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仪器仪表防爆知识概要
时间：2014-09-15 阅读：799
一、防爆概念
1、引起爆炸的三个必要条件，三个条件同时具备 ———— 爆炸
点火所需能量 source of igrution 2 [4 E. h& W- _- i8 H
空气或氧气 air or oxygen
flammable air flammable dust
2、防止爆炸的产生必从三个必要条件来考虑，限制了其中的一个必要条件，就限制了爆炸的产生。
在工业过程中，通常从下述三个方面着手对易燃易爆场合进行处理。# X7 g) P7 C p1 r! |- }- M( I
1）预防或最大限度地降低易燃物质泄漏的可能性；1 m3 p, u* {/ X! B1 |
2）不用或尽量少用易产生电火花的电所元件；2 G5 q& W6 @6 W/ S" l& g8 a* j3 g
3）采取充氮气之类的方法维持惰性状态。
1、引起爆炸的三个必要条件，三个条件同时具备 ———— 爆炸
点火所需能量 source of igrution 2 [4 E. h& W- _- i8 H
空气或氧气 air or oxygen
flammable air flammable dust
2、防止爆炸的产生必从三个必要条件来考虑，限制了其中的一个必要条件，就限制了爆炸的产生。
在工业过程中，通常从下述三个方面着手对易燃易爆场合进行处理。# X7 g) P7 C p1 r! |- }- M( I
1）预防或最大限度地降低易燃物质泄漏的可能性；1 m3 p, u* {/ X! B1 |
2）不用或尽量少用易产生电火花的电所元件；2 G5 q& W6 @6 W/ S" l& g8 a* j3 g
3）采取充氮气之类的方法维持惰性状态。
6 O1 x- j& K0 q; W/ `4 E* B7 ?. u: h
二、危险区域的等级分类及电气元件防爆分类和允许温度区域" @' R% ~+ ?, a2 _( j$ D) S
1、危险区域的等级分类
2 e' \% S7 c' }5 ]- Q. Q ]. N% P
0区（Zone 0）：易爆气体始终或长时间存在
1区（Zone 1）：易燃气体在仪表的政党工作过程中有可能发生或存在
2区（Zone 2）：一般情形下，不存在易燃气体且即使偶尔发生，基存在时间亦很短6 w$ |) Q) n9 e
易爆区域等级划分，国际标准与美国标准的对照比较# J! r1 Z; H. P2 b: R1 O1 t) Z
I.E.C. N.E.C.
气体 Zone 0 Class I, Division I
Zone 1 Class I, Division I
Zone 2 Class I, Division II
粉尘 Zone 10 Class II, Division I
Zone 11 Class II, Division II
7 b4 {) K% n; t5 W. \
I.E.C.：国际电工技术委员会（Internaional Electrotechnical Commission）9 j* d$ e6 u B/ L
N.E.C.：美国电气规程（National Electrical Code, U.S.A.）
2、电气元件防爆分类
1、一般保护 EN50.014 6 L! V! h4 N" | S0 n
2、浸油保护 0 EN50.015 3 h' f9 t/ @5 X: L% u# _# t- v5 s
3、充压保护设施 p EN50.016 / N1 g' G& H* o0 _2 c# F* U b6 m" |/ ~
4、加充粉末 q EN50.017
5、阻燃壳体 d EN50.018 / N* |& ^+ R$ o4 ]
6、提高安全系数 e EN50.019 ! l* {$ l5 f# j! C5 X1 s2 o
7、本安保护 i EN50.0120
8、气密保护 h 未统一0 @2 H7 V% }5 u3 |. I3 O. o$ h
9、压力花保护 n 未统一
10、特殊措施 s 未统一+ C( c5 \$ Q' `/ F: b; W) y
3 b0 V' K) d: s# m
3、电气设备允许温度区域
电气元件温区等级号元件表面温度最大允许值（°C）气体燃点（°C）
T1 200450 ! t) s9 ]! M) z# B
T2 200300
T3 135200 0 a2 z( S' h/ t5 n. {
T4 100135
T5 85100 + F. _. \6 z0 ^3 C7 Z/ v
T6 T<85 >85
三、几种常见物质的爆炸特性3 p6 z* R; Z, ]: w$ q, ?
, s% _, d2 |2 S
名称燃点（°C）温度等级爆炸等级组号名称燃点（°C）温度等级爆炸等级组号" Z8 A7 g8 x! h$ w7 d
丙酮 540 T1 IIA 乙炔 305 T2 IIC
醋酸酐 330 T2 IIA 苯 555 T1 IIA ) y6 f- q0 Q# o
丁烷 365 T2 IIA n-丁醇 340 T2 IIA
苯氯酸 590 T1 IIA 乙醇 425 T2 IIA
乙醋酸 460 T1 IIA 甲醇 455 T1 IIA & x; O( N4 M# j& J, O( V' e. A/ j
硝基苯 430 T1 IIA n-戊烷 285 T3 IIA 4 Y! O& l# c6 a" ^
丙烷 470 T1 IIA 甲苯 535 T1 IIA
氢气 560 T1 IIC 硫化氢 270 T3 IIB ' ^$ u7 [& P! ?2 @* e9 [6 \
二硫化碳 102 T5 IIC 1 O7 E7 b' E1 T+ S( d
4 I$ d% J# r5 s" D7 I- s
四、本安型传感电路的供电限制
( Y$ `+ `* g9 {/ H1 @2 C
供电限制主要体现在以下三个方面：% P3 n2 P4 v/ L2 u0 K1 z9 d6 {
1、将动力电与电子元件隔离。 }, m$ A6 ]2 z
2、采取措施杜绝外界干扰电磁场通过继电或电流输出端偶合至电子元件中。
3、限制传感电路的工作电源及电压
本安型电路可分为两类：ia及ib。Ib本安电路必须保证政党工作状态下以及系统中存在一起故障时，电路元件不发生燃爆。Ia本安电路则要求正常工作状况下及存在两起故障时，元器件不发生燃爆。
五、 E+H仪表所遵循的主要防爆标准, P+ h. x$ ^3 B! S* Y
1、 IEC / CENELEC / EUrOPE及NORTH AMERICA / FM标准为经常选用，而CANADA / CSA标准几乎在中国不使用。- |- y; L1 o* k* ]8 A. l# |
例： CENELEC: Eex de/Eex d ib IIC T2-T6 ) Q }4 B) Q4 R% [* Z
FM: NI/I/Z/ABCD; DIP/II, III/1/EFG 4 F) u& e0 t% A, a( u: o+ p" m
XP/I/1/ABCD; DIP/II, III/1/EFG 5 _, u3 y) V8 z" I# k
CSA: Class I, Div 2, ABCD 6 q" G6 K" o! X2 G
# N9 |* C! q T4 W4 q
2、新的欧洲防爆标准ATEX100a将取代原CENELEC标准（截止2003年）
ATEX 100a： II IG Eex ia IIB T6
$ W6 v, E. r0 y. I) {4 t' H
I II 1G Zone 0 (1D, 2D,3D dust explosion) + g' x, Q1 ], z
Mining other 2G Zone 1 8 Z5 M+ y1 I# ^- f% p! \
Industry industry 3G Zone 2
二、危险区域的等级分类及电气元件防爆分类和允许温度区域" @' R% ~+ ?, a2 _( j$ D) S
1、危险区域的等级分类
2 e' \% S7 c' }5 ]- Q. Q ]. N% P
0区（Zone 0）：易爆气体始终或长时间存在
1区（Zone 1）：易燃气体在仪表的政党工作过程中有可能发生或存在
2区（Zone 2）：一般情形下，不存在易燃气体且即使偶尔发生，基存在时间亦很短6 w$ |) Q) n9 e
易爆区域等级划分，国际标准与美国标准的对照比较# J! r1 Z; H. P2 b: R1 O1 t) Z
I.E.C. N.E.C.
气体 Zone 0 Class I, Division I
Zone 1 Class I, Division I
Zone 2 Class I, Division II
粉尘 Zone 10 Class II, Division I
Zone 11 Class II, Division II
7 b4 {) K% n; t5 W. \
I.E.C.：国际电工技术委员会（Internaional Electrotechnical Commission）9 j* d$ e6 u B/ L
N.E.C.：美国电气规程（National Electrical Code, U.S.A.）
2、电气元件防爆分类
1、一般保护 EN50.014 6 L! V! h4 N" | S0 n
2、浸油保护 0 EN50.015 3 h' f9 t/ @5 X: L% u# _# t- v5 s
3、充压保护设施 p EN50.016 / N1 g' G& H* o0 _2 c# F* U b6 m" |/ ~
4、加充粉末 q EN50.017
5、阻燃壳体 d EN50.018 / N* |& ^+ R$ o4 ]
6、提高安全系数 e EN50.019 ! l* {$ l5 f# j! C5 X1 s2 o
7、本安保护 i EN50.0120
8、气密保护 h 未统一0 @2 H7 V% }5 u3 |. I3 O. o$ h
9、压力花保护 n 未统一
10、特殊措施 s 未统一+ C( c5 \$ Q' `/ F: b; W) y
3 b0 V' K) d: s# m
3、电气设备允许温度区域
电气元件温区等级号元件表面温度最大允许值（°C）气体燃点（°C）
T1 200450 ! t) s9 ]! M) z# B
T2 200300
T3 135200 0 a2 z( S' h/ t5 n. {
T4 100135
T5 85100 + F. _. \6 z0 ^3 C7 Z/ v
T6 T<85 >85
三、几种常见物质的爆炸特性3 p6 z* R; Z, ]: w$ q, ?
, s% _, d2 |2 S
名称燃点（°C）温度等级爆炸等级组号名称燃点（°C）温度等级爆炸等级组号" Z8 A7 g8 x! h$ w7 d
丙酮 540 T1 IIA 乙炔 305 T2 IIC
醋酸酐 330 T2 IIA 苯 555 T1 IIA ) y6 f- q0 Q# o
丁烷 365 T2 IIA n-丁醇 340 T2 IIA
苯氯酸 590 T1 IIA 乙醇 425 T2 IIA
乙醋酸 460 T1 IIA 甲醇 455 T1 IIA & x; O( N4 M# j& J, O( V' e. A/ j
硝基苯 430 T1 IIA n-戊烷 285 T3 IIA 4 Y! O& l# c6 a" ^
丙烷 470 T1 IIA 甲苯 535 T1 IIA
氢气 560 T1 IIC 硫化氢 270 T3 IIB ' ^$ u7 [& P! ?2 @* e9 [6 \
二硫化碳 102 T5 IIC 1 O7 E7 b' E1 T+ S( d
4 I$ d% J# r5 s" D7 I- s
四、本安型传感电路的供电限制
( Y$ `+ `* g9 {/ H1 @2 C
供电限制主要体现在以下三个方面：% P3 n2 P4 v/ L2 u0 K1 z9 d6 {
1、将动力电与电子元件隔离。 }, m$ A6 ]2 z
2、采取措施杜绝外界干扰电磁场通过继电或电流输出端偶合至电子元件中。
3、限制传感电路的工作电源及电压
本安型电路可分为两类：ia及ib。Ib本安电路必须保证政党工作状态下以及系统中存在一起故障时，电路元件不发生燃爆。Ia本安电路则要求正常工作状况下及存在两起故障时，元器件不发生燃爆。
五、 E+H仪表所遵循的主要防爆标准, P+ h. x$ ^3 B! S* Y
1、 IEC / CENELEC / EUrOPE及NORTH AMERICA / FM标准为经常选用，而CANADA / CSA标准几乎在中国不使用。- |- y; L1 o* k* ]8 A. l# |
例： CENELEC: Eex de/Eex d ib IIC T2-T6 ) Q }4 B) Q4 R% [* Z
FM: NI/I/Z/ABCD; DIP/II, III/1/EFG 4 F) u& e0 t% A, a( u: o+ p" m
XP/I/1/ABCD; DIP/II, III/1/EFG 5 _, u3 y) V8 z" I# k
CSA: Class I, Div 2, ABCD 6 q" G6 K" o! X2 G
# N9 |* C! q T4 W4 q
2、新的欧洲防爆标准ATEX100a将取代原CENELEC标准（截止2003年）
ATEX 100a： II IG Eex ia IIB T6
$ W6 v, E. r0 y. I) {4 t' H
I II 1G Zone 0 (1D, 2D,3D dust explosion) + g' x, Q1 ], z
Mining other 2G Zone 1 8 Z5 M+ y1 I# ^- f% p! \
Industry industry 3G Zone 2
( S$ L, d2 R8 o! s. A
六、仪表壳体防护等级的划分- ]" k4 D! @# R' l$ ~+ z9 V9 d
作为应用于易爆危险区的仪表，对其外壳的保护等级亦应作出规定，赋予一定的代码，即IP等级号。IEC144规定的壳体保护等级由一个对应其抗外界物体冲击与穿刺能力及防水能力的代码表示。例如：本安型仪表测量电路板不应从其壳体中取出，否则会违反IP40所提出的最低要求。保护等级由两位数字组成，在其前加上IP字样。
IP1 2 $ N9 |/ x, j2 w7 X- q% a9 G
第一位数字第二位数字
抗外界物体冲刺能力防水能力4 f' N$ r8 V6 j9 F" z3 N4 K' X
0无抗冲穿能力 0无防水穿能力1 Z, Z' j" ]) D4 g' L
1外界物体尺寸大于50mm（特大） 1水自落下滴
2外界物体尺寸大于120mm（中） 2水滴入角度为+-15° : G2 m0 u5 v. D+ s* y
3外界物体尺寸大于2.5mm（小） 3水以60°角度喷射
4颗粒状外界物体，粒度大于1mm 4从各方面喷射2 C8 Y l- P" W. |9 f
5危险性尘埃 5 50升/分的水束
6穿透性尘埃（仅适用于特殊壳体） 6 100升/分的水束
7以1米/分的速度浸入水中
8 以预先商定的方式浸入水中
六、仪表壳体防护等级的划分- ]" k4 D! @# R' l$ ~+ z9 V9 d
作为应用于易爆危险区的仪表，对其外壳的保护等级亦应作出规定，赋予一定的代码，即IP等级号。IEC144规定的壳体保护等级由一个对应其抗外界物体冲击与穿刺能力及防水能力的代码表示。例如：本安型仪表测量电路板不应从其壳体中取出，否则会违反IP40所提出的最低要求。保护等级由两位数字组成，在其前加上IP字样。
IP1 2 $ N9 |/ x, j2 w7 X- q% a9 G
第一位数字第二位数字
抗外界物体冲刺能力防水能力4 f' N$ r8 V6 j9 F" z3 N4 K' X
0无抗冲穿能力 0无防水穿能力1 Z, Z' j" ]) D4 g' L
1外界物体尺寸大于50mm（特大） 1水自落下滴
2外界物体尺寸大于120mm（中） 2水滴入角度为+-15° : G2 m0 u5 v. D+ s* y
3外界物体尺寸大于2.5mm（小） 3水以60°角度喷射
4颗粒状外界物体，粒度大于1mm 4从各方面喷射2 C8 Y l- P" W. |9 f
5危险性尘埃 5 50升/分的水束
6穿透性尘埃（仅适用于特殊壳体） 6 100升/分的水束
7以1米/分的速度浸入水中
8 以预先商定的方式浸入水中