第四節(jié)　爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電氣防爆

　　在爆炸危險(xiǎn)性環(huán)境中使用的電氣設(shè)備，為了防止和減少引爆因素，必須在設(shè)備本體防爆和運(yùn)行防爆兩個(gè)方面采取必要措施。

　　知識(shí)點(diǎn)：電氣防爆原理與措施

　　(一)電氣防爆基本原理

　　電氣設(shè)備引燃爆炸混合物有兩方面原因：一是電氣設(shè)備產(chǎn)生的火花、電弧，二是電氣設(shè)備表面發(fā)熱。電氣防爆是將設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生電弧、火花的部件放在隔爆外殼內(nèi)，或采取澆封型、充砂型、油浸型、或正壓型等其他防爆形式，以達(dá)到防爆目的。

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　　(二)電氣防爆基本措施

　　1.宜將正常運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生火花、電弧和危險(xiǎn)溫度的電氣設(shè)備和線路，布置在爆炸危險(xiǎn)性較小或沒有爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境內(nèi)。

　　2.采用防爆的電氣設(shè)備。

　　3.電氣設(shè)備的金屬外殼應(yīng)可靠接地。

　　4.設(shè)置漏電火災(zāi)報(bào)警和緊急斷電裝置。

　　5.安全使用防爆設(shè)備。

　　6.散發(fā)較空氣重的可燃?xì)怏w，可燃蒸氣的甲類廠房以及有粉塵，纖維爆炸危險(xiǎn)的乙類廠房，應(yīng)采用不發(fā)火花的地面。采用絕緣材料作整體面層時(shí)，應(yīng)采取防靜電措施。散發(fā)可燃粉塵，纖維的廠房?jī)?nèi)表面應(yīng)平整、光滑，并易于清掃。

　　知識(shí)點(diǎn)：爆炸危險(xiǎn)環(huán)境區(qū)域劃分

　　爆炸危險(xiǎn)環(huán)境按場(chǎng)所中存在物質(zhì)的物態(tài)不同，分為爆炸性氣體環(huán)境和可燃性粉塵環(huán)境。爆炸性氣體環(huán)境是指大氣條件下氣體、蒸氣或霧狀的可燃物質(zhì)與空氣混合物點(diǎn)燃后，燃燒將傳至全部未燃燒混合物的環(huán)境�？扇夹苑蹓m環(huán)境是指大氣條件下粉塵或纖維狀的可燃物質(zhì)與空氣的混合物點(diǎn)燃后，燃燒傳至全部未燃混合物的環(huán)境。

　　現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第14部分：危險(xiǎn)場(chǎng)所分類》(GB 3836.14-2014)根據(jù)爆炸性氣體環(huán)境出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時(shí)間，將爆炸性氣體環(huán)境分為三個(gè)區(qū)，即0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)，這與現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50058-2014)的分區(qū)基本一致。

　　《爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》根據(jù)爆炸性粉塵混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時(shí)間，將爆炸性粉塵環(huán)境分為三個(gè)區(qū)，即20區(qū)、21區(qū)、22區(qū);而《可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備第1部分：通用要求》(GB12476.1-2013)，根據(jù)可燃性粉塵/空氣混合物出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時(shí)間及粉塵層厚度，也將可燃性粉塵環(huán)境分為三個(gè)區(qū)，即20區(qū)、21區(qū)、22區(qū)。爆炸危險(xiǎn)環(huán)境類別及區(qū)域等級(jí)見表2-8-4。

　　知識(shí)點(diǎn)：爆炸性混合物的分類、分級(jí)和分組

　　爆炸性氣體、易燃液體和閃點(diǎn)低于或等于環(huán)境溫度的可燃液體、爆炸性粉塵或易燃纖維等統(tǒng)稱為爆炸性物質(zhì)。在大氣條件下，氣體、蒸氣、薄霧、粉塵或纖維狀的易燃物質(zhì)與空氣混合，點(diǎn)燃后，燃燒將在整個(gè)范圍內(nèi)迅速傳播的混合物，稱為爆炸性混合物。

　　(一)爆炸性物質(zhì)的分類

　　爆炸性物質(zhì)可分為以下3類。

　　1)Ⅰ類：礦井甲烷。爆炸危險(xiǎn)環(huán)境類別及區(qū)域等級(jí)如下表所示。

　　2)Ⅱ類：爆炸性氣體混合物(含蒸氣、薄霧)。

　　3)Ⅲ類：爆炸性粉塵(含纖維)。

爆炸危險(xiǎn)環(huán)境類別	區(qū)域等級(jí)	場(chǎng)所特征
爆炸性氣體環(huán)境	0區(qū)	爆炸性氣體環(huán)境連續(xù)出現(xiàn)或長(zhǎng)時(shí)間存在的場(chǎng)所
	1區(qū)	正常運(yùn)行時(shí)，可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的場(chǎng)所
	2區(qū)	在正常運(yùn)行時(shí)，不可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物環(huán)境，即使出現(xiàn)也是偶爾發(fā)生并且是短時(shí)間存在的場(chǎng)所
可燃性粉塵環(huán)境	20區(qū)	在正常運(yùn)行過程中可燃性粉塵連續(xù)出現(xiàn)或經(jīng)常出現(xiàn)，其數(shù)量足以形成可燃性粉塵與空氣混合物／或可能形成無法控制和極厚的粉塵層的場(chǎng)所及容器內(nèi)部
可燃性粉塵環(huán)境	21區(qū)	在正常運(yùn)行過程中，可能出現(xiàn)粉塵數(shù)量足以形成可燃性粉塵與空氣混合物，但未劃入20區(qū)的場(chǎng)所。該區(qū)域包括：與充入或排放粉塵點(diǎn)直接相鄰的場(chǎng)所、出現(xiàn)粉塵層和正常操作情況下可能產(chǎn)生可燃濃度的可燃性粉塵與空氣混合物的場(chǎng)所
	22區(qū)	在異常條件下，可燃性粉塵偶爾出現(xiàn)并且只是短時(shí)間存在、可燃性粉塵偶爾出現(xiàn)堆積或可能存在粉塵層并且產(chǎn)生可燃性粉塵空氣混合物的場(chǎng)所。如果不能保證排除可燃性粉塵堆積或粉塵層時(shí)，則應(yīng)劃分為21區(qū)

　　(二)爆炸性混合物的分級(jí)和分組

　　爆炸性混合物的危險(xiǎn)性是由它的爆炸極限、傳爆能力、引燃溫度和最小點(diǎn)燃電流決定的。各種爆炸性混合物可按最大試驗(yàn)安全間隙、最小點(diǎn)燃電流分級(jí)和引燃溫度分組，主要是為了配置相應(yīng)的電氣設(shè)備，以達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。

　　1.爆炸性氣體混合物的分級(jí)分組(了解)

　　(1)按最大試驗(yàn)安全間隙(MESG)分級(jí)。

　　(2)按最小點(diǎn)燃電流(MIC)分級(jí)。

　　(3)按引燃溫度分組。分為T1、T2、T3、T4、T5、T6六組。T6引燃溫度最低，T1引燃溫度最高。

　　2.爆炸性粉塵混合物的分級(jí)分組(了解)

　　爆炸性粉塵混合物級(jí)組根據(jù)粉塵特性(導(dǎo)電或非導(dǎo))分為ⅢA、ⅢB、ⅢC三級(jí)。

　　知識(shí)點(diǎn)：防爆電氣設(shè)備

　　(一)電氣設(shè)備的基本防爆類別

　　(1)隔爆型(d)1、2區(qū)�！　　　�(2)增安型(e)2區(qū)少部分1區(qū)。

　　(3)本質(zhì)安全型(i)�！　　　　�(4)正壓型(p) 1、2區(qū)。

　　(5)油浸型(o) 1、2區(qū)�！� 　　(6)充砂型(q) 1、2區(qū)。

　　(7)無火花型(n)2區(qū)。 　　　　(8)澆封型(m) 1、2區(qū)。

　　(9)特殊型(S)。 　　　　 　　(10)粉塵防爆型(F)20、21、22區(qū)。

　　(3)本質(zhì)安全型(ia、ib、ic、iD)。在設(shè)備內(nèi)部的所有電路都是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件(包括正常工作或規(guī)定的故障條件)下產(chǎn)生的任何電火花或任何熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃規(guī)定的爆炸性氣體環(huán)境的本質(zhì)安全電路。該類型設(shè)備只能用于弱電設(shè)備中，ia適用于0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)危險(xiǎn)環(huán)境， ib適用于1區(qū)、2區(qū)危險(xiǎn)環(huán)境，ic適用于2區(qū)危險(xiǎn)環(huán)境，iD適用于20區(qū)、21區(qū)和22區(qū)危險(xiǎn)環(huán)境。

　　(9)特殊型(S)。特殊型設(shè)備是指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)未包括的防爆形式。采用該類型的電氣設(shè)備，由主管部門制定暫行規(guī)定，并經(jīng)指定的防爆檢驗(yàn)單位檢驗(yàn)認(rèn)可，方可按防爆特殊型電氣設(shè)備使用。該類型設(shè)備根據(jù)實(shí)際使用開發(fā)研制，可適用于相應(yīng)的危險(xiǎn)環(huán)境。

　　(二)防爆電氣設(shè)備類別 (了解)

　　爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備分為I類、Ⅱ類和III類三種。

　�、耦悾好旱V用電氣設(shè)備。

　�、蝾悾撼�煤礦外的其他爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備。其中，Ⅱ類隔爆型“d”和本質(zhì)安全型“i”電氣設(shè)備又分為ⅡA、ⅡB、ⅡC類。Ⅱ類無火花型“n”電氣設(shè)備如果包括密封斷路裝置、非故障元件或限能設(shè)備或電路，該設(shè)備應(yīng)是ⅡA、ⅡB、ⅡC類。

　　3)Ⅲ類：可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備為第Ⅲ類。Ⅲ類又分為ⅢA、ⅢB 、ⅢC三種。ⅢA類：可燃性飛絮;ⅢB類：非導(dǎo)電性粉塵;ⅢC類：導(dǎo)電性粉塵。

　　(三)防爆電氣設(shè)備溫度組別(了解)

　�、蝾惐�炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備，按其最高表面溫度分為T1、T2、T3、T4、T5、T6六組，應(yīng)按對(duì)應(yīng)的T1～T6組的電氣設(shè)備的最高表面溫度不超過可能出現(xiàn)的任何氣體或蒸氣的引燃溫度選型。溫度組別、表面溫度和引燃溫度之間的關(guān)系見下表。

電氣設(shè)備的溫度組別	電氣設(shè)備的最高表面溫度t／°C	氣體或蒸氣的引燃溫度／℃
T1	450	450<t
T2	300	300<t≤450
T3	200	200<t≤300
T4	135	135<t≤200
T5	100	100<t≤135
T6	85	85<t≤100

　　(四)防爆標(biāo)志(了解)

　　防爆電氣設(shè)備的防爆標(biāo)志內(nèi)容包括：防爆型式+設(shè)備類別+溫度。防爆標(biāo)志示例如下。

　　Ⅰ類隔爆型：Exd Ⅰ。

　　Ⅰ類特殊型：Exs Ⅰ。

　�、駼類隔爆型T3組：ExdⅡBT3。

　�、駻類本質(zhì)安全型ia等級(jí)T5組：ExiaⅡAT5。

　�、駽類本質(zhì)安全型ib等級(jí)關(guān)聯(lián)設(shè)備T5組：Ex(ib)ⅡCT5。

　　(五)防爆電氣設(shè)備選用原則

　　1)電氣設(shè)備的防爆型式應(yīng)與爆炸危險(xiǎn)區(qū)域相適應(yīng)。

　　2)電氣設(shè)備的防爆性能應(yīng)與爆炸危險(xiǎn)環(huán)境物質(zhì)的危險(xiǎn)性相適應(yīng);當(dāng)區(qū)域存在兩種以上爆炸危險(xiǎn)物質(zhì)時(shí)，電氣設(shè)備的防爆性能應(yīng)滿足危險(xiǎn)程度較高的物質(zhì)要求。爆炸性氣體環(huán)境內(nèi)，防爆電氣設(shè)備的類別和溫度組別，應(yīng)與爆炸性氣體的分類、分級(jí)和分組相對(duì)應(yīng);可燃性粉塵環(huán)境內(nèi)，防爆電氣設(shè)備的最高表面溫度應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。

　　3)應(yīng)與環(huán)境條件相適應(yīng)。電氣設(shè)備的選擇應(yīng)符合周圍環(huán)境內(nèi)化學(xué)的、機(jī)械的、熱、霉菌以及風(fēng)沙等不同環(huán)境條件對(duì)電氣設(shè)備的要求，電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足電氣設(shè)備在規(guī)定的運(yùn)行條件下不降低防爆性能的要求。

　　4)應(yīng)符合整體防爆的原則，安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、使用維修方便。

　　【真題·單選】某金屬部件加工廠的濾芯拋光車間廠房?jī)?nèi)設(shè)有一地溝，該廠房采取的下列措施中，不符合要求的是(　)。

　　A.用蓋板將車間內(nèi)的地溝嚴(yán)密封閉

　　B.采用不發(fā)火花的地面

　　C.設(shè)置除塵設(shè)施

　　D.采用粗糙的防滑地板

　　『正確答案』D

　　『答案解析』散發(fā)較空氣重的可燃?xì)怏w、可燃蒸氣的甲類廠房以及有粉塵、纖維爆炸危險(xiǎn)的乙類廠房，應(yīng)采用不發(fā)火花的地面。采用絕緣材料作整體面層時(shí)，應(yīng)采取防靜電措施。散發(fā)可燃粉塵、纖維的廠房?jī)?nèi)表面應(yīng)平整、光滑，并易于清掃。

　　【真題·單選】下列建筑電氣防爆基本措施中，錯(cuò)誤的是(　)。

　　A.選用與爆炸危險(xiǎn)區(qū)域和范圍相適應(yīng)的防爆電氣設(shè)備

　　B.在同時(shí)存在爆炸性氣體和粉塵的區(qū)域，按照爆炸性氣體的防爆要求選用電氣設(shè)備

　　C.設(shè)置防爆型剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)和緊急斷電裝置

　　D.在正常運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花，電弧的電氣設(shè)備和線路布置在爆炸危險(xiǎn)性小或沒有爆炸危險(xiǎn)性的環(huán)境內(nèi)

　　『正確答案』B

　　『答案解析』防爆電氣設(shè)備選用原則。

　　1.電氣設(shè)備的防爆型式應(yīng)與爆炸危險(xiǎn)區(qū)域相適應(yīng)。

　　2.電氣設(shè)備的防爆性能應(yīng)與爆炸危險(xiǎn)環(huán)境物質(zhì)的危險(xiǎn)性相適應(yīng);當(dāng)區(qū)域存在兩種以上爆炸危險(xiǎn)物質(zhì)時(shí)，電氣設(shè)備的防爆性能應(yīng)滿足危險(xiǎn)程度較高的物質(zhì)要求。爆炸性氣體環(huán)境內(nèi)，防爆電氣設(shè)備的類別和溫度組別，應(yīng)與爆炸性氣體的分類、分級(jí)和分組相對(duì)應(yīng);可燃性粉塵環(huán)境內(nèi)，防爆電氣設(shè)備的最高表面溫度應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。

　　3.應(yīng)與環(huán)境條件相適應(yīng)。電氣設(shè)備的選擇應(yīng)符合周圍環(huán)境內(nèi)化學(xué)的、機(jī)械的、熱、霉菌以及風(fēng)沙等不同環(huán)境條件對(duì)電氣設(shè)備的要求，電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足電氣設(shè)備在規(guī)定的運(yùn)行條件下不降低防爆性能的要求。

　　4.應(yīng)符合整體防爆的原則，安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、使用維修方便。