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防爆的基本原理

時(shí)間:2009/4/18閱讀:2439
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爆炸的概念      
  爆炸是物質(zhì)從一種狀態(tài),經(jīng)過(guò)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(gè)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(diǎn)燃源:包括明火、電氣火花、機(jī)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(chǎng)所都會(huì)產(chǎn)生某些可燃性物質(zhì)。煤礦井下約有三分之二的場(chǎng)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(wú)處不在的。點(diǎn)燃源 : 在生產(chǎn)過(guò)程中大量使用電氣儀表,各種磨擦的電火花 , 機(jī)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(shí)。       客觀上很多工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)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(shí),若存在爆炸源,將會(huì)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(xiǎn)場(chǎng)所危險(xiǎn)性劃分:

   爆炸性物質(zhì)

區(qū)域定義

中國(guó)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(zhǎng)時(shí)間存在的場(chǎng)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(chǎng)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(shí)間出現(xiàn)的場(chǎng)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(shí)間頻繁地出現(xiàn)或長(zhǎng)時(shí)間存在的場(chǎng)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(shí)間出現(xiàn)的場(chǎng)所

11 區(qū)

Div.2

  防爆方法對(duì)危險(xiǎn)場(chǎng)所的適用性:

序號(hào)

防爆型式

代號(hào)

國(guó)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(diǎn)火源

Zone1,Zone2

2

增安型

e

GB3836.3

設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源

Zone1,Zone2

3

本安型

ia

GB3836.4

限制點(diǎn)火源的能量

Zone0-2

本安型

ib

GB3836.4

限制點(diǎn)火源的能量

Zone1,Zone2

4

正壓型

p

GB3836.5

危險(xiǎn)物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開(kāi)

Zone1,Zone2

5

充油型

o

GB3836.6

危險(xiǎn)物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開(kāi)

Zone1,Zone2

6

充砂型

q

GB3836.7

危險(xiǎn)物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開(kāi)

Zone1,Zone2

7

無(wú)火花型

n

GB3836.8

設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源

Zone2

8

澆封型

m

GB3836.9

設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源

Zone1,Zone2

9

氣密型

h

GB3836.10

設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源

Zone1,Zone2

  防爆對(duì)危險(xiǎn)場(chǎng)所的適用性: 爆炸性危險(xiǎn)氣體分類
  根據(jù)可能引爆的zui小火花能量,我國(guó)和歐洲及世界上大部分國(guó)家和地區(qū)將爆炸性氣體分為四個(gè)危險(xiǎn)等級(jí) , 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

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(guó)和加拿大首先將散布在空氣中的爆炸性物體分成三個(gè) 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

  氣體溫度組別劃分:

溫度組別

安全的物體表面溫度

常見(jiàn)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(hào)

含義

防爆聲明

Ex

符合某種防爆標(biāo)準(zhǔn),如我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

防爆方式

ia

采用 ia 級(jí)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(guò) 85℃

  Ex(ia)ⅡC 的含義

標(biāo)志內(nèi)容

符號(hào)

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(jí)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(wú)溫度組別項(xiàng),說(shuō)明該儀表不與爆炸性氣體直接接觸。
防爆術(shù)語(yǔ): 有關(guān)防爆術(shù)語(yǔ)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

  • 安全柵zui高開(kāi)路電壓: Uoc
    在zui高允許電壓范圍內(nèi)本安端開(kāi)路時(shí)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(shí)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

  • 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(shuō)明:將工廠或礦區(qū)的爆炸危險(xiǎn)介質(zhì),按其引燃能量,zui小點(diǎn)燃溫度以及現(xiàn)場(chǎng)爆炸性危險(xiǎn)氣體存在的時(shí)間周期進(jìn)行科學(xué)分類分級(jí),以確定現(xiàn)場(chǎng)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(jí)氣體組別溫度組別
防爆等級(jí)說(shuō)明:ia 等級(jí):在正常工作、一個(gè)故障和二個(gè)故障時(shí)均不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。
正常工作時(shí),安全系數(shù)為 2.0 ;一個(gè)故障時(shí),安全系數(shù)為 1.5 ;二個(gè)故障時(shí),安全系數(shù)為 1.0 。注:有火花的觸點(diǎn)須加隔爆外殼、氣密外殼或加倍提高安全系數(shù)。 ib 等級(jí) : 在正常工作和一個(gè)故障時(shí)不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。正常工作時(shí),安全系數(shù)為 2.0 ;  一個(gè)故障時(shí),安全系數(shù)為 1.5 。 正常工作時(shí),有火花的觸點(diǎn)須加隔爆外殼或氣密外殼保護(hù),并且有故障自顯示的措施,一個(gè)故障時(shí)安全系數(shù)為 1.0 。

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