防爆电气的设备选型

1. 存在金属粉尘爆炸危险的生产场所所有电气设备必须采用什么设备

必须采用防尘防爆的用电设备

2. 防爆电气设计

防爆电器和防爆灯具设计制造应注意的问题

一、防爆电气产品的总体设计思路

1、简述

Ⅱ类非矿用防爆电气设备90%是用于石油、海洋石油、石油化工、化学工业和制药等行业（简称石化行业）,这些行业中的危险化学品作业场所存在的易燃易爆气体/蒸气种类繁多，生产、储存、运输等环节工艺装备复杂多变，释放源种类繁多，爆炸危险因素难以分析判定。所以，对防爆电气设备的选型、安装和使用维护比矿用防爆电气设备要复杂的多。

选用防爆电气设备：一要满足危险场所划分的危险区域来选用相应的电气防爆类型；二要根据危险环境可能存在的易燃易爆气体/粉尘的种类来选择防爆电气设备的级别和温度组别；三是考虑其他环境条件对防爆性能的影响（例如：化学腐蚀、盐雾、高温高湿、沙尘雨水，或振动的影响）；四是保证安装使用维护的特殊性；五是选用具有防爆合格证以及国家相应认证的产品。

2、防爆电气设备应用的环境要求

A、具有易燃易爆气体/蒸气的爆炸危险性环境/作业场所。

B、具有可燃性粉尘的爆炸危险性环境/作业场所。

C、易燃易爆气体/蒸气和可燃性粉尘同时存在的环境/作业场所，在固态化工成品车间和其运输、包装、称重以及涂覆工艺装置中，这类场所较为常见。随着现代化工的发展，这种情况将更为普及，所以，此类场所防爆电气设备的选用已经越来越引起设计部门和石化企业的重视。

D、上述三种情况下又同时存在腐蚀性介质以及其他特殊条件（高温高湿、低温、砂尘雨水、振动）影响的环境/作业场所。

3、防爆电气设备的选型

根据爆炸危险程度的高低，气体/蒸气危险场所划分为：0区、1区和2区，它们的划分主要取决于释放源（爆炸危险源）的释放程度，当然，场所中的建筑物结构、通风设施的能力以及场所所处的自然因素等都会对其划分有影响，甚至影响很大。

在现代石油化工项目中2区场所约占60%以上，1区场所约占20～30%左右，；老化工企业一般1区和2区场所各约占50%。0区场所一般局限于石油和化工装置内或排放口较小区域。对于1区、2区场所而言，企业一般为了提高安全程度，均愿意选择1区使用的防爆类型的电气设备。如果应用环境/场所是户外或有轻微腐蚀、沙尘雨水的2区时，往往愿意选用防护能力较强的防爆类型电气设备，例如：增安隔爆复合型“de”、增安型“e”、“n”型等。此外，在温度组别上，愿意选择高于应用环境气体点燃温度的组别。

对于0区场所，防爆电气设备只能选用“ia”等级的本质安全型。但国际电工委员会IEC60079-26《爆炸性气体环境用电气设备第26部分：Ⅱ类0区电气设备的结构，试验和标志》专门对O区使用的电气设备做了详细规定,规定中的结构类型已经不仅仅是ia防爆类型。

目前，PCEC对于0区环境使用的特殊电气设备，已经开始采用IEC60079-26进行检验发证。填补我国标准方面的空白，满足石化行业的需要。

在爆炸危险场所，往往同时存在化学腐蚀、盐雾以及其他特殊因素的影响，这些因素的影响不仅会破坏设备的电气性能和机械性能，更严重的是破坏设备的防爆安全性能，缩短设备的防爆安全寿命，使得设备的防爆安全性不确定。所以，在这类场所中选用防爆电气设备时，一定要确认其同时具有抗这些因素的能力。

●可燃性粉尘是指可燃性粉尘和导电性粉尘两种。

●可燃性粉尘是指与空气混合后可能燃烧或闷燃、在常温压力下与空气形成爆炸性混合物的粉尘。

●导电性粉尘是指电阻系数等于或小于1×103Ω·m的粉尘、纤维或飞扬物。

●导电性粉尘是比较危险的粉尘，如果进入电气设备外壳内将吸附在导电部件的绝缘构件上，造成电路的短路及故障的发生，所以，导电性粉尘容易造成电气设备内部产生点火源。

●可燃性粉尘危险场所的划分与气体危险场所相似，分为：20、21和22区。

●纯粹的粉尘危险场所在石化工企业中比例不是很大，主要存在于煤化工和造粒工艺中。较为常见的是气体和粉尘同时存在的场所。

●可燃性粉尘危险环境用电气设备防爆型式目前主要是用外壳保护和限制表面温度保护的结构（GB12476.1-2000）,其他的防爆型式，例如限制点燃能量的型式，我国还没有标准规定，但国际电工委员会对这种型式有专门的标准（IEC61241-11:2005）规定。

●对于上述的气体和粉尘同时存在的危险场所设备选型时，一定要选用气体与粉尘双重防爆的防爆电气设备，其防爆等级即要满足爆炸气体的特性，还要满足可燃性粉尘特性。这种双重防爆特性的电气产品是在2005年才开始由国内一些制造商批量生产，今年将在电气设备种类上大量增加，预计在未来的三年内，会基本满足这类场所应用的电气设备种类需求。

4、防爆电气设备的质量意识

●石油和化工行业生产中发生的爆炸事故主要有：高压、高温造成反应装置的泄露或爆炸；机械撞击、摩擦或静电点燃爆炸；电气火花或高温点燃爆炸。其中电气设备的火花或高温点燃事故占有相当大比例，也是全世界各国首先控制、管理的设备，因为电气设备的点燃爆炸不仅仅是由于其事故状态或误操作。

●由于石油和化工生产工艺和设施、环境的决定，防爆电气设备（除发电、拖动和分析、物质参数仪表外）基本是辅助生产的设备，所以，一些企业对其缺乏重视，盲目地追求利润指标，降低辅助设备购置的费用，而忽视了对人的生命和财产的安全，购置的设备质量差，防爆性能不稳定，甚至是劣质产品。

高质量防爆电气产品，是安全的重要保证

●高质量防爆电气产品，体现在它的电气性能和防爆结构设计合理，防爆参数和环境指标要满足应用场所的要求，能够在安装、长期使用、维护和检修后仍然具备防爆性能。

●制造防爆电气产品一定要严格执行国家标准的相关规定和应用环境的特殊要求。

●目前我国工厂用防爆电器和灯具产品由于市场竞争和安全意识差等诸多因素，普遍存在安全裕度较低的问题。

●所谓安全裕度是：产品不仅要满足相应标准规定，而且还要保证在安装、使用和维护检修后防爆性能不能失效。

●相当部分的产品仅仅为了节省原材料，降低成本，达到测试样品满足标准的基本要求，取得防爆合格证即可，而忽视了用户在使用过程中防爆性能失效。

正确安装和使用维修，保证防爆安全性能

●由于防爆电气的结构、工艺的特点,造成其防爆质量的保证与其他工业设备有极大的区别。

一般工业设备只要保证产品制造的质量满足要求，用户安装使用后就基本能够保证质量。

防爆电气设备不仅要保证在制造过程中防爆安全质量，而且，还要保证安装、使用和维护得当，才能真正达到防爆的目的。如此说来，防爆电气设备制造的质量和选型、安装、维护的正确在其实际应用中防爆性能的保证各占有50%的重要性。如果防爆电气设备选型、安装、维护不当，其掩盖的不安全因素比非防爆电气设备更危险，容易造成用户的麻痹意识。

所以，制造企业在设计制造时，要考虑到用户可能在使用过程中造成的失效问题。

树立正确的产品设计理念

●国家标准是开发设计的最基本准则。

一个产品的开发设计不仅仅是满足国家标准和相关标准的规定，而且要从用户的安全利益出发，尽可能地考虑到用户可能在安装、使用、维护、维修过程中造成的失效问题。提高产品的安全裕度。

●一个产品的生命力和先进性，主要体现在它的性能优越、工作可靠，其次才是它的实用性和外观。防爆安全性能的保证是企业设计制造最基本的道德理念，防爆安全的设计一定要围绕前者来实现。

但是，防爆性能的保证不可能完全满足前者的需要，有的时候是无法实现的，有可能放弃开发设计。

●在开发设计中，不能以降低成本作为依据，应考虑产品质量和安全裕度。

提高防爆电气技术水平，正确理解标准

●开发设计产品，应首先对标准全面理解，不仅仅是标准的主要条款，还要考虑标准中的细节和注解。检验机构在审查检验时，是严格执行标准的规定，不能随意放弃标准中的某些条款和试验项目。

原材料和电气部件、配件的合理利用

●要保证产品能够在不同环境和运行条件下的防爆性能,原材料的合理选择是非常重要的因素。尤其是非金属材料和胶粘、浇封材料。例如：非金属d型元件的可燃性能和耐火焰烧蚀性能；e型外壳的耐光照（在这里需强调灯具（指示灯）的灯罩耐自身光源的光照），耐热、耐寒性能。

●合理的选择电气元件和材料同样是保证防爆性能的重要条件。例如：e型电流表的短路电流引起的发热和强度对防爆性能的影响；e型光源的合理应用；e型管型荧光灯的镇流器发热、不对称功率影响和灯座的特殊要求；d型灯具灯罩的耐冲击强度；引入装置的抗拔脱等。

合理的结构和科学的工艺保证产品的可靠性和稳定性

●合理的结构设计，能够减少工艺环节、实现标准的各项规定。

例如：

1）d型荧光灯多腔电器连通部位和内部电气元件布置时要考虑可能的压力重叠。

2）d型电器和灯具透明部件与金属部件配合时，ⅡA、ⅡB应采用金属包覆的耐燃弹性衬垫或金属衬垫，或直接配合；ⅡC须采用胶粘。荧光灯玻璃管与壳体配合一定要采取胶粘。

3）大直径电缆引入装置，防拔脱装置的合理利用。

4）d型外壳的壁厚和拉筋的合理利用，但是，采用拉筋并不完全等于减少壁厚。此外，需注意避免壳体内部设计结构曲线的突变。

5）d型一体化灯具应合理考虑启动元件的合理布局，减少光源腔内温度的影响。

6）对于d型自带电源（电池或其他储能元件）的电器或灯具应考虑电池短路，造成温度上升和自爆。

7）注意d型外壳内储能元件的放电、发热部件降温的延迟开盖。

8）e型外壳内部带电部件要进行防护处理。

9）用于防护的密封圈应采取措施，防止脱落。

10）e型全塑双脚荧光灯应注意灯脚与灯座的连接要求。

11）e型灯具要考虑灯管老化造成的镇流器发热和管型荧光灯极限寿命时的不均匀脉冲过热，造成灯座烧毁。

12）e型接线箱内部接线端子的合理选用和端子数量的合理确定。

13）注意e型产品内部电池的特殊要求。

14）非金属外壳表面避免点燃的静电电荷产生，可采用下列方法之一：

A限制表面电阻值；

B限制表面积；

C设置静电警告标志牌。

15）压紧接触式灯具（接线腔螺纹结构）用于ⅡC

级时应再次增加接线腔或采用隔离密封装置；ⅡB级要考虑腔净容积是否小于2升，否则同前。

制造加工中，工艺是保证产品质量的依据。

对于防爆电气产品生产来讲，在设计结构合理后，产品的生产取决于工艺、设备、人员和质量保证体系。

而工艺又是生产环节中的基础。

例如：

（1）d型ⅡC电器或灯具螺纹隔爆和灯具压盘螺纹结构应注意配合的精度和螺纹加工的质量。

（2）特别要考虑钢板焊接产品的焊接方式、工艺以及钢板的强度和厚度。这类产品在强度试验时极少炸坏，但过压试验后很难通过内部点燃不传爆试验。

（3）注意非金属材料样片的制备工艺和精度要求，防止样片性能的分散性和变形。

（4）d型外壳内部电气元件或接线端子等在装配时要尽量避免造成人为多腔，产生压力叠加。

（5）d型外壳无论是砂模铸造的外壳，还是压力铸造外壳，均要进行时效处理，以消除铸造的应力，充分保证外壳的强度和参数指标。

（6）在制定胶粘或浇封工艺时，要考虑它们的粘着力和强度，防止浇封或胶粘的部件、电缆受力脱落或受到爆炸强度拔出。

（7）隔爆型产品装配时应考虑隔爆面紧固螺栓力矩均匀的要求。同时要明示用户安装、维修时，紧固螺栓的力矩要求。

3. 对于一类场所烟火药黑火药储存场所应选用什么防爆电气设备

对于一类场所烟火药黑火药储存场所应选用本质安全型防爆电气设备。

本质安全型防爆电气设备通过控制设备本身能量水平，使其在正常工作或故障条件下均低于点燃爆炸性气体的临界条件，不至产生火花或高于点燃爆炸性气体的温度，而不用通过其他方式屏蔽或阻拦，从而实现了电气防爆。

这种电气设备的电路本身就具有防爆性能，也就是从“本质”上就是安全的，故称为本质安全型。

防爆电气设备类型有：

1、 防爆安全型 （标志A）。在正常运行时不产生火花、 电弧或危险温度，可提高安全程度的电气设备。

2、隔爆型 （标志B）。其结构为全封闭式。即使在电气 设备内部爆炸，也不会传爆引燃外部爆炸性气体，从而排除 了着火爆炸的危险性。隔爆电动机就是这种结构。

3、防爆充油型 （标志C）。将可能产主火花、电弧或危 险温度可能成为引火源的带电部件浸入油中，使外部可燃气 体不产生着火爆炸的电气设备。

4、防爆通风充气型 （标志F）。在内部充入空气或惰性 气体，并使其保持正压，以阻止外部可燃性气体进入内部的 电气设备。

5、 防爆安全火花型。在电路系统中，正常情况产生的电 火花，不致引燃爆炸性气体的电气设备。该设备按最小引爆 电流分为Ⅰ 、Ⅱ、Ⅲ级。这种防爆电气设备电流限制很小， 用于仪表和通讯。

6、防爆特殊型 （标志T）。这种结构不属于上述各类 型，而是采用其他防爆措施的电气设备。

4. 防爆电机选型要考虑哪些因素

不同标准所要求的爆炸危险场所电气设备选型要求不同

GB-3836.15-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第15部分：危险场所电气安装（煤矿除外） GB50058-92爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范

隔爆型电机的选型和制造

按照有关国家老标准，对于隔爆型电机，从技术和经济两方面考虑，一般选用功率为2000KW以下，但由于技术的进步和采用水冷技术，目前，隔爆型电机功率可以做得更大些： 如采用空空冷可做到2500KW-4； （YB） 如采用空水冷可做到4000KW-4 （YBS） 但是，由于滑动轴承结构不能用于ExdIIC四级隔爆型防爆类别，因此，对于1000KW以上2极，以及其它低转速大功率需采用滑动轴承的电动机，就不能制成ExdIIC防爆类别，需用增安型（YA、YAKK）类代替。

增安型电机的选型和制造

通常认为，当供电的额定电压不超过11kV(交流有效值或直流值)时，在正常运行条件下和（或）认可的过载条件下不会产生火花﹑电弧和（或）危险温度的电气设备，才允许设计和制造成增安型电气设备。显然，不符合这些条件的电气设备是不允许制成增安型防爆型式的。 增安型电机的最小功率是按照定子绕组线规不小于0.75mm。 根据增安型电气设备的防爆原理，设计人员必须对电气设备的机械结构，外壳防护，电气绝缘，导线连接，电气间隙和爬电距离，极限温升等方面提出必要而充分的特殊要求，以保证增安型电气设备具有可靠的防爆安全性能。

来自安弘认证网

5. 电气设备选型的基本原则

爆炸性气体环境电气设备选型：（1）按照爆炸性物质分类，分为Ⅰ类：矿井甲烷；Ⅱ类：爆炸性气体混合物；Ⅲ类：爆炸性粉尘。（2）按最大试验安全间隙和最小点燃电流进行分级，分为ⅡA、ⅡB、ⅡC三级，ⅡA危险性最小，ⅡC危险性最大。（3）按引燃温度进行分组，分为T1、T2、T3、T4、T5、T6六组，T1危险性最小，T6危险性最大。（4）防爆电气设备的防爆标志内容包括：Ex 防爆型式 防爆级别 温度组别。防爆电气设备的级别和组别不得低于该爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别。当存在两种以上易燃性物质形成的爆炸性气体混合物时，应按危险程度较高的级别和组别选用防爆电气设备。

6. 防爆电器设备型号都有哪些

防爆灯型号有BAD系列、BAX防爆吸顶灯、BAYD防爆应急灯、BAT防爆投光灯内、BAY56防爆防腐全塑荧光灯等。
防爆灯等级区分：
新修订容国家标准GB3836.1爆炸性环境用电气设备分I类、II类和III类：
1 I类
I类电气设备用于煤矿瓦斯气体环境
注： I类防爆型式考虑了甲烷和煤粉点燃及地下用设备增加物理保护措施
用于煤矿电气设备当其环境除甲烷外还能含有其爆炸性气体时应按照Ⅰ类和Ⅱ类相应燃性气体要求进行制造和试验该类电气设备应有相应标志(例：Ex d I/IIB T3或ExdI/II(NH3)
2 II类
II类电气设备用于除煤矿甲烷气体之外其爆炸性气体环境
II类电气设备按照其拟使用爆炸性环境种类进步再分类
II类电气设备再分类：
●IIA类：代表性气体丙烷；
●IIB类：代表性气体乙烯；
●IIC类：代表性气体氢气
3 III类
III类电气设备用于除煤矿外爆炸性粉尘环境
III类电气设备按照其拟使用爆炸性粉尘环境特性进步再分类
III类电气设备再分类：
●IIIA类：燃性飞絮；
●IIIB类：非导电性粉尘；
●IIIC类：导电性粉尘

7. 矿井防爆电气设备选型原则

1．设备选型原则
选择爆电气设备必须与爆炸性混合物的危险程度相适应。

2．选择合适的防爆类型

3．适应于环境条件

4．要便于维修

5．要注意经济效益

8. 求教防爆电气设备的选型天然气的设备为什么要选ExdⅡBT4

天然气主要抄由甲烷袭(85%)和少量乙烷(9%)、丙烷(3%)、氮(2%)和丁烷(1%)组成。
而甲烷不小于IIAT1，乙烷不小于IIAT1，丙烷不小于IIAT2，丁烷不小于IIAT2。
而ExdIIBT4比上述等级都高，更保险。一般现在设计院除非比IIBT4高的才会选择更高等级的，一般低于IIBT4的都会选择IIBT4。

9. 防爆电气设备选用的一般要求

防爆电气设备选用时，首先要明确防爆电气设备使用的易爆环境的性质：是易爆性气体还是易爆性粉尘、或者是易爆性飞絮，而这些又细分为非导电性、导电性和可燃性几类环境。
防爆环境的性质确定后，可根据国标《GB 3836 爆炸性环境》进行防爆设备的选型，该标准分为20个部分，分别对适应不同防爆环境的防爆装置做了详细规定。

10. 防爆电气设备有哪几种类型

按国家来标准，防爆电气自设备的类型(标志)分为隔爆型、增安型、本质安全型、正压型、充油型、充砂型、无火花型、特殊型八种。

防爆型电气设备的外壳的明显处，设置有清晰的永久性凸纹标志“EX”；小型电气设备及仪器仪表是采用标志牌铆在或焊在外壳上，也有采用上情下达标志的。设备外壳的明显处设有铭牌，铭牌的右上方有明显的“EX”标志。

完整的防爆标志依次标明防爆型式、类别、级别、组别。防爆型式就是上面所讲的八种类型。类别指的是爆炸危险物品的分类，Ⅰ类：矿井甲烷；Ⅱ类：爆炸性气体、蒸气、薄雾；Ⅲ类：爆炸性粉尘、纤维。

级别指的是气体、蒸气危险物品按最大试验安全间隙和最小点燃电流比分级，分成A、B、C三级；

粉尘、纤维危险物品按其导电性后爆炸性分级，分成A、B两级。

组别指按危险物品的引燃温度进行分组。爆炸性气体分成六组：T1(T＞450℃)、T2(300℃＜T≤450℃)、T3(200℃＜T≤300℃)、T4(135℃＜T≤200℃)、T5(100℃＜T≤135℃)、T6(35℃＜T≤100℃)；爆炸性粉尘分成三组T11(＞270℃)、T12(200℃＜T≤270℃)、T13(140℃＜T≤200℃)。