(Zone 0): 在正常情況下,爆炸性氣體混合物連續(xù)地或長期地存在的場合1區(qū)(Zone 1): 在正常情況下,爆炸性氣體混合物有可能出現(xiàn)的場合2區(qū)(Zone 2): 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, 短時間存在的場所安全生產守護者二、防爆型式II類氣體危險場所的區(qū)分（參考標準：GB12476.2-2010 ）20區(qū)：空氣中可燃性粉塵云長期連續(xù)出現(xiàn)或經常出現(xiàn)形成爆炸性環(huán)境的區(qū)域。22區(qū):正常運行時，空氣中偶爾出現(xiàn)的可燃性粉塵云形成爆炸性環(huán)境的區(qū)域。22區(qū):正常運行時，空氣中的可任性粉塵云不可能出現(xiàn)，如果出現(xiàn)，僅

7、是短時間存在形成爆炸性環(huán)境的區(qū)域。安全生產守護者二、防爆型式爆炸性區(qū)域劃分對比：安全生產守護者二、防爆型式防爆標志的含義安全生產守護者二、防爆型式爆炸性物質的分組在中國和IEC國家, 爆炸性物質分為三類: I 類: 煤礦瓦斯氣體 II 類: 除煤礦瓦斯氣體之外的其他爆炸性氣體混合物(含蒸氣、薄霧）IIA類：代表性氣體是丙烷；IIB類：代表性氣體是乙烯；IIC類：代表性氣體是氫氣。III 類: 除煤礦以外的爆炸性粉塵和纖維 IIIA類：可燃性飛絮；IIIB類：非導電性粉塵；IIIC類：導電性粉塵。安全生產守護者二、防爆型式II類氣體火花點燃特性曲線安全生產守護者二、防爆型式I類和II類火花點燃最

8、小能量安全生產守護者二、防爆型式III類粉塵點燃特性曲線安全生產守護者二、防爆型式防爆標志的含義（I類設備沒有此項內容）安全生產守護者二、防爆型式II類爆炸性氣體的溫度組別安全生產守護者二、防爆型式氣體/設備相容性安全生產守護者二、防爆型式防爆標志的含義安全生產守護者 防爆型式是為防止點燃周圍爆炸性混合物而對電氣設備結構所采取特定的安全措施，就我國現(xiàn)有制定的強制性國家標準及近幾年來的技術狀況來說，其防爆型式有：二、防爆型式防爆型式防爆電氣設備類型防爆電氣設備類型標志標志防爆電氣設備類型防爆電氣設備類型標志標志隔爆型d正壓型p本質安全型i（ia，ib）充油型o增安型e無火花型n澆封型m特殊型s氣

9、密型h礦用一般型KY充砂型q安全生產守護者二、防爆型式電氣設備選型0區(qū)區(qū)/煤礦瓦斯管道內煤礦瓦斯管道內1區(qū)區(qū)/煤礦井下巷道內煤礦井下巷道內2區(qū)區(qū)Ex iaEx ia, Ex ibEx d , Ex pEx e, Ex oEx m, Ex qEx ia, Ex ibEx d , Ex pEx e, Ex oEx m, Ex qEx nL, Ex nA安全生產守護者 本質安全設備是指其內部的所有電路都是本質安全電路的電氣設備, 即該電路在標準規(guī)定條件下,產生的任何火花或熱效應均不能點燃規(guī)定的爆炸性氣體環(huán)境. 本質安全是基于限制電氣線路中儲能原理為基礎的防爆技術.按本安電路使用場所和安全程度分為ia

10、和ib兩個等級. Ex ia - 出現(xiàn)兩個元件故障時仍具有安全特性, 可用于0區(qū),1區(qū),2區(qū), 它是唯一能用于0區(qū)的防爆方式. Ex ib -出現(xiàn)一個元件故障時仍具有安全特性, 可用于1區(qū),2區(qū).二、防爆型式本質安全型電氣設備(EX i)安全生產守護者 具有隔爆外殼的電氣設備稱為隔爆型電氣設備. 其隔爆外殼能承受內部爆炸性氣體混合物的爆炸壓力,并阻止內部的爆炸向外殼周圍爆炸性混合物的傳播. 基本結構參數(shù)為隔爆接合面的長度和隔爆接合面的間隙.其中有兩項關鍵試驗：1、外殼耐壓（耐爆性）。要求外殼成承受殼內爆炸混合物爆炸時所產生的爆壓力，而本身不產品柏懷和變形。2、內部點燃不傳爆（隔爆性）。外殼內爆

11、炸時產生的火焰穿過間隙時，間隙可冷卻和熄滅火焰，不會引起殼外可燃物爆炸。二、防爆型式隔爆型電氣設備(EX d)安全生產守護者 增安型電氣設備是一種在正常條件下不會產生電弧,火花或可能點燃爆炸性混合物的高溫的設備結構上,采取措施提高安全程度,以避免在正常和認可的過載條件下出現(xiàn)這些現(xiàn)象的電氣設備,即它是一種依靠高質量的材料,設計和裝配來消除電火花或局部過熱的結構技術. 典型應用為:感應電動機、照明設備、變壓器，接線盒等等.二、防爆型式增安型電氣設備(EX e)安全生產守護者 具有正壓外殼的電氣設備稱為正壓型電氣設備,即該外殼能保持內部氣體的壓力高于周圍爆炸性環(huán)境的壓力,且能阻止外部混合物的進入.

12、正壓型是一種相對復雜的防爆技術,但有時它是唯一的解決方法,它通過消除外殼內部的爆炸性氣體,使其內部形成一個“安全區(qū)域”,未經認可的電氣設備可以不受約束地在外殼內使用.二、防爆型式正壓型電氣設備(EX p)安全生產守護者 充油型電氣設備是一種將全部或部分部件浸在油內,使設備不能點燃油面以上或外殼以外的爆炸性混合物的電氣設備. 它是借助浸油的方法,阻止可能的點燃源與爆炸性混合物相接觸,通常用于開關裝置和變壓器等. 在充油型電氣設備中,允許接點動作和產生斷開火花.其充入的油品,只允許使用礦物絕緣油,不允許使用硅油.二、防爆型式充油型電氣設備(EX o)安全生產守護者 充沙型電氣設備是一種外殼內充填砂

13、粒材料,使之在規(guī)定的使用條件下,殼內產生的電弧、傳播的火焰、外殼壁或砂粒材料表面的過熱均不能點燃周圍爆炸性混合物的電氣設備. 充沙型電氣設備是基于阻止點燃源與爆炸性混合物相接觸的防爆原理,其填充物通常是碎玻璃或石英砂,常用于危險場所所用電話和照明器中的電子組件.二、防爆型式充砂型電氣設備(EX q)安全生產守護者 澆封型電氣設備是一種將整臺設備或其中部分澆封在澆封劑中,在正常運行和認可的過載或認可的故障下不能點燃周圍的爆炸性混合物的電氣設備. 澆封型電氣設備采用的是典型的阻止點燃源與爆炸性混合物相接觸的防爆方法,澆封設備以前被認證為Exs特殊型防爆電氣設備,通?？珊虴xi一起使用,用來處理儲能

14、或功率耗散元件.二、防爆型式澆封型電氣設備(EX m)安全生產守護者 無火花型電氣設備在正常工作條件下,不得產生火花及超過溫度組別的最高表面溫度,但在特定外殼(限制呼吸外殼)內允許火花或熱表面存在. 目前無火花型電氣設備可分為以下五種類型: 1) Ex nA - 無火花型設備(傳統(tǒng)技術) 2) Ex nR - 限制呼吸外殼 3) Ex nL - 限制能量設備 4) Ex nZ - 簡單正壓 5) Ex nC - 有火花設備 無火花型電氣設備只適用2區(qū)危險場所. 在2區(qū)使用時,只考慮正常工作情況,不必考慮短時存在的故障情況; 在2區(qū)使用可有效地降低成本和費用.二、防爆型式無火花型電氣設備(EX

15、n)安全生產守護者二、防爆型式設備保護級別（參考標準： GB3836.1-2010中29.3 ）安全生產守護者二、防爆型式設備保護級別（參考標準： GB3836.1-2010中29.3 ）安全生產守護者二、防爆型式設備保護級別（參考標準： GB3836.1-2010中29.3 ）安全生產守護者二、防爆型式設備的分組設備分組設備分組設備分類設備分類設備適用的危險區(qū)域設備適用的危險區(qū)域I類（煤礦井下環(huán)境）Ma0Mb1II類（煤礦外爆炸性氣體）Ga0Gb1Gc2III類（粉塵爆炸性環(huán)境）Da20Db21Dc22安全生產守護者了解完上述內容，再來理解防爆標志： EX ib IIC T4 Gb二、防爆型

16、式安全生產守護者三、隔爆型“d”設計要點安全生產守護者公司常用產品類型（防爆分為：隔爆和本安）：公司常用產品類型（防爆分為：隔爆和本安）：a) 礦用隔爆兼本安型b) 礦用一般兼本安型c) 礦用本安型d) 礦用一般型e) 礦用隔爆型礦用隔爆型以下就以下就礦用隔爆型礦用隔爆型要素進行詳細講解，主要參考標準為：要素進行詳細講解，主要參考標準為：GB 3836.1-2010 爆炸性環(huán)境爆炸性環(huán)境 第第1部分：設備部分：設備 通用要求通用要求GB 3836.2-2010 爆炸性環(huán)境爆炸性環(huán)境 第第2部分：由爆炸性外殼部分：由爆炸性外殼“d”保護的設備保護的設備三、隔爆型“d”設計要點安全生產守護者下圖產

17、品為隔爆型光端機，前面我們了解了隔爆外殼“d”的防爆原理，請問可能導致其失爆的薄弱結構有哪些？三、隔爆型“d”設計要點安全生產守護者1、隔爆外殼材質要求：、隔爆外殼材質要求：1）采掘工作面用電氣設備（包括裝在采煤機、掘進機、裝巖機、輸送機等機械上的電氣設備）的外殼須采用鋼板或鑄鋼制成。2）外力沖擊到的及容積不超過2000 cm3的外殼，可用牌號不低于HT250的灰鑄鐵制成，非采掘工作面用隔爆外殼也可以用此材質。3）考慮到輕合金與生銹鐵機械撞擊和摩擦產生火花所釋放的能量會引起足夠濃度的甲烷點燃爆炸，隔爆外殼輕合金使用范圍需滿足GB3836.1-2010中8.1條規(guī)定，例如：I類、EPL Ma級或

18、Mb級的外殼，按質量百分比的總質量不應超過： a）15%的鋁、鎂、鈦和鋯； b）7.5%的鎂、鈦和鋯。4）外殼容積不大于2000 cm3的外殼，可采用非金屬材料制成。但不允許直接在非金屬外殼上制作緊固用螺紋（出線口除外）。在具有大量各院和能發(fā)生大電弧的電氣設備不宜使用非金屬外殼。三、隔爆型“d”設計要點安全生產守護者2、隔爆接合面形式、隔爆接合面形式 隔爆接合面的類型有平面隔爆接合面、圓筒式接 隔爆合面、止口接合面、螺紋隔爆接合面、粘結接合面、錐形接合面等等。常用以下幾種：1）平面隔爆接合面）平面隔爆接合面三、隔爆型“d”設計要點安全生產守護者2）螺紋隔爆接合面）螺紋隔爆接合面圓柱形螺紋隔爆接

19、合面應滿足：a）光孔長度12.5mm；b）螺紋螺距0.7mm;c）螺紋最小齒合扣數(shù)為5扣;d）軸向齒合深度：當V100cm3時最小為最小為8mm；當V100cm3時最小為5mm。e）螺紋接合面須有防止自行松脫的措施。三、隔爆型“d”設計要點安全生產守護者3）粘結接合面）粘結接合面 隔爆外殼的部件可直接粘合在外殼壁上，與后者構成不可分的組件，或者粘合到金屬框架內，使組件能作為一個整體更換，不損壞粘合。粘結接合面寬度與設備容積V的關系如下：透明件材質一般采用:鋼化玻璃三、隔爆型“d”設計要點隔爆腔體積隔爆腔體積V（cm3）粘結接合面寬度粘結接合面寬度L（mm）V10L 310V100L6V100L

20、10安全生產守護者3、隔爆接合面三要素：、隔爆接合面三要素：接合面的分類：平面接合面、止口接合面、錐形接合面、鋸齒形接合面等。1）隔爆接合面寬度（）隔爆接合面寬度（L）：）：從隔爆外殼內部通過隔爆接合面到隔爆外殼外部的最短通路（不包括螺紋隔爆接合面）。如果接合面的平面被裝配隔爆外殼零件的螺紋緊固件的孔分隔，則到孔邊沿的距離l應滿足下頁表格。注：緊固件通孔的要求應滿足：GB3836.1-2010中第9章規(guī)定。注：接合面不允許涂漆或噴塑，應在接合面上涂敷防銹油脂（油脂應不老化變硬、注：接合面不允許涂漆或噴塑，應在接合面上涂敷防銹油脂（油脂應不老化變硬、不含汽化溶劑），防銹；也可對接合面電鍍，但電鍍

21、層不應超過不含汽化溶劑），防銹；也可對接合面電鍍，但電鍍層不應超過0.008mm。2）隔爆接合面粗糙度（）隔爆接合面粗糙度（Ra）：）：接合面的加工粗糙度不允許超過6.3um。3）隔爆接合面間隙（）隔爆接合面間隙（i）：）：電氣設備外殼組裝完成后，隔爆接合面之間的距離。三、隔爆型“d”設計要點安全生產守護者a）靜止隔爆接合面間隙（不含操縱桿及電機軸等活動隔爆接合面）：）靜止隔爆接合面間隙（不含操縱桿及電機軸等活動隔爆接合面）：三、隔爆型“d”設計要點隔爆空腔凈容積隔爆空腔凈容積V（L)V0.52V0.5V2間隙i（mm）i0.3i0.4i0.5接合面寬度L（mm）12.5L825L12.5L2

22、5當接合面被裝配的螺紋緊固件的孔分隔，則孔邊沿到隔爆腔內側的距離l（mm）l6l8l9b）活動隔爆接合面間隙（操縱桿及電機軸）：）活動隔爆接合面間隙（操縱桿及電機軸）：隔爆空腔凈容積（隔爆空腔凈容積（L)0.50.5接合面寬度（mm）12.525間隙（mm）操縱桿及孔0.30.5電極軸及孔0.40.6安全生產守護者4、門蓋結構、門蓋結構 外殼門或蓋法蘭通常分為快開式和螺紋緊固件固定兩大類?？扉_門或蓋：應與格力開關機械聯(lián)鎖，保證在格力開關斷開之前，外殼保持隔爆性能；放們或蓋保持隔爆性能時，隔離開關才能夠閉合。用螺紋緊固件固定的門或蓋：一般應設置“嚴禁帶電打開”的警告標志牌。三、隔爆型“d”設計要

23、點安全生產守護者5、電纜引入裝置、電纜引入裝置引入裝置包括：電纜引入裝置、導管密封裝置、Ex封堵件、螺紋式管接頭和絕緣套管。密封圈要求：密封圈要求：1）密封圈應采用邵氏硬度4550度的橡膠制造，分層冊應朝向接線腔里面。2）接線裝置內徑與密封圈外徑3）密封圈內徑與電纜外徑的配合為1mm，但如果屬于4mm2級以下電纜者，密封圈內徑應不大于電纜外徑。4）密封圈的寬度不小于電纜外徑的0.7倍，且不小于10mm。三、隔爆型“d”設計要點密封圈外徑密封圈外徑D（mm）接線裝置內徑接線裝置內徑Do-D（mm）D20120D601.5D902安全生產守護者5、電纜引入裝置、電纜引入裝置5）密封圈厚度不小于電纜

24、外徑0.3倍（70mm2的電纜除外），且不小于4mm。6）如果電纜引入裝置或導管密封裝置，里面的密封圈具有外徑相同、內徑不同尺寸時，則在電纜映入裝置課題與密封圈之間以及在密封圈與電纜之間，密封圈的最小非壓縮軸向密封高度（即間隙長度）應為：a) 電纜直徑d20mm或周長l60mm時，其間隙長度為20mm；b) 電纜直徑d20mm或周長l60mm時，其間隙長度為25mm； 如果電纜引入裝置或導管密封用專用的彈性密封圈，其間隙長度為5mm7）當電纜引入裝置不使用時，必須用厚度不小于2mm，外徑與出現(xiàn)裝置出線孔內徑尺寸接近的金屬堵片，密封此通孔。 (從里到外封堵順序為：通片、彈性密封圈、堵片、通片、壓

25、緊螺母) 三、隔爆型“d”設計要點安全生產守護者外側裝配隔爆外殼所需的緊固件應滿足以下幾點：外側裝配隔爆外殼所需的緊固件應滿足以下幾點：a) 緊固件不允許使用塑料材質或輕合金材質。b) 螺栓頭部需加護圈或沉孔（螺栓頭部不能高于外殼壁）（護圈或沉孔的目的是為了防止緊固件頭部受到沖擊的基本保護。 ）。c) 螺栓不用穿透隔爆外殼壁，除非它們與外殼構成隔爆接合面，并且與外殼不可分開，例如焊接、鉚牢或其他等效方法永久性地堵死。d) 對于不穿透隔爆外殼的螺孔，隔爆外殼的剩余厚度應至少是螺栓直徑的三分之一，最小為3mm。e) 當螺栓不帶墊圈被完全擰入到隔爆外殼壁的盲孔中時，在孔的底部應至少保留一整扣螺紋的余

26、量。f) 緊固用的螺栓和螺母都必須附有防止松動的結構。緊固件應采用不銹材料制造，或經電鍍等防銹處理。三、隔爆型“d”設計要點安全生產守護者6、電纜進線方式、電纜進線方式 電纜進行方式分為直接引入和間接引入兩種。a）直接引入式要求：1）設備正常運行時不產生火花、電弧或危險溫度；且2）額定功率不大于250w，且電流不大于5A。三、隔爆型“d”設計要點安全生產守護者b）快開門方式：）快開門方式：快開門開蓋的允許時間規(guī)定：a) 如果殼體內裝有電容器的設備，由斷電至開蓋的時間間隔須大于電容器放電至剩余能量0.2mJ所需的時間（當充電電壓U200V時，剩余能量值可為0.4mj）b) 如果具有快開門或蓋的殼

27、體內裝有熱元件時，其斷電至開蓋的時間間隔須大于熱元件溫度降至低于電氣設備允許最高表面溫度所需時間。三、隔爆型“d”設計要點安全生產守護者7、隔爆外殼上的其他要求、隔爆外殼上的其他要求1）外殼防護等級）外殼防護等級外殼按鈕，開關、隔爆間隙至少滿足IP54(其中IP指IP代碼，第一位數(shù)字和第二位數(shù)字代表含義見表3、表4)的要求：按GB 4208-2008中相關要求執(zhí)行。表3表4三、隔爆型“d”設計要點第一位特征數(shù)字防護等級實驗條件參見章節(jié)簡要說明含義5防塵不能完全防止塵埃進入，但進入的塵埃不得影響設備的正常運行，不得影響安全GB 4208-2008中的第13.4、13.5條6塵密無灰塵進入GB 4208-2008中的第13.4、13.6條第2位特征數(shù)字防護等級實驗條件參見章節(jié)簡要說明含義4防濺水向外殼各方位濺水無有害影響GB 4208-2008中的第14.2.4條5防噴水向外殼各方位噴水無有害影響GB 4208-2008中的第14.2.5條安全生產守護者2）透明件（觀察窗）透明件（觀察窗）透明件材質一般采用:鋼化玻璃 觀察窗是隔爆外殼的一部分，除能承受規(guī)定的爆炸試驗外，還必須能承受標準規(guī)定的機械沖擊和熱劇變試驗。觀察窗常用結構有以下兩種：a）金屬襯墊型。透明件的接合面可以安裝一定強度的金屬或金屬包覆的