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防爆的基本原理
閱讀：1102 發(fā)布時間：2010-3-17
爆炸的概念
爆炸是物質(zhì)從一種狀態(tài)，經(jīng)過物理或化學(xué)變化，突然變成另一種狀態(tài)，并放出巨大的能量。急劇速度釋放的能量，將使周圍的物體遭受到猛烈的沖擊和破壞。
爆炸必須具備的三個條件：
1 ）爆炸性物質(zhì)：能與氧氣（空氣）反應(yīng)的物質(zhì)，包括氣體、液體和固體。（氣體：氫氣，乙炔，甲烷等；液體：酒精，汽油；固體：粉塵，纖維粉塵等。）
2 ）氧氣：空氣。
3 ）點燃源：包括明火、電氣火花、機械火花、靜電火花、高溫、化學(xué)反應(yīng)、光能等。
為什么要防爆
易爆物質(zhì) : 很多生產(chǎn)場所都會產(chǎn)生某些可燃性物質(zhì)。煤礦井下約有三分之二的場所有存在爆炸性物質(zhì)；化學(xué)工業(yè)中，約有 80% 以上的生產(chǎn)車間區(qū)域存在爆炸性物質(zhì)。氧氣 : 空氣中的氧氣是無處不在的。點燃源 : 在生產(chǎn)過程中大量使用電氣儀表，各種磨擦的電火花 , 機械磨損火花、靜電火花、高溫等不可避免，尤其當(dāng)儀表、電氣發(fā)生故障時。 客觀上很多工業(yè)現(xiàn)場滿足爆炸條件。當(dāng)爆炸性物質(zhì)與氧氣的混合濃度處于爆炸極限范圍內(nèi)時，若存在爆炸源，將會發(fā)生爆炸。因此采取防爆就顯得很必要了。
儀表防爆的原理
危險場所危險性劃分：
爆炸是物質(zhì)從一種狀態(tài)，經(jīng)過物理或化學(xué)變化，突然變成另一種狀態(tài)，并放出巨大的能量。急劇速度釋放的能量，將使周圍的物體遭受到猛烈的沖擊和破壞。
爆炸必須具備的三個條件：
1 ）爆炸性物質(zhì)：能與氧氣（空氣）反應(yīng)的物質(zhì)，包括氣體、液體和固體。（氣體：氫氣，乙炔，甲烷等；液體：酒精，汽油；固體：粉塵，纖維粉塵等。）
2 ）氧氣：空氣。
3 ）點燃源：包括明火、電氣火花、機械火花、靜電火花、高溫、化學(xué)反應(yīng)、光能等。
為什么要防爆
易爆物質(zhì) : 很多生產(chǎn)場所都會產(chǎn)生某些可燃性物質(zhì)。煤礦井下約有三分之二的場所有存在爆炸性物質(zhì)；化學(xué)工業(yè)中，約有 80% 以上的生產(chǎn)車間區(qū)域存在爆炸性物質(zhì)。氧氣 : 空氣中的氧氣是無處不在的。點燃源 : 在生產(chǎn)過程中大量使用電氣儀表，各種磨擦的電火花 , 機械磨損火花、靜電火花、高溫等不可避免，尤其當(dāng)儀表、電氣發(fā)生故障時。 客觀上很多工業(yè)現(xiàn)場滿足爆炸條件。當(dāng)爆炸性物質(zhì)與氧氣的混合濃度處于爆炸極限范圍內(nèi)時，若存在爆炸源，將會發(fā)生爆炸。因此采取防爆就顯得很必要了。
儀表防爆的原理
危險場所危險性劃分：
爆炸性物質(zhì)
區(qū)域定義
中國標(biāo)準(zhǔn)
北美標(biāo)準(zhǔn)
氣體（CLASS Ⅰ）
在正常情況下 , 爆炸性氣體混合物連續(xù)或長時間存在的場所
0 區(qū)
Div.1
在正常情況下爆炸性氣體混合物有可能出現(xiàn)的場所
1 區(qū)
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 , 偶爾或短時間出現(xiàn)的場所
2 區(qū)
Div.2
粉塵或纖維（CLASS Ⅱ/Ⅲ）
在正常情況下 , 爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物可能連續(xù) , 短時間頻繁地出現(xiàn)或長時間存在的場所
10 區(qū)
Div.1
在正常情況下 , 爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物不能出現(xiàn) , 僅僅在不正常情況下 , 偶爾或短時間出現(xiàn)的場所
11 區(qū)
Div.2
區(qū)域定義
中國標(biāo)準(zhǔn)
北美標(biāo)準(zhǔn)
氣體（CLASS Ⅰ）
在正常情況下 , 爆炸性氣體混合物連續(xù)或長時間存在的場所
0 區(qū)
Div.1
在正常情況下爆炸性氣體混合物有可能出現(xiàn)的場所
1 區(qū)
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 , 偶爾或短時間出現(xiàn)的場所
2 區(qū)
Div.2
粉塵或纖維（CLASS Ⅱ/Ⅲ）
在正常情況下 , 爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物可能連續(xù) , 短時間頻繁地出現(xiàn)或長時間存在的場所
10 區(qū)
Div.1
在正常情況下 , 爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物不能出現(xiàn) , 僅僅在不正常情況下 , 偶爾或短時間出現(xiàn)的場所
11 區(qū)
Div.2
防爆方法對危險場所的適用性：
序號
防爆型式
代號
國家標(biāo)準(zhǔn)
防爆措施
適用區(qū)域
1
隔爆型
d
GB3836.2
隔離存在的點火源
Zone1,Zone2
2
增安型
e
GB3836.3
設(shè)法防止產(chǎn)生點火源
Zone1,Zone2
3
本安型
ia
GB3836.4
限制點火源的能量
Zone0-2
本安型
ib
GB3836.4
限制點火源的能量
Zone1,Zone2
4
正壓型
p
GB3836.5
危險物質(zhì)與點火源隔開
Zone1,Zone2
5
充油型
o
GB3836.6
危險物質(zhì)與點火源隔開
Zone1,Zone2
6
充砂型
q
GB3836.7
危險物質(zhì)與點火源隔開
Zone1,Zone2
7
無火花型
n
GB3836.8
設(shè)法防止產(chǎn)生點火源
Zone2
8
澆封型
m
GB3836.9
設(shè)法防止產(chǎn)生點火源
Zone1,Zone2
9
氣密型
h
GB3836.10
設(shè)法防止產(chǎn)生點火源
Zone1,Zone2
防爆型式
代號
國家標(biāo)準(zhǔn)
防爆措施
適用區(qū)域
1
隔爆型
d
GB3836.2
隔離存在的點火源
Zone1,Zone2
2
增安型
e
GB3836.3
設(shè)法防止產(chǎn)生點火源
Zone1,Zone2
3
本安型
ia
GB3836.4
限制點火源的能量
Zone0-2
本安型
ib
GB3836.4
限制點火源的能量
Zone1,Zone2
4
正壓型
p
GB3836.5
危險物質(zhì)與點火源隔開
Zone1,Zone2
5
充油型
o
GB3836.6
危險物質(zhì)與點火源隔開
Zone1,Zone2
6
充砂型
q
GB3836.7
危險物質(zhì)與點火源隔開
Zone1,Zone2
7
無火花型
n
GB3836.8
設(shè)法防止產(chǎn)生點火源
Zone2
8
澆封型
m
GB3836.9
設(shè)法防止產(chǎn)生點火源
Zone1,Zone2
9
氣密型
h
GB3836.10
設(shè)法防止產(chǎn)生點火源
Zone1,Zone2
防爆對危險場所的適用性：爆炸性危險氣體分類
根據(jù)可能引爆的zui小火花能量，我國和歐洲及世界上大部分國家和地區(qū)將爆炸性氣體分為四個危險等級 , 如下表 :
根據(jù)可能引爆的zui小火花能量，我國和歐洲及世界上大部分國家和地區(qū)將爆炸性氣體分為四個危險等級 , 如下表 :
工況類別
氣體分類
代表性氣體
zui小引爆火花能量
礦井下
Ⅰ
甲烷
0.280mJ
礦井外的工廠
ⅡA
丙烷
0.180mJ
ⅡB
乙烯
0.060mJ
ⅡC
氫氣
0.019mJ
氣體分類
代表性氣體
zui小引爆火花能量
礦井下
Ⅰ
甲烷
0.280mJ
礦井外的工廠
ⅡA
丙烷
0.180mJ
ⅡB
乙烯
0.060mJ
ⅡC
氫氣
0.019mJ
美國和加拿大首先將散布在空氣中的爆炸性物體分成三個 CLASS（ 類別 ）:CLASS Ⅰ氣體和蒸氣 ; CLASS Ⅱ 塵埃 ; CLASS Ⅲ纖維 . 然后再將氣體和塵埃分成 Group（ 組 ） ：
組名
代表性氣體或塵埃
A
乙炔
B
氫氣
C
乙烯
D
丙烷
E
金屬塵埃
F
煤炭塵埃
G
谷物塵埃
代表性氣體或塵埃
A
乙炔
B
氫氣
C
乙烯
D
丙烷
E
金屬塵埃
F
煤炭塵埃
G
谷物塵埃
氣體溫度組別劃分：
溫度組別
安全的物體表面溫度
常見爆炸性氣體
T1
≤ 450℃
氫氣、丙烯腈等 46 種
T2
≤ 300℃
乙炔、乙烯等 47 種
T3
≤ 200℃
汽油、丁烯醛等 36 種
T4
≤ 135℃
乙醛、四氟乙烯等 6 種
T5
≤ 100℃
二硫化碳
T6
≤ 85℃
硝酸乙酯和亞硝酸乙酯
安全的物體表面溫度
常見爆炸性氣體
T1
≤ 450℃
氫氣、丙烯腈等 46 種
T2
≤ 300℃
乙炔、乙烯等 47 種
T3
≤ 200℃
汽油、丁烯醛等 36 種
T4
≤ 135℃
乙醛、四氟乙烯等 6 種
T5
≤ 100℃
二硫化碳
T6
≤ 85℃
硝酸乙酯和亞硝酸乙酯
儀表的防爆標(biāo)志 Ex（ia）ⅡC T6 的含義 :
標(biāo)志內(nèi)容
符號
含義
防爆聲明
Ex
符合某種防爆標(biāo)準(zhǔn)，如我國的國家標(biāo)準(zhǔn)
防爆方式
ia
采用 ia 級本質(zhì)安全防爆方法，可安裝在 0 區(qū)
氣體類別
ⅡC
被允許涉及ⅡC 類爆炸性氣體
溫度組別
T6
儀表表面溫度不超過 85℃
符號
含義
防爆聲明
Ex
符合某種防爆標(biāo)準(zhǔn)，如我國的國家標(biāo)準(zhǔn)
防爆方式
ia
采用 ia 級本質(zhì)安全防爆方法，可安裝在 0 區(qū)
氣體類別
ⅡC
被允許涉及ⅡC 類爆炸性氣體
溫度組別
T6
儀表表面溫度不超過 85℃
Ex（ia）ⅡC 的含義
標(biāo)志內(nèi)容
符號
含義
防爆聲明
Ex
符合歐洲防爆標(biāo)準(zhǔn)
防爆方式
ia
采用 ia 級本質(zhì)安全防爆方法，可安裝在 0 區(qū)
氣體類別
ⅡC
被允許涉及ⅡC 類爆炸性氣體
符號
含義
防爆聲明
Ex
符合歐洲防爆標(biāo)準(zhǔn)
防爆方式
ia
采用 ia 級本質(zhì)安全防爆方法，可安裝在 0 區(qū)
氣體類別
ⅡC
被允許涉及ⅡC 類爆炸性氣體
注: 該標(biāo)志中無溫度組別項，說明該儀表不與爆炸性氣體直接接觸。
防爆術(shù)語： 有關(guān)防爆術(shù)語及標(biāo)準(zhǔn)
安全柵安全參數(shù)定義：
防爆術(shù)語： 有關(guān)防爆術(shù)語及標(biāo)準(zhǔn)
安全柵安全參數(shù)定義：
安全柵zui高允許電壓： Um
保證安全柵本安端的本安性能，允許非本安端可能輸入的zui高電壓
保證安全柵本安端的本安性能，允許非本安端可能輸入的zui高電壓
安全柵zui高開路電壓： Uoc
在zui高允許電壓范圍內(nèi)本安端開路時電壓zui大值
在zui高允許電壓范圍內(nèi)本安端開路時電壓zui大值
安全柵zui大短路電流： Isc
在zui高允許電壓范圍內(nèi)本安端短路時的電流zui大值
在zui高允許電壓范圍內(nèi)本安端短路時的電流zui大值
安全柵允許分布電容： Ca
保證本質(zhì)安全性能情況下本安端zui大允許外接電容
保證本質(zhì)安全性能情況下本安端zui大允許外接電容
安全柵允許分布電感： La
保證本質(zhì)安全性能情況下本安端zui大允許外接電感
防爆標(biāo)志格式說明：將工廠或礦區(qū)的爆炸危險介質(zhì)，按其引燃能量，zui小點燃溫度以及現(xiàn)場爆炸性危險氣體存在的時間周期進行科學(xué)分類分級，以確定現(xiàn)場防爆設(shè)備的防爆標(biāo)志和防爆形式。
防爆標(biāo)志格式：Ex、（ia）、ⅡC、T4、防爆標(biāo)記防爆等級氣體組別溫度組別
防爆等級說明：ia 等級：在正常工作、一個故障和二個故障時均不能點燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。
正常工作時，安全系數(shù)為 2.0 ；一個故障時，安全系數(shù)為 1.5 ；二個故障時，安全系數(shù)為 1.0 。注：有火花的觸點須加隔爆外殼、氣密外殼或加倍提高安全系數(shù)。 ib 等級 : 在正常工作和一個故障時不能點燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。正常工作時，安全系數(shù)為 2.0 ； 一個故障時，安全系數(shù)為 1.5 。 正常工作時，有火花的觸點須加隔爆外殼或氣密外殼保護，并且有故障自顯示的措施，一個故障時安全系數(shù)為 1.0 。
防爆標(biāo)志格式說明：將工廠或礦區(qū)的爆炸危險介質(zhì)，按其引燃能量，zui小點燃溫度以及現(xiàn)場爆炸性危險氣體存在的時間周期進行科學(xué)分類分級，以確定現(xiàn)場防爆設(shè)備的防爆標(biāo)志和防爆形式。
防爆標(biāo)志格式：Ex、（ia）、ⅡC、T4、防爆標(biāo)記防爆等級氣體組別溫度組別
防爆等級說明：ia 等級：在正常工作、一個故障和二個故障時均不能點燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。
正常工作時，安全系數(shù)為 2.0 ；一個故障時，安全系數(shù)為 1.5 ；二個故障時，安全系數(shù)為 1.0 。注：有火花的觸點須加隔爆外殼、氣密外殼或加倍提高安全系數(shù)。 ib 等級 : 在正常工作和一個故障時不能點燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。正常工作時，安全系數(shù)為 2.0 ； 一個故障時，安全系數(shù)為 1.5 。 正常工作時，有火花的觸點須加隔爆外殼或氣密外殼保護，并且有故障自顯示的措施，一個故障時安全系數(shù)為 1.0 。