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防爆知识|隔爆、本安、增安

发布时间:2025/03/07

一、快速认知:三种防爆技术的特点


01 隔爆型(Ex d)——硬核抗炸

  • 原理:外壳“锁死”爆炸,火焰不外泄。

  • 关键词:高功率、大体积、扛炸耐压。

  • 常见设备:电机、开关柜、配电箱。

  • 适用区域:1区、2区(爆炸性气体环境)。


02 本安型(Ex i)——以柔克刚


  • 原理:从源头“掐灭”火花,电路能量低到无法引燃。

  • 关键词:超安全、小体积、智能传感。

  • 常见设备:传感器、仪表、通信模块。

  • 适用区域:0区、1区、2区(高危区域首选)。


03 增安型(Ex e)——严防死守


  • 原理:强化设备防护,杜绝异常火花。

  • 关键词:低成本、无火花、严密封装。

  • 常见设备:接线盒、灯具、变压器。

  • 适用区域:1区、2区(正常运行时无火花)。


对比总结:一张表看懂区别

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二、不同环境如何选型

1. 气体组别与防爆型式选择

  • Ⅱa(丙烷): 通用型,适用于大多数环境。

  • Ⅱb(乙烯): 排除增安型(E)。

  • Ⅱc(氢气): 仅限隔爆型(D)和本安型(I)。

2. 危险区域与防爆等级

  • 0区: 只能使用本安型(IA、IB)。

  • 1区: 可以选择隔爆型(D)、本安型(IA、IB)或增安型(E)。

  • 2区: 所有防爆型式均可使用

3. 设备特性与选型建议

  • 隔爆型(D):

      • 特点: 外壳厚重,内部爆炸时通过精密缝隙泄压降温。

      • 适用场景: 适用于1区、2区,不适用于频繁检修。

      • 维护要求: 需要专业工具拆装,禁止带电操作。

    本安型(I):

      • 特点: 限制电路能量,确保电火花无法引燃气体。

      • 适用场景: 0区、1区、2区,允许带电开盖。

      • 维护要求: 必须配合安全栅使用,传输距离受限。

    增安型(E):

      • 特点: 强化设备密封性,消除触点火花。

      • 适用场景: 2区,成本效益高。

      • 维护要求: 适用于非故障状态下不产生火花的设备。

4. 综合推荐

  • 0区: 推荐使用本安型(IA、IB),确保最高安全标准。

  • 1区: 可以根据具体需求选择隔爆型(D)或本安型(IA、IB),后者便于维护。

  • 2区: 推荐使用增安型(E),尤其是在成本敏感的应用中。

三、防爆知识——名词解释

场所

场所


“场所”分为“非危险场所”和“危险场所”。非危险场所好理解,我们就说说“危险场所”。

一、危险场所:爆炸性环境大量出现或预期可能大量出现,以致要求对设备的结构、安装和使用采取专门预防措施的场所。

二、爆炸性环境:在大气条件下,可燃性物质以气体或粉尘的形式与空气形成的混合物,被点燃后,能够保持燃烧自行传播的环境。

爆炸性环境场所又分爆炸性粉尘环境和爆炸性气体环境。

①爆炸性粉尘环境:在大气条件下,可燃性物质以粉尘的形式与空气形成的混合物,被点燃后,能够保持燃烧自行传播的环境。

②爆炸性气体环境:在大气条件下,可燃性物质以气体或蒸气的形式与空气形成的混合物,被点燃后,能够保持燃烧自行传播的环境。


防爆


一、防爆:是指通过技术设备防止爆炸性物质在特定环境中被点燃或引爆,其目的是预防爆炸的发生。(注:防爆是广义的)

二、电气设备防爆型式:隔爆型“d”、增安型“e”、充沙型“q”、充油型“O”、本质安全型“i”和正压型“P”等。这些技术的目的是通过隔离点火源,限制电气火花能量来防止爆炸的产生。

①隔爆型:Explosion Proof)是一种防爆措施,通过加强设备的结构,确保在爆炸性环境中设备本身不成为引发爆炸的源头。方法原理是在设备内部和外部之间使用坚固的外壳,承受可能发生的爆炸压力,并防止火焰向外传播。

②增安型:增安技术是一种用于提高电气设备安全性的防爆技术,主要用于防止电气设备在正常工作和过载条件下产生电弧、火花和危险高温。

③充沙型:在电气设备的外壳内充填石英砂粒,将设备的导电部件或带电部分埋在石英砂防爆填料层之下,使之在规定的条件下,在壳内产生的电弧、传播的火焰、外壳壁或石英砂材料表面的温度都不能点燃周围爆炸性混合物。

④充油型:是将电气设备在正常工作状态下或者故障状态下可能产生火花的零部件或者全部浸入油内与爆炸性混合气体隔离,达到防爆要求。

⑤本质安全型:简称(本安)是在通过限制电路中的能量,防止在危险环境中产生点燃性电火花或高温,从而避免爆炸的发生。

⑥正压型:是指设备外壳内部保护气体相比于外部大气压压力高,能够有效阻止外部爆炸气体进入外壳内或者将外壳内释放的爆炸性气体浓度稀释至爆炸限度以下的原理来实现其应用。

三、防爆区域的划分:

分为气体防爆区域和粉尘防爆区域。

①气体防爆区域:爆炸性气体环境根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间分为:

连续出现长期出现爆炸性气体混合物的环境为

0区;

正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境为

1区;

正常运行时不太可能出现爆炸性气体混合物的环境为2区。

②粉尘防爆区域:爆炸危险区域根据爆炸性粉尘环境出现的频繁程度和持续时间分为:

空气中的可燃性粉尘云持续地长期地或频繁地出现于爆炸性环境中的区域为20区;

正常运行时,空气中的可燃性粉尘云很可能偶尔出现于爆炸性环境中的区域为21区;

正常运行时,空气中的可燃粉尘云一般不可能出现于爆炸性粉尘环境中的区域,即使出现,持续时间也是短暂的为22区。


爆炸性物质的分类、分级、分组

爆炸性物质分为三类:

I类为煤矿瓦斯气体;

II类为工厂中的爆炸性气体、蒸气;

III类为爆炸性粉尘及可燃纤维。

II类爆炸性气体混合物,按其最大试验安全间隙或最小点燃电流比分为三个级别:A级、B级、C级

根据气体对物体表面温度的敏感性,将爆炸性气体引燃温度分为6个组别:为T1~T6。


四、爆炸性环境选型注意事项

爆炸性气体环境电气设备选型

爆炸危险环境可分为爆炸性气体环境或爆炸性粉尘环境,不同的爆炸性物质对电气设备的防爆结构要求不同。通常所涉及的防爆设备大多在爆炸性气体环境中使用,因此在选型时应先明确其使用环境。

在上面的场所防爆中介绍了防爆型式,但并不是每种型式都能提供相同的防爆等级,爆炸性气体环境下,设备保护级别分为Ga、Gb和Gc,其保护级别依次减弱。因此在确认爆炸危险区域后,可根据相关规范中的规定,选择适用于该区域内的相应设备保护级别的电气设备。

爆炸性环境内电气设备保护级别
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电气设备保护级别与电气设备防爆型式的关系

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针对不同的爆炸危险区域可选用相对应的防爆型式的电气设备:

0区可选用本安型;

1区可选择隔爆型、增安型等及适用于0区防爆形式的电气设备;

2区可用无火花型及适用于0区和1区防爆形式的电气设备。


爆炸性粉尘环境电气设备选型

可燃性粉尘环境用电气设备在爆炸电气设备保护等级中分组分类为III类,分为以下3个等级:

类A级:可燃性飞絮如棉纤维、亚麻纤维;

类B级:非导电性粉尘如玉米粉、糖粉;

类C级:导电性粉尘如镁粉、铝粉、火药、炸药性粉尘。

一、爆炸性粉尘环境防爆电气设备配置的设计原则:

①所用有可能过负荷的电气设备,应装设可靠的过负荷保护;

②事故排风机,应在生产装置发生事故的情况下便于操作的地方设置其紧急启动按钮,或与事故信号、报警装置有联锁的启动。

③在爆炸性粉尘环境内,应少装插座和局部照明灯具。如必须装设时,插座宜安置在爆炸性粉尘不易积聚的地方;局部照明灯具宜安置在事故发生时气液不易冲击的位置。

二、爆炸性粉尘环境应按下列表中规定进行选型电气设备防爆类型:


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三、根据具体施工环境中所具有粉尘类别进行电气设备的具体选择:

①粉尘物质浓度较高的场所,选择“尘密型”外壳;

②粉尘浓度较小的无粉尘云只有粉尘层的场所,选择“防尘型”外壳。

粉尘电气设备外壳要求:

第一类为6级的尘密外壳,可以完全防止所有粉尘的进入;

第二类为5级的防尘外壳,这种外壳比尘密外壳的防尘性能稍差,但是也能够防止绝大部分粉尘的进入。

外壳对于防止粉尘爆炸具有非常重要的作用,因此在制作防尘外壳时要在其表面刻印Ex永久性标志。

粉尘防爆电气的类型主要有:

ExtD外壳保护型

ExiD本质安全型

ExmD浇封保护型

ExpD正压保护型

粉尘防爆电气型号

粉尘防爆电气设备的型号通常包括以下关键标识:

Ex:表示该设备为防爆电气,适用于爆炸性环境;

tD:表示该外壳适用于粉尘防爆的电气设备;

III类粉尘:根据粉尘的导电性,分为IIIA(可燃性飞絮)、IIIB(非导电性粉尘)、IIIC(导电性粉尘);

温度组别:如T130℃,表示设备机壳的温度不能超过130℃;

防护等级:如IP65,表示设备完全防尘并有防水功能。


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