防 爆 概 念 说 明.docx
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防爆概念说明
防爆概念说明
目 录
第一章 防爆区及危险场所说明
第二章 耐压防爆构造、等级区分
第三章 各国防爆系统燃点及符号比较说明
第四章 防爆IECCABLESYSTEM与NECCONDUITSYSTEM
第五章 防爆系统探讨分析
第六章 CONDUIT与CABLE系统防爆装设效益比较实例
第一章
防爆区及危险场所说明
一、防爆区及危险场所说明
随着科技的进步，各型工业日渐增多，其中尤以化学工业更是突飞猛进，而在化学工业车除了其本身产品品质、人员管理、设备新颖…等重点外，其设备及操作人员的安全更是经营者不容忽略的重要课题。
以目前国内工业类别而言，最需考虑安全者如石化、涂料、乙炔、制药、油脂、瓦斯、矿业、兵工厂、化纤、爆竹、杀虫剂、地下铁、烟酒厂、印刷、污水处理、环保、工安…等工业。
上述安全问题，除了设备本身结构的安全性以外，在此场所最需防范的就是避免爆炸的危险，而爆炸的来源大多因火花及过热温升而起，而火花及过热温升的产生，除了人为因素（如电焊、打火机、火柴…等）产生外，最易引起者为电气设备，为了避免电气产生的火花及过热温升引起危险，故而特别在危险场所制作的电气设备谓之「防爆电气」，而此场所谓之「防爆区」。
一般而言，防爆区依其危险性区分为三级：
（一）０级场所─
设备环境中已充满爆炸性气（液）体，该场所已随时处于危险状态下，只要稍有微小火花即可能爆炸起火，通常此场所尽可能不使用电气设备。
若不得不使用，只有EExi本质防爆结构被允许。
（二）１级场所─
设备环境中，在正常操作下，爆炸性气体已具危险性，在修理或维护时之泄漏即形成危险的场所谓之。
（三）２级场所─
设备环境中，爆炸性气（液）体已被控制住而使用，但若异常撞击破坏结构，可能使危险气（液）体溢出而发生危险的场所谓之。
上述三级防爆场所，依照国际各大系统比较如下表：
级别\代表\系统
方式
日本
欧洲
美国
0
０级
ZONE0
CLASS1
DIVISION1
1
１级
ZONE1
2
２级
ZONE2
CLASS1
DIVISION2
一般防爆电气依构造可分为下列各项：
型
式
耐压
防爆
安全增
防爆
本质安
全防爆
内压
防爆
油入
防爆
充填
防爆
模注
防爆
特殊
防爆
代
号
d
e
i
p
o
q
m
s
依上各防爆危险区域０、１、２级各区可使用之防爆构造如下表：
ZONE0
ZONE1
ZONE2
ia
1.d、p、i、s
2.e（内装无火花电气）
3.q、m、s（装在e构造内）
1.ZONE1各项。
2.e（内装包括有火花或
过热温升之一般电气）
一般防爆电气依构造分类及其适用之防爆场所如下表所列：
构造名称
代号
定义及特点
图示
适用防爆场所
耐压防爆
（d）
（1）
器壳内装有如NFB、MS等在
正常操作下会发生火花之一
般电气
（2）
若有危险气体溢入可能引火
爆炸，而器壳必须能承受爆
炸压力，且可防止火焰从接
合面溢出，引燃外界危险气
体的爆炸。
ZONE1
ZONE2
安全增防爆
（e）
（1）
器壳仅做气密结构，无耐压
能力。
（2）
内部只能装置正常操作下不
会发生火花或过热温升的元
件，如EExe端子及EExd
-modules（耐压防爆模注）。
（3）
经EEx-d模注之耐压防爆电
气为新产品，因为绝对不会
产生火花及过热温升，故可
使用于各种控制箱内。
ZONE1
ZONE2
但若内装有会
发火或有过热
温升之一般电
气，则只能使
用于ZONE2。
内压防爆
（p）
器壳为一般配电箱，但以全密
闭方式制作，内部充气产生比
大气压稍高之压力，以防止外
部危险气体溢入，且充气管路
之对流可将内部温排出，一般
使用在大型设备或整个控制室
ZONE1
ZONE2
本质安全
防爆
（i）
（1）
针对电子线路或低能量电气
所设计不论是正常或异常操
作下都不会令仪器、电路的
周围危险气体发生爆炸。
（2）
本质防爆电气之线路输出或
输入均被设计控制在不足以
产生使氢气发生引火爆炸的
能量以下。
ZONE0（ia）
ZONE1（ia,ib）
ZONE2（ia,ib）
油入防爆
（o）
（1）
器壳内装置变压器类之电气
，且用高燃点绝缘油隔离以
达到防爆效果。
（2）
此种设备可靠性不佳，且目
前已很少使用。
ZONE1
ZONE2
充填防爆
（q）
（1）
器壳内装置如电容器、电阻
、小变压器等之电子线路，
并充填细砂隔离，以达到防
爆效果。
（2）
此种结构不单独使用，都是
装置在EExe器壳内使用。
ZONE1
ZONE2
模注耐压
防爆
（m）
（1）
将会发生火花或过热温升的
组件经过整体聚酯模注在内
部后，使整体模注器壳的表
面绝对不会产生火花或过热
温升而造成危险气体引火爆
炸的一种防爆方式
（2）
630A以下之一般开关控制零
件经聚酯材质依耐压防爆规
范要求予以模注处理，并经
EEx-d认可。
ZONE1
ZONE2
特殊防爆
（s）
特殊防爆结构系特殊电气组合
或控制方式，依照上列各项结
构处理，并须针对该规气设备
个别设计适合于所需危险场所
使用，且经防爆认可者。
ZONE0
ZONE1
ZONE2
第二章
耐压防爆构造、等级区分
二、耐压防爆构造、等级区分
在此特别提出一个大家常犯的错误，就是一般人常说耐压防爆区或安全增防爆区，都是错误的。
防爆区域只能说是0级、1级或2级场所，而耐压及安全增应该是防爆电气之构造而非区域，请大家分辨清楚。
上述各项防爆构造都有各别之制作规定，其中耐压防爆由于其器壳内装置有正常动作会发生火花或过热温升的电气，故在制作强度及构造上必经特别要求，基本上其器壳厚度（强度）需较大，且必需承受压力至少10Kg/Cm2之H2混合爆炸气体经过十次以上而不受损者为准（一般称为爆发实验），另外器壳接合面之间隙及间隙深度也在严格规定之列，通常实验方式是在器壳内不加压力，直接使其爆发产生火焰，在器壳外充满易燃混合气体，此时若器壳内火焰不会引燃壳外之气体，连续实验十次正常始可通过。
或者依照国际实验标准值制作也可确认合乎安全规定，如下表。
（此表以JIS为准，欧美数值略有差异，但大同小异。
）
表四：
各爆发等级所允许之间隙及间隙深度数值
爆发等级
间隙m/m
箱内体积
间隙深度
1
大于0.6
（A）2000CM3
≧25m/m
（B）2000~100CM3
≧15m/m
2
0.4以上、
0.6以下
（C）100~20M3
≧10m/m
3
0.4以下
（D）2CM3以下
≧5m/m
依此爆发等级欧、美、日代表方式如下表：
表五：
国际各系统相对于爆发等级之代号及比较
日本
欧洲
美国
1
IIA
D
C
2
IIB
B
33a3b3c3n
IIC
A
由上表发现日本与欧洲表示法一致，而美国却与众不同。
无论如何它代表两种状况之说明。
第一、如果以日本式之1、2、3或欧式IIA、IIB、IIC、或美国A、B、C、D表示爆发等级，则耐压防爆器壳就必需依表四之数据制作。
第二、除了代表器壳之状态，却又相对的代表可使用在某一族群之危险气（液）体场所。
事实上，欧洲IIA、IIB、IIC及美国A、B、C、D是代表着危险气（液）体相对于其对火花爆炸性的敏感度及必须使用的耐压防爆构造等级而分类。
一般常见之危险气（液）体已被欧、美分别分类（如表六）。
但这只是针对火花之危险性（即闪点）但各种危险气（液）体均有其燃点，即温度高达某一数值时，即使没有火花它也会燃烧，故对于危险气（液）体的燃点相对于防爆电气的表面温度必需予以规定（如表七），才能完全达到安全的防护。
表六：
国际各系统对于各种危险物质相对于各种爆发等级之分类比较表
Ignition
tempera-
tureto
/1/in℃
（燃点）
ENorIEC
JIS
NEC
Ignition
tempera-
tureto
/2/in℃
（燃点）
Group
闪点℃
TypicalgasesorVapours
IGNI-
TION
GLASS
Group
TypicalgasesorVapours
540
IIA
-19
Aceton
1
D
acetone丙酮
465
515
GAS
Athan
athane三氯乙烷
515
425
11.1
Athanol
ethanol（ethylalcohol）乙醇
356
460
Athylacetat
ethylacetate乙酸乙酯
427
GAS
Athylnitrit
630
-11.1
Ammoniak
ammonia氨
651
630
Anilin
555
28.9
Benzol
benzene苯
560
365
Butan
butane丁烷
405
340
Butanol
1-butanol,2-butanol
1.丁醇2.醇
365/405
505
Butanonl
methylethylketone丁酮
516
370
Butylacetat
n-butylacetate乙酸正丁酯
425
530
Dichlorathy
ethylenedichloride二氯乙稀
413
215
-4
Heptan
heptanes庚烷
280
240
-21.7
Hexan
hexanes已烷
225
220-300
Heizol
595
GAS
Methan
methane（naturalgas）甲烷
539
455
11
Methanol
methano（methylalcohol）甲醇
385
475
Methylacetat
210
12
Octan
octanes辛烷
220
285
Pentan
pentanes戊烷
260
360
32.7
Pentanol
1-pentanol1戊烷
300
-42.8
Petroleum-Naphta
pertroleumnaphtha石油精
288
220-300
Pertrolum（elnschlFahrbenzin）
gasoline汽油
280-456
470
GAS
Propan
propane丙烷
450
405
11.7
Propanol
1-propanol,2-propanol1.丙醇2.丙醇
440/399
455
-32.7
Propylen
propylene丙烯
460
550
Pyridin
pyridine比啶
482
490
32
Styrol
styrene苯乙烯
490
535
Toluol
toluene甲苯
480
385
Vinylacetat
vinylacetate醋酸乙烯
427
415
Vinylchlorid
vinylchloride氯乙烯
472
17.2
Xylole
xylenes二甲苯
530
140
-37.8
Acetaldehyd
C
acetaldehyde乙醛
175
605
GAS
Kohlemonoxid
carbonmonoxide一氧化碳
610
425
IIB
GAS
Athylen
2
ethylene乙烯
490
535
GAS
Cyanwasserstoff
hydrogencyanide氰化氢
495
Cylclopropan
cyclopropane环丙烷
500
180
Diathylather
Tetrafluorathylen
diethylether二乙醚
160
Acrylaldehyd（Acroleiin）
B
acrolein丙烯醛
220
440
GAS
Athylenoxid
ethyleneoxide环氧乙烷
429
415
GAS
Butadien-1,3
butadiene丁二烯
420
560
Koksofengas
manufacturedgases瓦斯产品
430
GAS
-37.2
Propylenoxid
（containingmorethan30%hydrogen（byvolume））
propyleneoxide环氧丙烯
449
560
IIC
GAS
Wasserstoff
3a
hydrogen氢气
400
305
GAS
Acetylen
Athylnitrat
33c
A
acetylene乙炔
305
95
-30
Schwefelkoh
-lenstoff
3b
specialsafegua-rds
carbondisulfide二硫化碳
100
备注
上表中，日本JIS爆发等级3中，因其等级较高，属于此等级之危险气（液）不多，故特别以3a、3b、3c直接代表该气（液）体，其他不详者全部以3n代表
第三章
各国防爆系统燃点及符号比较说明
三、各国防爆系统燃点及符号比较说明
有关温度等级中的温度值，在此有一重要观念且一般人容易错误者，就是表七中之温度值如果针对防爆电气之规定，是指电气外壳表面之温度不能超过该值，而不是电气耐温，通常选用时，电气表面温度都会比该场所危险气（液）体燃点低一级，以提高安全性。
综合上面的说明，似乎危险气（液）体在其场所决不能有火花或高于其燃点之温度，但是事实上不然，因为能造成燃烧的因素有三：
一、危险昜燃蒸发气体。
二、火源。
（如火花或表面温度达到危险气体燃点）。
三、助燃物质（如空气或纯氧气）。
因此即使危险气（液）体场所有火源，如果该危险物质浓度过高，而助燃空气量不足也不会发生爆炸。
或者危险物质浓度过低，基本上就不构成危险状况，而所有的危险物质其浓度高低值均有不同，无论如何，在其浓度高低限之范围内都是极危险的浓度，换句话说，在此范围内以能构造燃烧的三要素，藉此提供给大家更深入瞭解防爆场所的一些特性。
现在大家对于防爆的整个状况都有概略瞭解以后，也需要瞭解欧美日对于防爆符号的表示方式，方能适当选用所需产品。
（如表八）。
表七：
国际各系统对于防爆燃点等级分类比较表
等级
温度范围
日本代号
欧洲代号
美国代号
1
450℃以上
G1
T1或G1
T1450℃
2
300~450℃
G2
T2或G2
T2
300℃
T2C
230℃
T2A
280℃
T2D
215℃
T2B
260℃
3
200~300℃
G3
T3或G3
T3
200℃
T3B
165℃
T3A
180℃
T3C
160℃
4
135~200℃
G4
T4或G4
T4
135℃
T4A
120℃
5
100~135℃以上
G5
T5或G5
T5100℃
6
85~100℃以上
G6
T6或G6
T685℃
表八：
各国防爆系统及符号对等关系
系统代号
第一位
构造代号
第二位
爆发等级
代号
第三位
燃点温度
等级
对等关系
安全增防爆
耐压防爆
欧
IEC
（EN）
d,e,i,q,s
IIA,IIB,IIC
T1~T6
G1~G6
EExeT3
EExdeIIBT4
EExedqIICT6
美
NEC
（NEMA）
CLASS1DIV.1
CLASS1DIV.2
CROUP
A,B,C,D
T1~T6
T1~T6
CLASS1DIV.2
T3
CLASS1DIV.1
GROUPC&DT4
CLASS1DIV.1
GROUPA.B.C.D.T6
日
韩
中
NEC
（JIS）
（CKS）
（CNS）
d,e,i,q,s
1,2,3
3a3b3c3n
G1~G6
eG3
d2G4
d3nG6
第四章
防爆IECCABLESYSTEM与
NECCONDUITSYSTEM
四、防爆IECCABLESYSTEM与NECCONDUITSYSTEM
以上浅略介绍国际三大系统对于防爆电气的规定、代号等比较，这都是比较传统的规定及制作方式。
接下来为大家介绍目前世界上制造防爆电气最先进的
升级会员 