防爆规程文档格式.docx

1、9.52.1丁烷8.51.5汽油约7.6约1.4柴油约6.5约0.6乙醇193.5乙烯342.7乙醚481.7氢气75.64.0乙炔82（2）引燃温度（自然温度）按标准方法实验时，引燃爆炸性混合物的最低温度。在没有明火等点火源的情况下，可燃性气体混合物的温度达到某一温度时，由于内部氧化放热加剧而自动着火，也称作自燃，有时也把引燃温度称作自燃温度。可燃性物质的引燃温度各不相同，如二硫化碳的引燃温度是102，丁烷是365，异丁烷是460，甲烷是537，氢气是560，一氧化碳是605。温度低于相应的引燃温度，可燃性混合物就不能自燃。表2 几种常见的可燃性气体或蒸气的引燃温度引燃温度（）二硫化碳102

2、425170环氧丙烷430乙醛140305辛烷210环丙烷495戊烷285537异戊间二烯220466365氨630甲胺氢560在工程上不允许设备的表面温度超过环境中相应的可燃性物质的自燃温度（引燃温度），以避免由于过高温度引起点燃的危险。为了便于防爆电气设备的制造和现场选择防爆电气设备，防爆规程将可燃性物质按其引燃温度分为6个组。表3 温度组别、设备表面温度和可燃性气体或蒸气的引燃温度之间的关系温度组别气体或蒸气的引燃温度电气设备的最高表面温度T1T450450T2450T300300T3300T200200T4200T135135T5135T100100T6100T8585按照上表可以方便

3、地选用防爆电气产品的温度组别。如：已知环境中存在异丁烷，则可判断异丁烷（460）的温度组别是T1组，可选择T1-T6组别的防爆电气产品。如果环境中同时存在异丁烷和乙醚，由于异丁烷是T1组，但乙醚是T4组，则必须选择T4组的防爆电气产品。（2） 闪点在标准条件下，使可燃性液体变成蒸汽的数量能够形成可燃性气体/空气混合物的最低液体温度。可燃性气体与空气的混合物遇到点火源能形成爆炸，但是可燃性液体必须先形成蒸气，蒸气与空气混合才能形成爆炸性混合物。可燃性液体的汽化速率与液体的温度有关，能够使可燃性液体释放（汽化）出足够的蒸气而在液体表面上形成能发生闪燃的爆炸性气体混合物的需要一定的液体温度，此时最低

4、温度称为闪点。由于液体的汽化的速度不仅受液体温度的影响，而且与液体本身的性质有关系，因此不同的可燃性液体的闪点有很大差异。例如：汽油的闪点约为零下43，柴油为55，乙醇的闪点为11，乙酸的闪点为40，而润滑油的闪点都高于100。可燃性液体的闪点低，表示可燃性液体在低温下可以形成爆炸性混合物，其危险程度高。反之，可燃性液体的闪点高，则在常温下不能形成爆爆炸性混合物，其危险程度也相对低一些。在防爆工程上将环境中存在闪点低于或等于环境温度的可燃性液体，或物料操作温度高于可燃性液体闪点情况下可燃性液体有可能泄漏时，环境应考虑为爆炸危险环境。（3） 最大试验安全间隙（MESG）在标准规定的试验条件下，一

5、个外壳内最易点燃浓度的爆炸性混合物被点燃后产生的爆炸火焰穿越25mm长的接合面，不能点燃外壳外部环境的爆炸性混合物时，接合面两部分之间最大间隙。GB 3836.11-1991爆炸性气体用电气设备第11部分 ：最大试验安全间隙的测定方法和IEC60079-1A：1975规定了最大试验安全间隙的试验设备和测量方法见图1。图1最大试验安全间隙试验装置示意图影响气体爆炸火焰穿越狭缝引爆的因素很多，如混合物的压力、温度湿度以及点火源的位置都对其有着不同的影响，但是，对其影响最大的是可燃性物质的性质。乙炔、氢气、二硫化碳等气体的爆炸火焰穿越间隙时传爆能力很强，即其最大试验安全间隙值较小，如氢气MESG是0

6、.29mm，甲烷等烷类物质的传爆能力较弱，其相应的MESG值较大，如甲烷MESG是1.14,丁烷是0.98mm，乙烯是0.65。表4一些可燃性气体或蒸气的最大试验安全间隙MESG（mm）3.17氰化氢0.801.14丙烯腈0.87异丙醇0.990.70醋酸甲酯二甲醚0.86醋酸戊酯丙烯酸甲酯0.85丁醇0.94丁二烯0.79甲醇0.920.65丙酮01.020.340.980.370.29（4） 最小点燃能量在最易点燃浓度混合物中，一个电路的一次放电正好足够点燃混合物， 这个电路总能量的最小值，表示为相应的物质与空气混合物的最小点燃能量。（5） 最小点燃电流在规定的试验条件下，能点燃最易点燃混

7、合物的最小电流。最小点燃能量可以用一定电压下的电流值来表示。对于电压为24V和电感为95mH的电感性电路，甲烷的最小点燃电流为 110mA，戊烷为100mA，乙烯为65mA，氢气为30mA .在实际电路设计中，常常用电压和电流来表征电路中的参数，因此，在工程上常常利用最小点燃电压和最小点燃电流来判断电路的安全性能，根据这种原理可以设计成本质安全型电路和n型设备中的限能设备。按照可燃性气体的最大试验安全间隙值（MESG）的大小和最小点燃电流比（MICR相应气体的最小点燃电流与甲烷的最小点燃电流的比值），可以将气体或蒸气进行分级。根据分级参数，可以设计制造不同类别、级别的防爆电气产品，用户也可根据

8、上述参数和将工作环境中的可燃性物质进行分类、分级，以便选择合适的防爆电气产品。按照传爆能力分级见表5。表5可燃性气体或蒸气按MESG和MICR的分级类、级别MICR代表性气体（MESG/MIC）I1甲烷（1.14mm/110mA）IIAMESG0.9MICR0.8丙烷（0.92mm/70mA）丁烷（0.98mm/80mA）乙醇（ 0.91mm/75mA）乙醛、丙酮、苯、甲胺IIB0.9MESG0.50.8MICR0.45乙烯（0.65mm/45mA） 环丙烷、二甲醚、煤气IIC0.5MESG0.45MICR氢（0.28mm/21mA）乙炔（0.37mm/24mA）（7）最大爆炸压力爆炸性混合物

9、被点燃爆炸后，释放的热量使气体剧烈膨胀，因而产生很高的爆炸压力。由于可燃性气体的本身性质差异，最大爆炸压力也不相同。多数气体的最大爆炸压力在0.6MPa-0.8MPa之间，但乙炔的最大爆炸压力可以达到1.0MPa。上述最大爆炸压力值是在容积为8升的球形容器中测得的，如果容器的形状复杂，容易产生压力重叠现象，则最大爆炸压力可以达到2 MPa -3MPa。爆炸压力能对设备和建筑物造成破坏,甚至造成人员伤亡，为此，人们在设计电气设备外壳和设计厂房时应考虑爆炸压力的作用。表6可燃性气体或蒸气与空气混合物的最大爆炸压力爆炸压力MPa硫化氢0.5乙酸0.540.60.890.75苯0.9环氧乙烷0.74煤

10、油0.81.030.8-0.85硝酸乙酯1.08以上我们讲了可燃性气体的爆炸特性、爆炸极限、与其有关的一些术语等爆炸的基本常识，现在我们讲防止爆炸的一些措施。二、 防止爆炸产生的措施在石油、化工、煤炭等一些工业部门，经常需要生产、加工、储存、运输或使用可燃性气体或液体，这些可燃性液体或气体可以通过容器或管道裂缝、密封失效的接缝隙，操作孔、阀门等泄漏到周围环境中去，它们与环境中的空气混合，形成爆炸性危险环境。如果在环境中也存在点燃源，就会产生燃烧或爆炸。为了防止产生爆炸和火灾危险，应该在上述场所中采取防爆措施。泄漏气体爆炸是由于在大气或建筑物内部形成的爆炸性混合物与点燃源同时存在而产生的。因此为

11、了防止这种爆炸事故的发生,必须从以下几个方面采取措施：防爆措施在工程上分两类：1一次防爆措施避免场所环境中存在爆炸性危险环境。由前所述的产生爆炸或燃烧条件三要素可知：如果能够在环境中避免可燃性物质，或者在环境中避免氧化剂氧气，就可以从根本上避免火灾或爆炸危险。空气中的氧气是难以避免的。可行的办法是避免可燃性物质。如果不能完全避免可燃性物质，可以将可燃性物质的浓度限制在爆炸下限以下，也能避免产生爆炸危险。石油化工企业可以选用密闭的容器、管道和密封质量好的阀门，以避免工艺设备中的可燃性物质泄露到环境中去。化工厂常常采用有房顶无墙壁的厂房，改善自然通风效果，或者采用强制通风（机械通风），使环境中的可

12、燃性物质的浓度低于爆炸下限，达到避免爆炸危险的目的。2二次防爆措施在爆炸危险环境避免点燃源如果爆炸性危险环境是不可避免的，则在环境中必须消除点燃源。我们常常在油库、加油站中看到“严禁烟火”的牌子，就属于二次防爆措施。国家标准规定，在爆炸危险场所必须使用防爆电气产品，这也属于二次防爆措施。1防止形成爆炸性混合物的措施在安装或使用可能形成点燃源的设备的场所，必须采取措施，防止爆炸性混合物形成或侵入。2对点燃源采取的措施在爆炸性混合物出现（或者可能出现）的场所（危险场所）要么不安装或使用可能形成点燃源的设备，要么把可能形成点燃源的设备与爆炸性混合物隔离开，要么采取技术措施使点燃源失去作用。说明：形成

13、爆炸性混合物的工业企业场所涉及到很多领域，除化学工厂以外，还有石油、医药品制造业、机械或电气产品制造业、半导体制造业、合成树脂制造业、橡胶制品制造业、火力发电站、喷漆作业场所、油罐场所、汽油平台、液化石油气填充场所及以上各类研究所等。爆炸性混合物是由从装置、容器、配管等泄漏的可燃性气体或可燃性液体的蒸气与空气混合而成，也有些是在装置、容器等内部形成。点燃源一般指明火、高温表面、电火花、静电火花、冲击火花等。对电气设备而言，一般指其能引起爆炸的电火花、电弧及通电的高温表面。但是，对旋转电机而言，也要考虑由磨擦引起的高温或火花，有时还要考虑材料表面的静电火花（如塑料风扇）等。三、 常用防爆类型的防

14、爆原理根据燃烧和爆炸条件三要素，可以采取不同的防爆措施，避免电气设备成为点燃源。防爆规程规定了在可燃性气体或可燃性液体或蒸气以产生爆炸或火灾和浓度存在或可能存在的工业企业场所安装或使用电气设备时，为了防止电气设备成为爆炸或火灾的点燃源所必须遵循的事项。适用于在通常的大气条件下，有气体或蒸气与空气的混合物存在并具有爆炸危险的所有场合。但是不适用于以下：矿山；火药类的加工及制造业；可燃性粉尘及易燃性物质存在的危险场；与电气设备无关的点燃源程序。注1：通常的大气条件下指气压及气温的变化对可燃性物质的影响可以忽略不计的条件，但包括它们通常的变动范围。注2：与规模无关，无论什么工厂设备，都存在与电气设备

15、无关的点燃源。对于这样的点燃源，要采取其他安全措施保证安全。1隔爆型电气设备“d”GB3836.2-20001）本标准规定了隔爆型电气设备的结构、检查及试验。另外也说明了隔爆型电气产品的设计除了符合本标准外，还应符合GB 3836.1 2000中的要求。2）本标准规定的结构参数是按爆炸性气体在环境温度为-20-+60（不是指设备的使用温度）条件下测定的，环境温度低于-20或高于+60时都必须要作特殊考虑。3）按此标准设计制造的防爆电气设备运行环境温度应在-20-+40之间，如果超过+40，则电气设备的表面允许温度应该进行修正。隔爆外壳d电气设备的一种防爆型式，用d表示。外壳能够承受通过外壳任何

16、结合面或结构间隙渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏，并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸气形成的爆炸性气体环境的点燃。这包含两个含义（隔爆外壳必须满足两个基本条件）：外壳有足够的强度。能够承受内部可燃性气体爆炸不致损坏；外壳的间隙符合隔爆接合面的规定，内部爆炸不会引起外部可燃性气体爆炸。给电气设备制造一个坚固的外壳，所有接缝的间隙小于相应可燃性气体的最大试验安全间隙，如果可燃性气体进入外壳之内被电火花点燃产生爆炸，则爆炸火焰被限制在外壳之内，不能点燃外壳外部环境中的爆炸性混合物，从而保证了外部环境的安全。图2隔爆外壳示意图隔爆型电气设备的主要防爆措施：a） 隔爆外壳材质要求（塑料、

17、铝合金等材质有特殊要求）；b） 隔爆接合面的间隙长度和间隙宽度以及表面粗糙度的要求，隔爆接合面的型式可以是平面、止口、圆筒、螺纹型也可以采用其他的接合面型式如曲路、锯齿等。接合面应进行防锈防腐处理，但不允许涂漆（因为漆中含有氧化铁等），除非已证明该材料工艺不影响隔爆性能。接合面要求的表面粗糙度不允许超过6.3m。c） 紧固件和紧固螺纹孔的要求。紧固件是隔爆型电气设备的重要部件之一。要承受一定的爆炸的压力。只允许采用工具才能松开和拆除（螺丝刀不能视为工具），不得采用手动紧固件。紧固件一般应有防松垫圈。紧固螺钉孔不得穿透隔爆外壳，螺孔周围及底部壁厚不得小于孔径的三分之一（至少为3mm），必须打穿的

18、工艺用孔或螺孔应用螺塞永久性的堵死，如焊牢等。螺孔的螺纹应留有余量，当紧固螺栓完全拧入后还应留有一定裕度。d） 透明件的要求；e） 胶粘剂和胶封剂的要求。外壳强度不得取决于胶粘材料的粘接强度、部件可以直接胶粘在外壳上或胶粘在一个框架上；f） 接地（内外接地）；g） 电缆和导管引入装置；h） 连锁或警告标志等。GB3836.2-2000爆炸性气体环境用电气设备第2部分：隔爆型电气设备“d”隔爆外壳的标志是“d”，例如：一台隔爆型电机的防爆标志是ExdIIBT4。其中，Ex表示防爆，d代表隔爆型，IIB代表工厂用电气设备IIB级，T4代表设备的温度组别T4组，即设备的表面温度不超过135。隔爆型电

19、气设备是通过隔爆外壳实现防爆安全的。一般的隔爆外壳是由外壳、盖、紧固件（螺钉、螺栓）以及穿越壳壁的操纵杆或转轴等组成。隔爆壳体和盖一般比较厚，材质须满足防爆标准的规定，能够承受住外壳内中的爆炸而不会损坏。固定隔爆外壳的紧固件必须具有足够的机械强度，能承受上述的爆炸压力而不发生断裂和拉伸变形。外壳上的任何接合面或结构间隙（如电动机的端盖和机座之间的配合间隙，转轴与轴承盖之间的间隙等）必须能够阻止外壳内部的可燃性气体混合物爆炸时产生火焰通过间隙传到外壳外部，因此可燃性混合物爆炸时产生的火焰通过间隙、接合面的宽度传到外壳外部，因此接合面的宽度（L、l值）、间隙（W）和表面粗糙度应该满足防爆标准的规定

20、。此外，对于隔爆型防爆结构，我们可能设想周围爆炸性混合物会进入外壳内部且进入内部的爆炸性混合物接触内部点燃源会发生爆炸。因此，从防爆的观点来讲，只要求外壳具备所必要的隔爆性能即可，而对内装设备却无特殊要求，把普通产品原封不动装入外壳内即可使用。2正压外壳（通风、充气型“p” ）在设备的外壳内通入一定压力的新鲜空气或惰性气体，使周围的可燃性气体不能进入外壳内部，从而阻止点燃源与爆炸性气体接触，达到防止爆炸的目的。正压型电气设备的关键措施是设备外壳内部保护性气体（新鲜空气或惰性气体）的压力高于环境的压力至少50Pa。因此，设备需要配置鼓风机、管道和风压继电器等，它一般用于大型电动机和控制开关设备上

21、。图3正压外壳示意图国家标准GB3836.5-2004爆炸性气体环境用电气设备第5部分：正压型电气设备“p”对正压型防爆电气设备的结构、试验和标志作为了规定。因此，要求正压型防爆结构的外壳必须能充分保证保护气体的内部压力，且尽可能减小保护气体的泄漏，并且为了防止正压值低于规定值，必须配置适当的保护装置。此外，由于该类防爆结构不允许爆炸性混合物进入外壳内部，因此，从防爆的观点讲，对于内装电气设备可不作特别要求。但是，由于需要设置输送保护气体的设备及保护装置，因此，从经济方面来看，小型单体设备采用正压型防爆结构不太合适。对于外壳内部有气体或蒸气释放源的电气设备，只采用使外壳内部保护气体保持较高的压

22、力防止爆炸性混合物侵入的防爆措施是不可靠的，必须进一步采取措施防止内外部释放的气体或蒸气引起爆炸。作为防爆手段必须根据气体或蒸气的释放量供给足够的空气，使外壳内部气体或蒸气的浓度经常保持在爆炸下限以下。3充油外壳“o”将设备全部或部分浸在外壳中的油内，使设备不能点燃油面以下或外壳以外的爆炸性气体。 主要安全措施：1） 将带电部件浸入油面之下至少25mm；2） 油应符合GB2536的变压器油；3） 油温不允许高于100；4） 设置油指标；5） 所选用的绝缘材料和密封材料应耐油；6） 设备最大通断能力为点燃试验安全值的75%。这种防爆类型主要用于变压器和高压开关。国家标准GB3836.6-2004

23、爆炸性气体环境用电气设备第6部分：油浸型电气设备“o”和相应的国际标准IEC 60079-6：1995爆炸性气体环境用电气设备第6部分：油浸型电气设备“o”都有对该型电气设备的结构、试验和标志做了规定。充油型外壳的标志是“o”。图4充油外壳示意图4充砂型“q”外壳内填充砂粒材料，使其在规定的使用条件下，壳内产生的电弧、火焰以及外壳壁和砂粒表面均不能点燃周围的爆炸性混合物。充砂型防爆结构的考虑方法是，用石英粉及玻璃砂等填充物把主要具有潜在点燃源的电气设备的可能成为点燃源的部分完全覆盖，从而防止点燃周围爆炸性混合物。由于这些填充物之间也渗透有爆炸性混合物，因此，不可能把这些填充物象充油型防爆结构的

24、油一样定位，但是由于填充物之间不传播火焰。因此，靠这些填充物最终也能使点燃源与爆炸性混合物隔离。主要措施：1） 外壳中填充砂粒材料，且具有一定的安全高度；2） 石英砂的粒度为0.25-1.6mm，含水量不超过0.1%；3） 电气间隙4） 外壳的防护等级。该防爆类型主要适用于熔断器、电容器等产品上。图5充砂外壳示意图该防爆类型应执行的国家标准GB 3836.7-2004爆炸性气体环境用电气设备第7部分：充砂型电气设备“q”和IEC 60079-5：1994 爆炸性气体环境用电气设备第5部分：充砂型电气设备“q” 。5浇封型“m”将设备可能产生火花或高温的部分浇封在浇封剂（树脂）中，使它们不能点燃

25、周围的爆炸性气体混合物。主要安全措施：1） 将电气元件用树脂浇封起来。浇封剂的自由表面与被浇封元件或导体件的浇封厚度不小于3mm；2） 对浇封剂的介电强度、吸水性、耐光照、耐热和耐寒以及表面电阻规定；3） 表面温度限制。图6浇封型示意图适用产品：电子器件或小电气元件等。标准GB3836.9-1990爆炸性气体环境用电气设备第9部分：浇封型电气设备“m”、IEC 60079-18：1992爆炸性气体环境用电气设备第18部分；浇封型电气设备“m”。浇封型防爆结构的考虑方法是，用绝缘填充物把具有显在或潜在点燃源的电气设备的可能成为点燃源的部分覆盖起来，从而防止其点燃周围爆炸性混合物，覆盖电气部件的主

26、要手段有包封和浇灌两种。包封是指所电气部件装入铸型，在电气部件周围注入填充物把电气部件完全包围起来，待填充物凝固后，去掉铸型，取出被包封的部件，而浇灌是指把被包封的电气部件边同铸型一起使用的一种包封措施。6本质安全型“i”在规定的试验条件下，（设备的电路）正常工作或规定的故障状态下产生的电火花或热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物。本质安全主要防爆措施是限制电路中的能量，使产生的火花的能量小于相应的最小点燃能量。主要保护措施：1） 电路的电压和电流限制；2） 电路中的电容和电感限制；3） 本安电路与非本安电路的隔离；4） 可靠元件和组件的要求；5） 安全栅的规定；6） 故障分析和试验规定等。适用范围：测量、控制、通讯等弱电设备。标准：GB3836.4-2000爆炸性气体环境用电气设备第4部分：本质安全型“i”，其对应的国际标准是IEC 60079-11：1999爆炸性气体环境用电气设备第11部分：本质安全型“i”。图7本质安全电路示意图7增安型“e”防爆电气设备有不同的防爆型式，如隔爆型、通风充气型、充砂型、充油型、浇封型、本质安全型等。隔爆型是使用最早并且最广泛的防爆类型。隔爆外壳是隔爆型产品的主要防爆措施，它用坚固的外壳将设备的电气部分包容起来，阻止隔爆外壳内部的爆炸火焰传播到外部环境中去。工业上许多电气设备在正常工作中既不产生火花，也