人民防爆電氣選型手冊

A. 國家防爆標准

法律分析：國家防爆標准一般指防爆電氣國家標准匯編。

法律依據：《建設工程質量管理條例》

第五條 從事建設工程活動，必須嚴格執行基本建設程序，堅持先勘察、後設計、再施工的原則。縣級以上人民政府及其有關部門不得超越許可權審批建設項目或者擅自簡化基本建設程序。

第六條 國家鼓勵採用先進的科學技術和管理方法，提高建設工程質量。

B. 防爆場所電氣設計規范

1.GB 3836.15《爆炸性環境第15部分:裝置的設計、選型和安裝》該標准初次制定於1998年開始，是全國防爆電氣設備標准化技術委員會等效採用IEC 60079- l4:1996《爆炸性氣體環境用電設備第14部分:危險場所電氣安裝(煤礦除外)》，2000年發布第一版國家標准GB 3836.15爆炸性氣體環境用電氣設備第I5部分:危險場所電氣安裝(煤礦除外)》。2013年，全國防爆電氣設備標准化技術委員會啟動了對國家標準的修訂工作，這次修訂為修改採用了IEC 60079-14: 2007 《爆炸性環境第14部分:電氣裝置的設計、選型和安裝))。這次修訂後的安裝、選型標准不僅包括對爆炸性氣體環境用電氣設備的要求，而且還包括對可燃性粉塵環境用設備的要求，取代了GB 3836.15-2000和 GB 12476.2-2010。
2. GB50058《爆炸危險環境電力裝置設計規范》該標准在爆炸危險環境電氣裝置設計方面對爆炸危險場所電氣設備的選型、安裝做了規定。
3. GB50257《電氣裝置安裝工程爆炸和火災危險環境電氣裝置施工及驗收規范》該標准在爆炸和火災危險環境電氣裝置安裝和驗收方面做了具體規定。
來自安弘認證網

C. 防爆電氣設計

防爆電器和防爆燈具設計製造應注意的問題

一、防爆電氣產品的總體設計思路

1、簡述

Ⅱ類非礦用防爆電氣設備90%是用於石油、海洋石油、石油化工、化學工業和制葯等行業（簡稱石化行業）,這些行業中的危險化學品作業場所存在的易燃易爆氣體/蒸氣種類繁多，生產、儲存、運輸等環節工藝裝備復雜多變，釋放源種類繁多，爆炸危險因素難以分析判定。所以，對防爆電氣設備的選型、安裝和使用維護比礦用防爆電氣設備要復雜的多。

選用防爆電氣設備：一要滿足危險場所劃分的危險區域來選用相應的電氣防爆類型；二要根據危險環境可能存在的易燃易爆氣體/粉塵的種類來選擇防爆電氣設備的級別和溫度組別；三是考慮其他環境條件對防爆性能的影響（例如：化學腐蝕、鹽霧、高溫高濕、沙塵雨水，或振動的影響）；四是保證安裝使用維護的特殊性；五是選用具有防爆合格證以及國家相應認證的產品。

2、防爆電氣設備應用的環境要求

A、具有易燃易爆氣體/蒸氣的爆炸危險性環境/作業場所。

B、具有可燃性粉塵的爆炸危險性環境/作業場所。

C、易燃易爆氣體/蒸氣和可燃性粉塵同時存在的環境/作業場所，在固態化工成品車間和其運輸、包裝、稱重以及塗覆工藝裝置中，這類場所較為常見。隨著現代化工的發展，這種情況將更為普及，所以，此類場所防爆電氣設備的選用已經越來越引起設計部門和石化企業的重視。

D、上述三種情況下又同時存在腐蝕性介質以及其他特殊條件（高溫高濕、低溫、砂塵雨水、振動）影響的環境/作業場所。

3、防爆電氣設備的選型

根據爆炸危險程度的高低，氣體/蒸氣危險場所劃分為：0區、1區和2區，它們的劃分主要取決於釋放源（爆炸危險源）的釋放程度，當然，場所中的建築物結構、通風設施的能力以及場所所處的自然因素等都會對其劃分有影響，甚至影響很大。

在現代石油化工項目中2區場所約佔60%以上，1區場所約佔20～30%左右，；老化工企業一般1區和2區場所各約佔50%。0區場所一般局限於石油和化工裝置內或排放口較小區域。對於1區、2區場所而言，企業一般為了提高安全程度，均願意選擇1區使用的防爆類型的電氣設備。如果應用環境/場所是戶外或有輕微腐蝕、沙塵雨水的2區時，往往願意選用防護能力較強的防爆類型電氣設備，例如：增安隔爆復合型「de」、增安型「e」、「n」型等。此外，在溫度組別上，願意選擇高於應用環境氣體點燃溫度的組別。

對於0區場所，防爆電氣設備只能選用「ia」等級的本質安全型。但國際電工委員會IEC60079-26《爆炸性氣體環境用電氣設備第26部分：Ⅱ類0區電氣設備的結構，試驗和標志》專門對O區使用的電氣設備做了詳細規定,規定中的結構類型已經不僅僅是ia防爆類型。

目前，PCEC對於0區環境使用的特殊電氣設備，已經開始採用IEC60079-26進行檢驗發證。填補我國標准方面的空白，滿足石化行業的需要。

在爆炸危險場所，往往同時存在化學腐蝕、鹽霧以及其他特殊因素的影響，這些因素的影響不僅會破壞設備的電氣性能和機械性能，更嚴重的是破壞設備的防爆安全性能，縮短設備的防爆安全壽命，使得設備的防爆安全性不確定。所以，在這類場所中選用防爆電氣設備時，一定要確認其同時具有抗這些因素的能力。

●可燃性粉塵是指可燃性粉塵和導電性粉塵兩種。

●可燃性粉塵是指與空氣混合後可能燃燒或悶燃、在常溫壓力下與空氣形成爆炸性混合物的粉塵。

●導電性粉塵是指電阻系數等於或小於1×103Ω·m的粉塵、纖維或飛揚物。

●導電性粉塵是比較危險的粉塵，如果進入電氣設備外殼內將吸附在導電部件的絕緣構件上，造成電路的短路及故障的發生，所以，導電性粉塵容易造成電氣設備內部產生點火源。

●可燃性粉塵危險場所的劃分與氣體危險場所相似，分為：20、21和22區。

●純粹的粉塵危險場所在石化工企業中比例不是很大，主要存在於煤化工和造粒工藝中。較為常見的是氣體和粉塵同時存在的場所。

●可燃性粉塵危險環境用電氣設備防爆型式目前主要是用外殼保護和限製表面溫度保護的結構（GB12476.1-2000）,其他的防爆型式，例如限制點燃能量的型式，我國還沒有標准規定，但國際電工委員會對這種型式有專門的標准（IEC61241-11:2005）規定。

●對於上述的氣體和粉塵同時存在的危險場所設備選型時，一定要選用氣體與粉塵雙重防爆的防爆電氣設備，其防爆等級即要滿足爆炸氣體的特性，還要滿足可燃性粉塵特性。這種雙重防爆特性的電氣產品是在2005年才開始由國內一些製造商批量生產，今年將在電氣設備種類上大量增加，預計在未來的三年內，會基本滿足這類場所應用的電氣設備種類需求。

4、防爆電氣設備的質量意識

●石油和化工行業生產中發生的爆炸事故主要有：高壓、高溫造成反應裝置的泄露或爆炸；機械撞擊、摩擦或靜電點燃爆炸；電氣火花或高溫點燃爆炸。其中電氣設備的火花或高溫點燃事故佔有相當大比例，也是全世界各國首先控制、管理的設備，因為電氣設備的點燃爆炸不僅僅是由於其事故狀態或誤操作。

●由於石油和化工生產工藝和設施、環境的決定，防爆電氣設備（除發電、拖動和分析、物質參數儀表外）基本是輔助生產的設備，所以，一些企業對其缺乏重視，盲目地追求利潤指標，降低輔助設備購置的費用，而忽視了對人的生命和財產的安全，購置的設備質量差，防爆性能不穩定，甚至是劣質產品。

高質量防爆電氣產品，是安全的重要保證

●高質量防爆電氣產品，體現在它的電氣性能和防爆結構設計合理，防爆參數和環境指標要滿足應用場所的要求，能夠在安裝、長期使用、維護和檢修後仍然具備防爆性能。

●製造防爆電氣產品一定要嚴格執行國家標準的相關規定和應用環境的特殊要求。

●目前我國工廠用防爆電器和燈具產品由於市場競爭和安全意識差等諸多因素，普遍存在安全裕度較低的問題。

●所謂安全裕度是：產品不僅要滿足相應標准規定，而且還要保證在安裝、使用和維護檢修後防爆性能不能失效。

●相當部分的產品僅僅為了節省原材料，降低成本，達到測試樣品滿足標準的基本要求，取得防爆合格證即可，而忽視了用戶在使用過程中防爆性能失效。

正確安裝和使用維修，保證防爆安全性能

●由於防爆電氣的結構、工藝的特點,造成其防爆質量的保證與其他工業設備有極大的區別。

一般工業設備只要保證產品製造的質量滿足要求，用戶安裝使用後就基本能夠保證質量。

防爆電氣設備不僅要保證在製造過程中防爆安全質量，而且，還要保證安裝、使用和維護得當，才能真正達到防爆的目的。如此說來，防爆電氣設備製造的質量和選型、安裝、維護的正確在其實際應用中防爆性能的保證各佔有50%的重要性。如果防爆電氣設備選型、安裝、維護不當，其掩蓋的不安全因素比非防爆電氣設備更危險，容易造成用戶的麻痹意識。

所以，製造企業在設計製造時，要考慮到用戶可能在使用過程中造成的失效問題。

樹立正確的產品設計理念

●國家標準是開發設計的最基本准則。

一個產品的開發設計不僅僅是滿足國家標准和相關標準的規定，而且要從用戶的安全利益出發，盡可能地考慮到用戶可能在安裝、使用、維護、維修過程中造成的失效問題。提高產品的安全裕度。

●一個產品的生命力和先進性，主要體現在它的性能優越、工作可靠，其次才是它的實用性和外觀。防爆安全性能的保證是企業設計製造最基本的道德理念，防爆安全的設計一定要圍繞前者來實現。

但是，防爆性能的保證不可能完全滿足前者的需要，有的時候是無法實現的，有可能放棄開發設計。

●在開發設計中，不能以降低成本作為依據，應考慮產品質量和安全裕度。

提高防爆電氣技術水平，正確理解標准

●開發設計產品，應首先對標准全面理解，不僅僅是標準的主要條款，還要考慮標准中的細節和註解。檢驗機構在審查檢驗時，是嚴格執行標準的規定，不能隨意放棄標准中的某些條款和試驗項目。

原材料和電氣部件、配件的合理利用

●要保證產品能夠在不同環境和運行條件下的防爆性能,原材料的合理選擇是非常重要的因素。尤其是非金屬材料和膠粘、澆封材料。例如：非金屬d型元件的可燃性能和耐火焰燒蝕性能；e型外殼的耐光照（在這里需強調燈具（指示燈）的燈罩耐自身光源的光照），耐熱、耐寒性能。

●合理的選擇電氣元件和材料同樣是保證防爆性能的重要條件。例如：e型電流表的短路電流引起的發熱和強度對防爆性能的影響；e型光源的合理應用；e型管型熒光燈的鎮流器發熱、不對稱功率影響和燈座的特殊要求；d型燈具燈罩的耐沖擊強度；引入裝置的抗拔脫等。

合理的結構和科學的工藝保證產品的可靠性和穩定性

●合理的結構設計，能夠減少工藝環節、實現標準的各項規定。

例如：

1）d型熒光燈多腔電器連通部位和內部電氣元件布置時要考慮可能的壓力重疊。

2）d型電器和燈具透明部件與金屬部件配合時，ⅡA、ⅡB應採用金屬包覆的耐燃彈性襯墊或金屬襯墊，或直接配合；ⅡC須採用膠粘。熒光燈玻璃管與殼體配合一定要採取膠粘。

3）大直徑電纜引入裝置，防拔脫裝置的合理利用。

4）d型外殼的壁厚和拉筋的合理利用，但是，採用拉筋並不完全等於減少壁厚。此外，需注意避免殼體內部設計結構曲線的突變。

5）d型一體化燈具應合理考慮啟動元件的合理布局，減少光源腔內溫度的影響。

6）對於d型自帶電源（電池或其他儲能元件）的電器或燈具應考慮電池短路，造成溫度上升和自爆。

7）注意d型外殼內儲能元件的放電、發熱部件降溫的延遲開蓋。

8）e型外殼內部帶電部件要進行防護處理。

9）用於防護的密封圈應採取措施，防止脫落。

10）e型全塑雙腳熒光燈應注意燈腳與燈座的連接要求。

11）e型燈具要考慮燈管老化造成的鎮流器發熱和管型熒光燈極限壽命時的不均勻脈沖過熱，造成燈座燒毀。

12）e型接線箱內部接線端子的合理選用和端子數量的合理確定。

13）注意e型產品內部電池的特殊要求。

14）非金屬外殼表面避免點燃的靜電電荷產生，可採用下列方法之一：

A限製表面電阻值；

B限製表面積；

C設置靜電警告標志牌。

15）壓緊接觸式燈具（接線腔螺紋結構）用於ⅡC

級時應再次增加接線腔或採用隔離密封裝置；ⅡB級要考慮腔凈容積是否小於2升，否則同前。

製造加工中，工藝是保證產品質量的依據。

對於防爆電氣產品生產來講，在設計結構合理後，產品的生產取決於工藝、設備、人員和質量保證體系。

而工藝又是生產環節中的基礎。

例如：

（1）d型ⅡC電器或燈具螺紋隔爆和燈具壓盤螺紋結構應注意配合的精度和螺紋加工的質量。

（2）特別要考慮鋼板焊接產品的焊接方式、工藝以及鋼板的強度和厚度。這類產品在強度試驗時極少炸壞，但過壓試驗後很難通過內部點燃不傳爆試驗。

（3）注意非金屬材料樣片的制備工藝和精度要求，防止樣片性能的分散性和變形。

（4）d型外殼內部電氣元件或接線端子等在裝配時要盡量避免造成人為多腔，產生壓力疊加。

（5）d型外殼無論是砂模鑄造的外殼，還是壓力鑄造外殼，均要進行時效處理，以消除鑄造的應力，充分保證外殼的強度和參數指標。

（6）在制定膠粘或澆封工藝時，要考慮它們的粘著力和強度，防止澆封或膠粘的部件、電纜受力脫落或受到爆炸強度拔出。

（7）隔爆型產品裝配時應考慮隔爆面緊固螺栓力矩均勻的要求。同時要明示用戶安裝、維修時，緊固螺栓的力矩要求。

D. 防爆區電氣設備與管路跨接需多大電線

防爆電氣設備接地的技術要求
所有電氣設備都必須進行接地，以確保運行的安全可靠。對金屬外殼和鎧裝電纜的接線盒，都必須具有外接地螺栓，並標出接地符號「〨」。對攜帶式和移動式電氣設備，可不設外接地螺栓，但必須採用有接地芯線的電纜。
電氣設備接線盒內部（當採用直接引入方式時，則在主空腔內部）必須設有專用的內接地螺栓、並標志接地符號「〨」。但電機車上的電氣設備和電壓不高於36V的電氣設備除外。
對沒有必要接地或不允許接地的電氣設備，可不設內、外接地螺栓。Ⅱ類本質安全型的電氣設備可只設專用外接地螺栓。
對內接地用的螺栓直徑要求是：當導電芯線截面不大於35mm時，應不小於接線螺栓直徑。當導電芯線截面大於35mmz時，應不小於連接導電芯線截面之半的螺栓直徑，但至少等於連接35mm2芯線的螺栓直徑。
對外接地用的螺栓直徑要求是：功率大於10kW,的設備，不得小於M12；功率大於5kW至10kW,的設備，不得小於M10；功率大於250W,至5kW的設備，不得小於M8；當功率不大於250W,且電流不大於5A的設備、不得小於M6；本質安全型電氣設備和儀器儀表類，外接地螺栓能壓緊接地芯線即可。
參考內容：
防爆電氣設備安裝－基本要求
電氣設備的配電
進入爆炸危險場所的電源應採用3相5線制，即零線和地線分開；
如果是3相4線制，則應在安全場所首先轉化為3相5線制；
保護地線的接地電阻應滿足有關標准要求。
電氣設備的接地
處於爆炸危險場所的電氣設備外殼應與接地系統可靠連接；
電氣設備的內接地端子應與電纜中專門配置的地線相連；
如果設備是安裝在接地的金屬構架上，或者設備採用接地良好的導管布線方式安裝，則可視作已有外接地；
不能用輸送可燃氣體或液體的管道作為接地線。
其他要求
電氣設備的供電應設置適當的保護裝置，以避免設備因過載、短路、斷路或接地故障產生有害影響。例如，增安型鼠籠電動機應配置反時限保護裝置。
防爆電氣系統的配線要求
0區：只允許敷設本質安全電纜系統，並應考慮浪涌保護和防雷措施。
1區和2區：可採用電纜配線系統，也可採用電線管配線系統。
電纜配線系統
a）對於固定式設備允許使用塑料護套、橡膠護套或礦物絕緣護套電纜；
b）對於移動式設備必須使用重型(加厚)橡膠護套電纜，導線面積最小1mm2。
電線管(保護)配線系統－必須防止直接將電線管用作壓緊螺母
a）電線管中允許使用絕緣單芯電纜或多芯電纜；
b）電線管中電纜的總面積(含絕緣層)應不超過電線管截面積的40％；
c）電線管進入或離開爆炸危險區域交界的地方必須按要求配置密封附件，並作堵封處理。
注意：採用地溝或橋架敷設的電纜或電線管應靠近危險側較低的一側或遠離釋放源。即當危險介質比重比空氣重時，電氣布線應在上側，否則應在下側。
常用防爆電氣設備的安裝要求
（1）隔爆型電氣設備的安裝要求
隔爆面應塗防銹油，不允許塗油漆或膠；
隔爆型電氣設備電纜引入裝置的橡膠密封圈的內徑應與引入電纜外徑相適應，並用原配壓緊螺母或壓盤充分壓緊，不能直接用鋼管或撓線管壓緊密封圈；
冗餘電纜引入口應用符合標准規定的盲墊進行堵封；
隔爆面緊固件應設彈簧墊圈，並充分擰緊；
用於外部導線或電纜接線的接線盒的電氣間隙和爬電距離應滿足標准規定要求；
特別注意北美進口的防爆電氣設備電纜引入口的處理。
常用防爆電氣設備的安裝要求(續)
（2）增安型電氣設備的安裝要求
增安型電氣設備引入電纜或導線應與連接件可靠連接，並滿足電氣間隙和爬電距離的要求；
電纜引入裝置內的橡膠密封圈應用壓緊螺母或壓盤充分壓緊；
冗餘電纜引入口應用符合標准規定的盲墊進行堵封；
增安型電動機應配備過載反時限保護裝置，保證電動機堵轉時在電動機銘牌規定的時間內斷開電源；
完成安裝後的增安型電氣設備的外殼防護等級應滿足IP54要求。
常用防爆電氣設備的安裝要求(續)
（3）本安型電氣設備的安裝要求
沒有採取特別保護措施的關聯電氣設備必須安裝在安全場所；
關聯電氣設備的供電電源不應超過銘牌規定的最高允許電壓；
關聯電氣設備與本安電氣設備間連接電纜的分布電容和電感應滿足產品說明書的要求；
關聯電氣設備應按規定要求接地(如齊納安全柵接地應設兩根接地線，且接地電阻應小於1歐姆)；
本安電路的電纜應與其他電路分開走線；
連接電纜或導線的截面應滿足規定要求，並滿足500V絕緣要求；
不同本安迴路的連接電纜或導線應採取屏蔽措施，屏蔽層應在安全場所接地。
常用防爆電氣設備的安裝要求(續)
（4）澆封型電氣設備的安裝要求
澆封型電氣設備的供電電源的配置應滿足說明書的規定要求，電源的預期斷路電流應滿足產品銘牌的規定要求；
產品的使用應遵守產品說明書規定的其他相關要求(如對於環境溫度、濕度、介質、陽光照射等的限制條件)；
澆封型電氣設備連接電纜的延伸必須採用防爆接線盒過渡連接；
查看產品型號末尾有無「X」，如有則說明有特殊使用說明，應嚴格按說明書的要求使用。
防爆電氣設備常見安裝問題
接線盒不裝壓緊密封圈、平墊和壓緊螺母，直接用電線管旋入(電纜引入處的螺紋一般為直螺紋，而旋入的電線管螺紋為帶錐度的管螺紋，兩者不配合。對於Exd產品達不到隔爆要求，對於Exe產品通常達不到IP54的外殼防護等級)；
進口電氣設備未經國內認證，且安裝不符合中國國家安裝規范要求；
一個電纜引入口穿多根電纜或電纜和導線的混合，或電纜護套外徑尺寸與密封圈不匹配(不滿足±1mm要求)；
冗餘電纜引入口沒有按規定使用金屬堵板封堵，有的密封圈堵板和平墊圈的相對位置不對；
戶外用電氣設備不滿足IP54的基本(環境適應性)要求，設備進水現象嚴重；
接線盒內部電氣間隙和爬電距離不滿足產品規定的使用要求，有的丟棄原配的接線端子，直接採用絞接；
危險區域內電源的中性線N和地線PE沒有嚴格分開；
不同區域界面沒有有效隔離；
防爆電氣設備常見安裝問題(續)
本安與非本安電路沒有分開走線；現場設備採用了本安設備，但控制室沒有配安全柵；組成系統的設備不滿足參數匹配要求(未經迴路安全評定)；安全柵布置不能滿足本安與非本安電路分開走線的要求；不合理的設計：隔爆型儀表，控制室一側配安全柵；
不帶電的金屬裸露導體(如電纜布線的電氣設備外殼)沒有可靠接地；
設備選型方面存在誤區：氫氣爆炸性危險場所以實際使用量較少為理由採用IIB級防爆電氣設備，沒有按規定採用IIC級防爆電氣；
照明燈具與接線盒之間的接管沒有採用原裝配件，致使連接結構不滿足電纜引入要求；
部分電氣設備不具備整機防爆合格證書。如風機、排風扇等；
在爆炸性粉塵危險場所選用氣體環境用防爆電氣設備；
採用本安防爆技術消防設施系統中配置的齊納安全柵沒有可靠接地。
電氣整機防爆
「電氣整機防爆」是指對設備製造、工程設計、安裝使用和維修等各方面安全工作的全面要求；
在我國爆炸危險場所中的電氣設備和線路存在諸多不防爆環節：如主機防爆、附件不防爆、儀表不防爆；同類設備一部分防爆、另一部分不防爆；防爆設備型號不全，系統配置不合理；備件不配套及施工存在問題等，都是不滿足「電氣整機防爆」要求的表現；
「電氣整機防爆」概念最先由《中華人民共和國爆炸危險場所電氣安全規程》針對我國在防爆電氣設備應用中存在的上述實際現狀而提出的，其目的是為了消除爆炸危險場所設施的危險因素；
因此，防爆電氣設備的設計、生產、檢驗、安裝、使用和維護各環節的相關方必須基於「電氣整機防爆」要求各司其職。

E. 我在防爆防腐電器選型手冊上看到「輸入極數3P+N+PE 輸出極數1P+N+PE 3P+N+PE」是什麼意思

輸入 三相交流電（也就是三個火線）+零+接地
輸出 兩個類型
類型一：一個相線（也就是一個火線）+零+接地
類型二：三相交流電+零+接地

F. 存在金屬粉塵爆炸危險的生產場所所有電氣設備必須採用什麼設備

必須採用防塵防爆的用電設備

G. 危險場所電氣防爆安全規范

法律分析：危險場所電氣防爆安全規范 1 范圍 本標准規定了爆炸性氣體或可燃性粉塵環境中電氣設備的選型、安裝、使用、維護的安全要求及檢查程序。 本標准不適用於下列環境：煤礦井下、炸葯的製造和加工場所、醫療室。

法律依據：《危險場所電氣防爆安全規范》 第二條 規范性引用文件

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨後所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用於本標准，然而，鼓勵根據本標准達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用於本標准。

H. 防爆等級的標准選型

各種防爆型式的對應標准 防爆型式 在英國允許
使用的場所 中國標准
GB3836 防爆型式
符 號 IEC標准
79- CENELEC標准
EN50 增安型 1或2 3 e 7 019 本質安全型 0，1或2 4 ia或ib 11 020（設備） 隔爆型 d 2 d 1 018 特殊型 s 無 s 無 無 2、氣體爆炸場所用電氣設備防爆類型選型表 爆炸危險區域 適用的防護型式
電氣設備類型 符 號 0區 1、本質安全型（ia級） ia 2、其他特別為0區設計的電氣設備（特殊型） s 1區 1、適用於0區的防護類型 2、隔爆型d 3、增安型e 4、本質安全型ib 5、充油型o 6、正壓型p 7、充砂型q 2區 1、適用於0區或1區的防護類型 2、無火花型 na,nl,ic 氣體組別 典型的危險性氣體 歐洲電工
標准化委員會
EN50014EC 北 美
NEC500條款
CLASS1表氣 中 國
GB-3836-1 最小點燃能量
（微 焦） 乙 炔 ⅡC A ⅡC 20 氫 氣 ⅡC A ⅡC 20 乙 烯 ⅡB C ⅡB 60 丙 烷 ⅡA D ⅡA 180 注:中國GB3836標准規定ⅡC級最小點燃能量為19微焦耳,ⅡA級最小點燃能量為200微焦耳。
氣體分組和點燃溫度,在一定環境溫度和壓力下與可燃性氣體和空氣的混合濃度有關。
根據可能引爆的最小火花能量，我國和歐洲及世界上大部分國家和地區採用的國際電工委員會(IEC)標准將爆炸性氣體分為四個危險等級: 溫度組別
級別 T1 T2 T3 T4 T5 T6 Ⅱ A 甲烷、甲苯、甲酯、乙烷、丙烷、丙酮、丙烯酸、苯、苯乙烯、一氧化碳、醋酸乙酯、醋酸、氯苯、醋酸甲酯、氨 甲醇、乙醇、乙苯、丙醇、丙烯、丁醇、丁烷、醋酸丁酯 、醋酸戊酯、環戊烷、 戊烷、戊醇、己烷、己醇、庚烷、辛烷、環乙醇、松節油、石腦油、石油（包括汽油）、燃料油、戊醇四氯 乙醛、三甲胺 亞硝酸乙酯 Ⅱ B 丙炔、丙烯晴、二甲醚、氰化氫市用煤氣 丁二烯、環氧乙烷、乙烯、呋喃 二甲醚、丙烯醛、硫化氫 二丁醚、二乙醚、乙基甲基醚、四氟乙烯 Ⅱ C 氫、水煤氣 乙炔 二硫化碳 硝酸乙酯 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)：CLASSⅠ氣體和蒸氣；CLASS Ⅱ塵埃；CLASS Ⅲ纖維。
然後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 穀物塵埃
4、防爆方法對危險場所的適用性： 序號 防爆型式 代號 國家標准 防爆措施 適用區域 1 隔爆型 d GB3836.2 隔離存在的點火源 Zone1,Zone2 2 增安型 e GB3836.3 設法防止產生點火源 Zone1,Zone2 3 本安型 ia GB3836.4 限制點火源的能量 Zone0-2 4 本安型 ib GB3836.4 Zone1,Zone2 5 正壓型 px,py,pz GB3836.5 危險物質與點火源隔開 Zone1,Zone2 6 充油型 o GB3836.6 Zone1,Zone2 7 充砂型 q GB3836.7 Zone1,Zone2 8 無火花型 na,nl,nc,nr,nz GB3836.8 設法防止產生點火源 Zone2 9 澆封型 ma,mb GB3836.9 Zone1,Zone2 10 氣密型 h GB3836.10 Zone1,Zone2

I. 防爆電氣

防爆電器和防爆燈具設計製造應注意的問題 一、防爆電氣產品的總體設計思路 1、簡述 Ⅱ類非礦用防爆電氣設備90%是用於石油、海洋石油、石油化工、化學工業和制葯等行業（簡稱石化行業）,這些行業中的危險化學品作業場所存在的易燃易爆氣體/蒸氣種類繁多，生產、儲存、運輸等環節工藝裝備復雜多變，釋放源種類繁多，爆炸危險因素難以分析判定。所以，對防爆電氣設備的選型、安裝和使用維護比礦用防爆電氣設備要復雜的多。 選用防爆電氣設備：一要滿足危險場所劃分的危險區域來選用相應的電氣防爆類型；二要根據危險環境可能存在的易燃易爆氣體/粉塵的種類來選擇防爆電氣設備的級別和溫度組別；三是考慮其他環境條件對防爆性能的影響（例如：化學腐蝕、鹽霧、高溫高濕、沙塵雨水，或振動的影響）；四是保證安裝使用維護的特殊性；五是選用具有防爆合格證以及國家相應認證的產品。 2、防爆電氣設備應用的環境要求 A、具有易燃易爆氣體/蒸氣的爆炸危險性環境/作業場所。 B、具有可燃性粉塵的爆炸危險性環境/作業場所。 C、易燃易爆氣體/蒸氣和可燃性粉塵同時存在的環境/作業場所，在固態化工成品車間和其運輸、包裝、稱重以及塗覆工藝裝置中，這類場所較為常見。隨著現代化工的發展，這種情況將更為普及，所以，此類場所防爆電氣設備的選用已經越來越引起設計部門和石化企業的重視。 D、上述三種情況下又同時存在腐蝕性介質以及其他特殊條件（高溫高濕、低溫、砂塵雨水、振動）影響的環境/作業場所。 3、防爆電氣設備的選型 根據爆炸危險程度的高低，氣體/蒸氣危險場所劃分為：0區、1區和2區，它們的劃分主要取決於釋放源（爆炸危險源）的釋放程度，當然，場所中的建築物結構、通風設施的能力以及場所所處的自然因素等都會對其劃分有影響，甚至影響很大。 在現代石油化工項目中2區場所約佔60%以上，1區場所約佔20～30%左右，；老化工企業一般1區和2區場所各約佔50%。0區場所一般局限於石油和化工裝置內或排放口較小區域。對於1區、2區場所而言，企業一般為了提高安全程度，均願意選擇1區使用的防爆類型的電氣設備。如果應用環境/場所是戶外或有輕微腐蝕、沙塵雨水的2區時，往往願意選用防護能力較強的防爆類型電氣設備，例如：增安隔爆復合型「de」、增安型「e」、「n」型等。此外，在溫度組別上，願意選擇高於應用環境氣體點燃溫度的組別。 對於0區場所，防爆電氣設備只能選用「ia」等級的本質安全型。但國際電工委員會IEC60079-26《爆炸性氣體環境用電氣設備第26部分：Ⅱ類0區電氣設備的結構，試驗和標志》專門對O區使用的電氣設備做了詳細規定,規定中的結構類型已經不僅僅是ia防爆類型。 目前，PCEC對於0區環境使用的特殊電氣設備，已經開始採用IEC60079-26進行檢驗發證。填補我國標准方面的空白，滿足石化行業的需要。 在爆炸危險場所，往往同時存在化學腐蝕、鹽霧以及其他特殊因素的影響，這些因素的影響不僅會破壞設備的電氣性能和機械性能，更嚴重的是破壞設備的防爆安全性能，縮短設備的防爆安全壽命，使得設備的防爆安全性不確定。所以，在這類場所中選用防爆電氣設備時，一定要確認其同時具有抗這些因素的能力。 ●可燃性粉塵是指可燃性粉塵和導電性粉塵兩種。 ●可燃性粉塵是指與空氣混合後可能燃燒或悶燃、在常溫壓力下與空氣形成爆炸性混合物的粉塵。 ●導電性粉塵是指電阻系數等於或小於1×103Ω·m的粉塵、纖維或飛揚物。 ●導電性粉塵是比較危險的粉塵，如果進入電氣設備外殼內將吸附在導電部件的絕緣構件上，造成電路的短路及故障的發生，所以，導電性粉塵容易造成電氣設備內部產生點火源。 ●可燃性粉塵危險場所的劃分與氣體危險場所相似，分為：20、21和22區。 ●純粹的粉塵危險場所在石化工企業中比例不是很大，主要存在於煤化工和造粒工藝中。較為常見的是氣體和粉塵同時存在的場所。 ●可燃性粉塵危險環境用電氣設備防爆型式目前主要是用外殼保護和限製表面溫度保護的結構（GB12476.1-2000）,其他的防爆型式，例如限制點燃能量的型式，我國還沒有標准規定，但國際電工委員會對這種型式有專門的標准（IEC61241-11:2005）規定。 ●對於上述的氣體和粉塵同時存在的危險場所設備選型時，一定要選用氣體與粉塵雙重防爆的防爆電氣設備，其防爆等級即要滿足爆炸氣體的特性，還要滿足可燃性粉塵特性。這種雙重防爆特性的電氣產品是在2005年才開始由國內一些製造商批量生產，今年將在電氣設備種類上大量增加，預計在未來的三年內，會基本滿足這類場所應用的電氣設備種類需求。 4、防爆電氣設備的質量意識 ●石油和化工行業生產中發生的爆炸事故主要有：高壓、高溫造成反應裝置的泄露或爆炸；機械撞擊、摩擦或靜電點燃爆炸；電氣火花或高溫點燃爆炸。其中電氣設備的火花或高溫點燃事故佔有相當大比例，也是全世界各國首先控制、管理的設備，因為電氣設備的點燃爆炸不僅僅是由於其事故狀態或誤操作。 ●由於石油和化工生產工藝和設施、環境的決定，防爆電氣設備（除發電、拖動和分析、物質參數儀表外）基本是輔助生產的設備，所以，一些企業對其缺乏重視，盲目地追求利潤指標，降低輔助設備購置的費用，而忽視了對人的生命和財產的安全，購置的設備質量差，防爆性能不穩定，甚至是劣質產品。 高質量防爆電氣產品，是安全的重要保證 ●高質量防爆電氣產品，體現在它的電氣性能和防爆結構設計合理，防爆參數和環境指標要滿足應用場所的要求，能夠在安裝、長期使用、維護和檢修後仍然具備防爆性能。 ●製造防爆電氣產品一定要嚴格執行國家標準的相關規定和應用環境的特殊要求。 ●目前我國工廠用防爆電器和燈具產品由於市場競爭和安全意識差等諸多因素，普遍存在安全裕度較低的問題。 ●所謂安全裕度是：產品不僅要滿足相應標准規定，而且還要保證在安裝、使用和維護檢修後防爆性能不能失效。 ●相當部分的產品僅僅為了節省原材料，降低成本，達到測試樣品滿足標準的基本要求，取得防爆合格證即可，而忽視了用戶在使用過程中防爆性能失效。 正確安裝和使用維修，保證防爆安全性能 ●由於防爆電氣的結構、工藝的特點,造成其防爆質量的保證與其他工業設備有極大的區別。 一般工業設備只要保證產品製造的質量滿足要求，用戶安裝使用後就基本能夠保證質量。 防爆電氣設備不僅要保證在製造過程中防爆安全質量，而且，還要保證安裝、使用和維護得當，才能真正達到防爆的目的。如此說來，防爆電氣設備製造的質量和選型、安裝、維護的正確在其實際應用中防爆性能的保證各佔有50%的重要性。如果防爆電氣設備選型、安裝、維護不當，其掩蓋的不安全因素比非防爆電氣設備更危險，容易造成用戶的麻痹意識。 所以，製造企業在設計製造時，要考慮到用戶可能在使用過程中造成的失效問題。 樹立正確的產品設計理念 ●國家標準是開發設計的最基本准則。 一個產品的開發設計不僅僅是滿足國家標准和相關標準的規定，而且要從用戶的安全利益出發，盡可能地考慮到用戶可能在安裝、使用、維護、維修過程中造成的失效問題。提高產品的安全裕度。 ●一個產品的生命力和先進性，主要體現在它的性能優越、工作可靠，其次才是它的實用性和外觀。防爆安全性能的保證是企業設計製造最基本的道德理念，防爆安全的設計一定要圍繞前者來實現。 但是，防爆性能的保證不可能完全滿足前者的需要，有的時候是無法實現的，有可能放棄開發設計。 ●在開發設計中，不能以降低成本作為依據，應考慮產品質量和安全裕度。 提高防爆電氣技術水平，正確理解標准 ●開發設計產品，應首先對標准全面理解，不僅僅是標準的主要條款，還要考慮標准中的細節和註解。檢驗機構在審查檢驗時，是嚴格執行標準的規定，不能隨意放棄標准中的某些條款和試驗項目。 原材料和電氣部件、配件的合理利用 ●要保證產品能夠在不同環境和運行條件下的防爆性能,原材料的合理選擇是非常重要的因素。尤其是非金屬材料和膠粘、澆封材料。例如：非金屬d型元件的可燃性能和耐火焰燒蝕性能；e型外殼的耐光照（在這里需強調燈具（指示燈）的燈罩耐自身光源的光照），耐熱、耐寒性能。 ●合理的選擇電氣元件和材料同樣是保證防爆性能的重要條件。例如：e型電流表的短路電流引起的發熱和強度對防爆性能的影響；e型光源的合理應用；e型管型熒光燈的鎮流器發熱、不對稱功率影響和燈座的特殊要求；d型燈具燈罩的耐沖擊強度；引入裝置的抗拔脫等。 合理的結構和科學的工藝保證產品的可靠性和穩定性 ●合理的結構設計，能夠減少工藝環節、實現標準的各項規定。 例如： 1）d型熒光燈多腔電器連通部位和內部電氣元件布置時要考慮可能的壓力重疊。 2）d型電器和燈具透明部件與金屬部件配合時，ⅡA、ⅡB應採用金屬包覆的耐燃彈性襯墊或金屬襯墊，或直接配合；ⅡC須採用膠粘。熒光燈玻璃管與殼體配合一定要採取膠粘。 3）大直徑電纜引入裝置，防拔脫裝置的合理利用。 4）d型外殼的壁厚和拉筋的合理利用，但是，採用拉筋並不完全等於減少壁厚。此外，需注意避免殼體內部設計結構曲線的突變。 5）d型一體化燈具應合理考慮啟動元件的合理布局，減少光源腔內溫度的影響。 6）對於d型自帶電源（電池或其他儲能元件）的電器或燈具應考慮電池短路，造成溫度上升和自爆。 7）注意d型外殼內儲能元件的放電、發熱部件降溫的延遲開蓋。 8）e型外殼內部帶電部件要進行防護處理。 9）用於防護的密封圈應採取措施，防止脫落。 10）e型全塑雙腳熒光燈應注意燈腳與燈座的連接要求。 11）e型燈具要考慮燈管老化造成的鎮流器發熱和管型熒光燈極限壽命時的不均勻脈沖過熱，造成燈座燒毀。 12）e型接線箱內部接線端子的合理選用和端子數量的合理確定。 13）注意e型產品內部電池的特殊要求。 14）非金屬外殼表面避免點燃的靜電電荷產生，可採用下列方法之一： A限製表面電阻值； B限製表面積； C設置靜電警告標志牌。 15）壓緊接觸式燈具（接線腔螺紋結構）用於ⅡC 級時應再次增加接線腔或採用隔離密封裝置；ⅡB級要考慮腔凈容積是否小於2升，否則同前。 製造加工中，工藝是保證產品質量的依據。 對於防爆電氣產品生產來講，在設計結構合理後，產品的生產取決於工藝、設備、人員和質量保證體系。 而工藝又是生產環節中的基礎。 例如： （1）d型ⅡC電器或燈具螺紋隔爆和燈具壓盤螺紋結構應注意配合的精度和螺紋加工的質量。 （2）特別要考慮鋼板焊接產品的焊接方式、工藝以及鋼板的強度和厚度。這類產品在強度試驗時極少炸壞，但過壓試驗後很難通過內部點燃不傳爆試驗。 （3）注意非金屬材料樣片的制備工藝和精度要求，防止樣片性能的分散性和變形。 （4）d型外殼內部電氣元件或接線端子等在裝配時要盡量避免造成人為多腔，產生壓力疊加。 （5）d型外殼無論是砂模鑄造的外殼，還是壓力鑄造外殼，均要進行時效處理，以消除鑄造的應力，充分保證外殼的強度和參數指標。 （6）在制定膠粘或澆封工藝時，要考慮它們的粘著力和強度，防止澆封或膠粘的部件、電纜受力脫落或受到爆炸強度拔出。 （7）隔爆型產品裝配時應考慮隔爆面緊固螺栓力矩均勻的要求。同時要明示用戶安裝、維修時，緊固螺栓的力矩要求。參考資料： www.tormin.com

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