仪表防爆原理与本质安全技术知识点梳理汇总.docx

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1、仪表防爆原理与本质安全技术爆炸是怎样发生的？当下列三个条件同时满足时，爆炸就会发生：1 .现场存在易爆物质，如为爆51.体.2 .现场存在取iU3 .现场存在引爆源，如足够能量的火花或,足够高的曲体表面温度。仪表防爆原理显然，消除上述三个条件中的任何一个，就能防爆。由于虱七无处不在，难以控制。所以，拽制易爆气体和引爆源为两个最常用的防爆原理。而在仪表行业还有第三个原理，即控制爆炸范国。原理一控制易爆毛体人为地在危险现场营造出一个没有易爆iI体的空间，将仪表安装其中。典型代褰为正压型防爆方法Exp。工作原理是在一个密封的箱体内，充满不含易爆气体的洁建空气或,惰性气体，弁保抻箱内气压略大于箱外气压

2、，而将仪表安装在箱内。常用于在线分析仪表的防爆和将计算机、P1.C、操作站、打印机或其他仪表先于现场的正压型防爆仪表盘。原理二拽制爆炸范围人为地将爆炸后限在一个有F艮的范同内，使该范闺内的爆炸不至于引起更大范围的爆炸。典型代表为麻爆型防爆方法Exd.工作原理是为仪表设计一个足够坚固的外壳或将仪表及也黔安理在一个足够坚固的壳体内，严格地按标准设计，制造和安装所有的界面，使在机壳内发生的爆炸不至于引发机壳外危险性气体的爆炸。显然，这是一种苛刻的防爆方法。不仅设计和制造的规范极其严格，而且安装，接线和维修的操作规程也非常严格，容不得一点差错。原理三控制引爆通人为地消除引爆源，既消除足以引爆的火花，又

3、消除足以引爆的仪表表面温升.典型代表为本质安全防爆方法Exi.工作原理是利用安全栅技术，将提供给现场仪表的电能量限制在既不能产生足以引爆的火花，又不能产生足以引爆的仪表表面温升的安全范围内。依照中国国察标准和国际标准，当安全栅安全区一佛所接设备发生任何故障（不越过250V电压）时.本质安全防爆方法能确保现场的防爆安全。EXia级本旗安全设备在正常工作、发生一个故漳、发生两个故障时均不能点燃爆炸性气体混合物。本质安全防爆方法能确保对现场仪表进行带电拆装、检查和雉修时的防爆安全。显而易见，本质安全法是最安全可第的防爆方法。因此，祓允许用在最危险的场合。危险场合危险性的分级那么，如何评价现场的危险性

4、呢？国际上有两种常见的危险场所分级方法。中国和世界上大部分国室一样，将存在有气态或蒸汽态或窘态爆炸性混合物的危险场所分成三个等级区垓：Zone0：在此区域内上述爆炸性混合物在正常工作时持续或长期存在。或者说每年存在100O小时以上。Zone1:在此区域内上述爆炸性混合物在正常工作时偶尔存在。或者说每年存在IO小时以上，但不会趣过100O小时。Zone2：在此区域内上述爆炸性混.合物极少存在，且即使存在也是短时间的。或者说每年只存在不到IO小叶。此外,将存在尘埃状爆炸性混合物的危险场所分成两个等级：Zone10：在此区域内尘埃状爆炸性混合物长期存在。Zone11:在此区域内尘埃状爆炸性混合物妞期

5、存在。北美的美国和加拿大与众不同，将存在七态和尘埃状的爆炸性混合物的危险场所分成两个等级区垓：Division1:在此区域,内气态或尘埃状的爆炸性混合物连续地、经常性地、较长时间地存在。或,若说每年存在100小时以上。Division2:在此区域内十态或尘埃状的爆炸性混合物偶尔、间断性也、短哲地存在。或者说每年存在不超过100小时。防爆方法对危险场合的适用性依照中国和欧洲的标准规范，各等级危险场合所适用的防爆方法如下：Zonc0Exia本质安全型防爆方法Exs经特别认证批准的特殊防爆方法ZoneI适用于Zone0的防爆方法Exi本质安全型防爆方法Exp正压型防爆方法Exd隔爆里防爆方法Exe增

6、安型防爆方法EXm浇射型防爆方法EXq充砂型防爆方法Exo充油型防爆方法Zone2适用于Zone0和ZoneI的防爆方法Exn无火花型防爆方法依照关、加标准规范，每执防爆仪表均会标明适用于DiViSion1.或Division2.而本历安全型防爆方法适用于所有的危险场合。可以木出，允许选用何种防爆方法完全取决于仪表被安装在哪个等级的危险场合下。本质安全型防爆方扶被允许用在任何危险场合。还可以看出，允许选用何种防爆方法并不直接取决于现场存在的爆炸性混合物的危险性。例如，如果需妥将仪表安装在Zone0,则即使所涉及的爆炸性气体并不是最危险的，也必须选用本质安全型防爆方法.爆炸型气体危险性的分类各种

7、防爆方法均根据爆炸性混合物的危险性规定了具体的防爆安全参数。下面着更介绍对气态爆炸性混合物危1.性的评价和分类。评价爆性七体的危险性，主要考量该气体与爆讣可能性有关的三个特性：1. 爆炸性气体与空气混合的可爆浓度范围。这种可爆范围越宽，则该飞体就越危险。例如，氨气与空气的混合浓度从大约4%至75%均有可能爆炸：而丙贫的可爆浓度则为大约2%至9%。可见，从这一点来评价，豆.的危险性远大于丙烷。2. 爆炸性J1.体与空气的混合干体对引爆火花能量的敏感性。可能引爆的火花能量越小，则该气体就越危险。例如，氐气与空气混合后的最小引爆火花能量为O.OI9mJ:而乙端与空毛渔合后的最小引爆火花能量为0.06

8、0mJ。所以，从这一点来评价，氢气比乙婶更危险.3. 爆炸性气体与空气的混合气体对物体表面温度的敏感性。可能引爆的物体表面温度越低,则该气体就越危险。例如.硝酸乙酯与空气混合后，遇到100C物体表面就可能爆炸；而最先与空气混合后，即使遇到500T的物体表面也不可能被引爆。显然，如果单从这一点来评价，或气又不那么危险了.实标上，上述三个特性中的第一个与后两个之间存在某种联系。只要控制了爆灯性%体与空气混合后可能引爆的最小火花能量和最低物体表面温度，则整个可爆范围便都可得到控制。而后两个特性则是相互独立，不存在联系的。所以，对爆炸性气体的分类就分别根据后两个特性而做出.根据可能引爆的最小火花能量，

9、中国和欧洲及世界上大部分国家和比区将爆炸性十体分夷为四个电险性等级：工况类别气体分类代表性毛体最小引爆火花能贵矿井下I甲烷0.280mJ关井外的工厂IIA丙烷0.180mJHB乙烯0.060mJIIC或气0.019mJ美国和加拿大首先将散布在空气中的爆灯性物体分成三个C1.ASS:C1.ASSI气体和蒸汽C1.ASSI1.尘埃C1.ASSIII纤维然后再将气体和尘埃分成Group:Group代表性气体或尘埃A乙块BA1.C乙饰D丙烷E金属尘埃F煤碳尘埃G谷物尘埃根据气体对物体表面温度的钺感性，国际上将爆炸性气体分成六个温度组另九温度组别安全的物体表面温度155种常用爆炸性气体的举例T1.450

10、oC氢三、丙烯晴第46种T2300oC乙块、乙师等47钟T3200汽曲、丁端酸等36种T4UoU1.UoI1.IoP1.PoC1.+CcMESG0.91.0MICR0.8IIB0.9MESG0.50.8MICR0.45HC0.5MESG0.45MICR注：MESG-可燃性气体混合物最大试验安全间隙,mm.M1.CR-可燃性气体混合物最小点燃电流与甲烷,最小点燃电流的比值。IIA,I1.B、I1.C也是可燃性毛体混合物的传爆等级.。斛释下列名词：最大试验安全间除MESG:最小点燃电流MIC;鼓小点燃.流比M1.CRe答最大试脍安全间隙（MESG）指在战定的试验条件下，一个无体充有一定浓度的被试脸

11、气体与空弋的茏合物,点燃后，通过25mm长的接合面均不能引燃壳体爆炸性气体混合物的外壳按合面之间的最大间隙。最.小点、燃也流（M1.C）在规定的试舲装更上，用克流24V、95m1.1.也感的火花进行3000次点燃试脸时，能够点燃可燃性气体混合物的最小也流。此电流降低5%即不能点燃。展小点燃电液.比MICR各种可燃性气体（或蒸毛）与空毛的渔合物的最小点燃乱流对甲炕与空气混合物的最小点燃电流的比值。 I【美防爆电气设备划分为几个温度组别？标志是什么？答按国家标准GB383683,11美防爆电毛设备根据其最高表面温度划分为6组，标志为TIT6分组标准如下：温度组别允许最高表面温度/P温度组别允许最高

12、表面温度/CTIT2T3450200200T4T5T613510085T1.-T6时应于爆炸毛体混合物的引燃温度分组.如何逸用防爆型仪表？容一般说来，可根据以下两点来选用。根据仪表安装、使用场所的危险区域.来选择仪表的防爆型式：0区只能选ia型、S型(指专为0区谩计的S型)：I区可能除n型以外的其他型式：2区所有防爆型式均可选：根据可能出现的可燃性毛体、蒸毛的传爆极别和引燃温度组别，选择仪表的核爆答级和最高允许表面温度组别。可参见表8-3,该表是根据GB3836-I983归纳整理的。表8-3可燃性气体、蒸气传爆级别、引燃温度组别举例蛆别级别T1.(T450C)T2(450CNT300CT3(3

13、00*CT2()(),CT4(200TTT135C。我国的防爆标志由哪几部分构成？分别说明其含义？容防爆标志一般由以下5个部分构成：防爆标志EX表示该设备为防爆电气设备：防爆结构勃式一表明该设备采用何种措施进行防爆，如d为隔爆型，P为正压型；i为本安型等；防爆谈备美别一分为两大美，I为原矿井下用电设备.II为工厂用电气设备；防爆级别分为A、B,C三级，说明其防爆能力的强弱：温度组别一分为T1.T6六组，说明该设备的长高表面温度允许依。 一台仪表的防爆标志为EXd1.1.BT4,请说明其含义。答EX防爆总标志：d结构形式，防爆型；Ii类别，工厂用：B防爆较别，B级T4温度组别，T4组，最高表而温

14、度135C.Q一聚璃电源接线箱的防爆标志为EXedIICT4,请说明其含义。答EX一防爆总标志：cd结构彩式，c:地安型，d:隔爆型；I1.类别，工厂用：C防爆级别，C级T4温度组别，T4组，最高表面温度I35cC.一台进U气相色谱仪的防爆标志为EEXdpsIIB+H2T4,请说明其含义。答EEX欧洲共同体防爆总标志：dps该仪表采用隔爆、正压、特殊三种防爆措施；II工厂用电气设备：B防爆级别，B级+H2也适用于H2场所（B级防爆不适用于H2,该仪表由于采取多种防爆措施，也可用于H2场所）：T4表面最高温升0135C。一台日本产仪表的防爆标志为JISia3Ng4,请说明其含义。券JIS日本工业

15、标准代号；ia本质安全防爆，ia级；3n防爆等蛾为3n,防所有3级爆炸性气体，相当于我国的I1.C;G4温度组别，相当于我国的T4。说明J1.Sia3nG4为日本原采用的防爆标志，现在日本巳采用IEC标准，上述防爆标志现已标示为JISEXia1.1.CT4一台进口仪表的防爆标志为C1.assi,Division1.GroupB.C、D,T4A,请说明其含义。雾C1.ass1.-Ii,可燃性毛体或蒸毛场所：Division1.-I区，存在或可能彩成爆灯或燃烧的场所；GroupB.C.D一适用于B、C、D组电险气体存在的场所：T4最高表面温度W120C。上述防爆标志对应于我国的EXIIA,IIB,

16、IICT4,可用于。区、I区危险场所。但应注意，该表不能用于乙块场所。一台进口仪表的防爆标志如下，请说明其含义。U1./FM/CSAC1.assi,GroUPB、C、D,T5C1.ass3,GroUPE、F,T5CENE1.ECEEXcdIICTS客U1.美国保险高试脍室：FM美国工厂联合研究会：CS加拿大标准陆会：CENE1.EC欧洲也工技术委员会。说明该仪表的防爆性能已较U1.、FM、CSAsCENE1.EC测试认可。C1.ass1.,GroupB.C、D.T5适用于NEC规定的B、C,D组可燃气体，表而温度S100C。C1.ass2,GroupE.F,T5适用于NEC规定的E、F组粉尘，

17、表面温度100CEEXCd1.1.CT5持合EN标准（EN为欧共体标准代号,其防爆标准与IEC等效）、工厂用厉爆仪表，增安、防爆型，防爆等级C级，最高表面温度S100C。变送器输出信号的传输距离有无限定？答现在生产的也容式变送器，供电都是24VDC,按仪表最大输出22.5mA,最小工作电压0.5VDV算，其负我电租为600对于福爆变送器来说，只要导线电组和变送舄带的设备电阻之和不趣过600,导线的传掠距离没有F艮定。但是对本安型变送器来说，导域的长度是有规定的。因为本安是一个系统，不单是一台本安仪表，还包括关联设备和外部配线在内。美联设备一般郎是安全栅，它对导蟆的长度是有要求的，每种安全栅上都

18、注有最大允许电感和最大允许电容。如果导线的分布电容和电感加上变送器未经保护的电容和电感趣过了规定范围，仪表系统便是不本安的了。在爆炸危险场所安装伐表时有哪些要求？客爆炸危险场所使用的仪表、电气i殳备和安装材料如接线盒、分线盒、端子箱等，必须具有经本国授权机构将发的防爆合格证，安装前应检查其规格、型号是否符合设计要求，其外部应无损伤、裂蚊。在爆讣危险场所也可设儿正压防爆的仪表箱，内装非防爆型仪表及其他电气设备，仪表箱的通风管必须保持畅通，在送电以前，应通入箱体积5倍以上的气体进行比按。爆炸危险场所I区内的仪表配线，必须保证在万一发生接地、境路、断统等事故时，也不致形成点火源。因而电纺、电线必须穿

19、管敷设，采用附压防爆的金禺管，穿线保护管之间以及保护管与接线盒、分线箱、拉线盒之间，均应采用圆柱管螺纹连接，螺纹有效啮合部分应在56扣以上。需挠性连接时应采用防爆挠性连接管。在2区内的仪表配线，一般也应穿管，但只是为了保护电缎、电线的绝缘层不受外伤。汇线棺、电境沟、保护管穿过不同等统的爆炸危险场所分界线时，应采取密封措施，以防止爆炸性体从一个危险场所串入另一个危险场所。保护管与现场仪表、检测元件、电气设备、仪表箱、分线箱、接线,盒、拉线盒等连接时，应在连接处0.45m以内安装隔爆密封管件，咐2in以上的保护管每脱15m应设盘一个宓封管件。安装本质安全型仪表时，有哪些要求？答不同系列的本质安全型

20、仪表及安全说等关快设备不应随便混用，必须经有关部门鎏定，确认其技术性能具有兼容性后方可互相替换.本安关联设备如安全栅、电流岛禹方、犍冲放大W等，应安装在安全场所一W,并可靠接比。为防止本安系统的配线与本安关联回路、一艘回路的配线间发生混触、标电感应和电磁感应而引起危险，应采用穿管敷设。本安线跖和非本安线,路不应共同一根电境或保护管。两个以上不同系统的本安回路，也不应共同一根电缆，（芯线分别屏蔽者除外）或共用同一根保护管（用屏蔽导蝮者除外）。本安线路与非本安线路在同一汇线槽、电缆沟内散设时,应用接电的金属板或,绝嫁篇禹，否则应分开排列，间距大于50mm,并分别固定。仪表就内本安和非本安线路的端子

21、板应互相分开，间距大于50mm,否则应用绝缘板隔离，两类线路应分开敷设，绑扎牢固。本安线路的长度应使其分布电容和分布电感不超过仪表制造厂规定的最大允许值。本安系统的配线一般应设置蓝电标志。本安线路一般不应接地，但当需要设直信号接地鉴准点时期接地，此接地点应是所有本安仪表系统接电导体的单一接地点，并与电源接地系统分开。新的气体防爆标准通用要求的变化GB3836.12OOO爆讣性iI体环埴用上2I设备通用要求已母国家技术监督局批准正式颁布，该标准的修订情况一直是大家十分关心的问邀,现将其主要修订内容介绍如下：根据“采用国际标准和国外先进标渔管理办法”的规定和国家有关技术政发，本次标准的修订紧纸国标

22、标准的修订动态,等效于IEC6。O79O：1998标准。在主要技术内容上和编写方法上与之相同，伍在技术上有很小的是异。这些差异均以“注”（脚注或.注释）的舫或出现，内容较多时增加附录加以说明。-.GB3836.12OOO（以下简称本标准）与1EC600790：1998（以下简称IEC标准）的主要是异本标准与IEC标准的不同之处,总计有两个条文、三个的求。即第8.3条，IEC标准条文是“8.1的规定不适用于I类携带式测量仪表”。而我国标准对I奂携带式或支架式电钻、猾带式仪表、灯具均已有思定，且多年的实践证明是安全可行的。近年我国又制定了国标GB13813,用摩擦火花试验方法对其考核。故本标准对I

23、EC标准未做规定的携带式仪表进行规定，以便于这矣产品的设计、制造和检验.又如27.1条的注，IEC标准只有正文，没有注。但如何考虑保证在“可能存在化学腐蚀的情况下，仍然“清晰席久”，在执行中会有不同的理解。为了统一认识,根据我国标准对标牌的要求，以注的形式,将我国标准中行之有效的有关要求.对“沛加耐久”做了进一步的说明。“附录A：检脸程序，IEC标准无检舲程序的具体规定，为适应我国防爆也千产品检验工作的高要，增加了附录A。“附录C:I类电设备防潮要求IEC标准对I类电气设备防潮要求无具体规定，由用户和制造厂商定相应措施。根据我国煤旷井下的特殊要求，对防潮槌出了具体要求，也定了试脸方法和最少周期

24、数。“酹录E:1矣电气设备电料外壳特殊要求“。IEC标准中无此规定，根据我国煤矿井下的特殊要求，1类电气设法塑科外壳应具有阻燃性能，具体试脸方法和要求在附录C中规定.IEC标准关于将矿用安全帽灯标准纳入问黑尚在考虑中“，为适应我国矿用安全帽灯的生产、检险和使用.本标准增采用我国标准GB7957的规定。以上为本标准与IEC标准的不同之处，其余均等同IEC标准。二、本标准与GB3836.183（以下的称原标准）的差异1 .标准名珞标准名称由,爆炸性环境用防爆电气设备”改为“爆炸性气体环境用电气设备”，以区别于爆炸性粒尘环境。本标浪在曾写方法上取消了”篇”的规定。2 .防爆型式防爆型式专用标准中取消

25、了“无火花型电气设备n”，和“气密型电设备h”。国“n”型可不称合本标准的规定,它是一种不考虑安全系数的防爆电弋设备,只能适用于2区较安全的场所。“h”型标准是参照IEC79KCDI1.1.15n”型电气设备中密封装置的要求而制定的。随行“n”型标准等同或等效IEC7915标准，“h、型将成着取消。本标准增加了矿用安全帽灯的规定。3 .引用标准引用标准中凡我国标淮与IEC和ISO标;隹等同式.等效的，均采用我国标准.根据采用国库标准的有关规定，我国标准与IEC和ISO标准不等同或等效的，均直接采用国际标准，以促使这些标准尽快修订与国际标准等同我等效。标准中直接引用的IEC和ISO标准，均在标准

26、条文中加以引用，这些标准均无我国标;隹与之等同、等效。故宜捱引用IEC和ISO标准.4 .定义和符号与原标准相比修订了“爆炸性环境用防爆电三设备为电气设备”，”爆炸性飞体混合物”为“爆炸性气体环境”。取消了“特殊素固件”、“护圈”、“沉孔”、”样机”和“试样”、“温度蛆别”等定义。雉加了“工作温度”、“最高工作温度”、“欲定值”、“额定”、“Ex电筑引入裴先”、“压紧元件“、决龄装找“、“接线空腔”、“连接件”、Ex元件”、“符号X”、符号U等定义。其中“Ex电缆引入装;、“EX元件”是一种较新的概念。EX电虢引入装儿，作为一种设备单独试脸并取证和设备外壳一起安装而不需再发证书的电境引入装置。

27、按国除上惯例，也税.的引入袋五可以做为一种单独设备从设备外壳上取下，是一种专门的标准零件。可以用爆跳、光孔等方法与设备外壳连接，引入装咒符合本标准附录D或IEC60079。附录B的规定。而我国一般也纯引入装置都与议备外壳铸在或媒在一起。不能作为一种专门的标准农部件。同样，Ex元件是一种不能单欣使用的防爆部件，它可以单独取证，但防爆合格证号之后为符号U。当它与其他电气谀备或系统一起使用时需酷加汉证,即需另外取证。EX元件应籽合本标准附录F或IEC60079。附录C的规定。5 .电毛设备分类和温度组别爆炸性气体环境用电%设备分为I类（煤寸用）和I1.类（除煤矿外的其他煤讣性iI体环境用电三设备。I

28、1.类隔爆型“d”和本质安全型“i”业干设备.按爆炸性气体特性又分为HA、HB和HC矣。取消了原标准“级别”的概念。只有隔爆型“d”和本质安全型i按最大试脸安全间隙（MESG）和最小引燃电演,（MIC）,又进一步划分为HA、HB和HC类。不同于原标准“分为A、8、C三级”所有防爆型式的H类电iI设备分为T1T6组，并在产品上标出最高表面温度的有关标志。瀛度标志可优先按表I标出温度组别，或标出最高表面以爱，或二者都标出。二者都标时最高表面温度放在忖而，如鼓高表面温度为125C的工厂用增安型：ExeII125,C（T4）。必要时给出其限定使用的1.体名林，如：H美用于氨t环境的陆爆型：ExdII（NH3）我EXdI1.乳。6 .环境温度环境温度超出-2O+4。C庖国时，除可按原标准规定在名牌上标出外，本标准规定还可在防爆合格证号之后加“X”符号表示。7 .对所有电气设备的规定与原标准相比增加了6.1爆炸性气体环境用电气设备应符合的规定.对电气设备承受一些不利的条件（如：运行茶件恶劣、潮湿彩响、化学剂影响、环境温度的变化）.由用户提出要求，用户和制造厂协商髀决，这是国标惯例。考虑到我国煤矿井下潮工的特殊情况，对I笑电气设备朴充了统一的防潮规定，具体要求见附录C。时具有快开式门或盖的电气谩备，要限制其开门的速度，内装电容器时开门所需时间间隙须大于起容器放电至下列