防护等级和防爆知识.pptx

,,,防护等级和防爆知识,,,,1st,防护等级,电气仪表的防护等级 IP XY,防尘等级（X表示） 0：没有保护 1：防止≥50mm的固体侵入 2：防止≥12.5mm的固体侵入 3：防止≥2.5mm固体进入侵入 4：防止≥1mm固体进入 5：防止有害的粉尘堆积 6：完全防止粉尘进入,防水等级（Y表示） 0：没有保护 1：水垂直滴落无影响 2：当外壳倾斜到15度时，水滴落无影响 3：喷水无影响 4：液体由任何方向泼到外壳没有影响 5：用水冲洗无任何伤害 6：可用于船舱内的环境 7：可于短时间内耐浸水（1m） 8：一定压力下长时间浸水,,NEMA Designations,NEMA-National Electrical Manufactures Association美国电气制造商协会,,NEMA Designations,NEMA Designations,,2nd,防爆标准,防爆标准,NEC 美国国家电气规范 National Electrical Code (简称NEC), or NFPA 70 IEC 国际电工委员会 International Electro technical Commission (简称IEC) ATEX 95 欧洲防爆指令 GB 中华人民共和国国家标准，国家技术质量监督局批准（气体3836；粉尘GB12476） 其它有关安全认证标准（CESI、LCIE、BKI、GOST、SABS、CCE、各船级社等）,,防爆基础理论概要,3rd,一、爆炸概念及分类,概念 物质从一种状态，经过物理变化或化学变化，突然变成另一种状态，并发出巨大能量，而产生光和热或机械功。 爆炸变化分类： a) 物理爆炸：物质因状态或压力发生突变而形成的爆炸。如：锅炉、压力容器、车胎等爆炸。 b) 化学爆炸：物质以极快的反应速度发生放热的化学反应，并产生高温、高压引起的爆炸。又可分：简单分解爆炸、复杂分解爆炸、爆炸性混合物的爆炸。 c) 核爆炸：核裂变（如U235的裂变）或核聚变（如氘、氚、锂核的聚变）反应所释放出的核能。,二. 可燃性气体的爆炸中的关键概念,1. 闪燃、闪点、燃点 2. 自燃和自燃温度 3. 最小点燃能量 4. 最小点燃电流和最小点燃电流比 5. 爆炸极限（LEL&UEL）：实验表明，当可燃性物质与空气的混合浓度介于爆炸极限范围内时，遇点火源就会产生爆炸。可燃性物质与空气混合物的爆炸极限范围各不相同。 丙烷[2, 9.5 ]；乙烯[2.7, 34]；氢气[4, 75.6] 6. 最大试验安全间隙 7. 叠爆,三. 粉尘爆炸的关键因素,1. 粉尘爆炸的充要条件 a) 足够的可燃粉尘浓度 b) 足够的氧浓度 c) 足够的点火能量 d) 足够的空间封闭程度 2. 点火源 a) 明火 b) 热表面 c) 自燃 d) 引燃或燃烧的粉尘团 e) 机械火花 f) 电火花 g) 静电火花,3. 参数 a) 粉尘层及粉尘云的最低着火温度 b) 爆炸极限 c) 最小点燃能量 d) 最大允许氧含量,,爆炸性危险场所,4th,爆炸性危险场所,概念： 任何具有潜在爆炸危险的场所 下列为具有爆炸危险的场所：,在石油、化工、煤炭等区域,据资料： 在煤矿井下，2/3的场所属于爆炸性危险场所； 在石油开采现场和精炼厂约有60-80%属爆炸性危险场所； 成品油储运； 在化学工业中，约有80%以上的生产车间属爆炸性危险场所。 半导体制造过程中大量使用危险爆炸性气体作为工艺气体。,爆炸性危险场所,概念： 任何具有潜在爆炸危险的场所 下列为具有爆炸危险的场所：,在食品工业、医药、等区域： 食品工业中的面粉厂，食用油生产厂等； 制药厂的无菌室、化验室等；,,防爆基本原理,5th,一、产生爆炸的基本条件,爆炸性物质 空气（氧气） 点火源： 明火 热表面 自燃 引燃或燃烧的粉尘团 机械火花 电火花 静电火花,爆炸物,助燃物,点火源,二、防止爆炸发生的基本方法,避免形成爆炸性环境 – 理想的方法 排除/削除可能的点火源 – 实际的方法,三、最新防爆安全理念,置换(Substitution) 用非可燃物质或非易燃物质替换，以防止形成爆炸性环境。 控制（Control） 减少可燃物质的总量、避免释放或使释放减到最小，控制释放，防止爆炸性环境的形成。收集或限制释放避免点燃源的形成。 缓解（Mitigation） 减少人员数量，防止爆炸传播，缓解和抑制爆炸压力。,,危险区域划分,6th,一、区域划分时应考虑以下主要因素：,存在可燃物质的可能性 可燃物质的释放量 可燃物质的特性（如：气体的密度等） 环境条件（如气压、温度、湿度以及通风情况等） 远离释放源的距离 可燃物质泄漏监控设施配置情况 爆炸后果的严重性,NEC - NFPA 70 危险区域划分,Area Classifications specify 危险区域划分的因素 The kind of flammable materials that may be present 燃烧性物质种类分级 The probability that it may be present in explosive concentrations 燃烧性物质出现的可能性分区 Area Classification in North America北美的危险区域划分 Class 类 – I, II, III Group 组 – A, B, C, D, E, F, G Division 级 – 1, 2 Zone 区 – 0, 1, 2,NEC - NFPA 70 危险区域划分,Class 类 I – Gases and Vapors 爆炸性气体； Class 类 II – Dusts 爆炸性粉尘； Class 类III – Fibers 纤维。,Class 类,NEC – NFPA 70 危险区域划分,Group Definitions 组的定义 Gases and Vapors 气体和蒸汽 Group A: acetylene乙炔 Group B: butadiene丁二烯, ethylene oxide氧化乙烯, hydrogen氢气, propylene oxide环氧丙烷 Group C: acetaldehyde乙醛, cyclopropane, diethyl ether乙醚, ethylene乙烯, unsymmetrical dimethyl 非对称二甲基, hydrazine联氨 Group D: ammonia氨, benzene苯, butane丁烷, ethane乙烷, gasoline汽油, natural gas天然气, propane丙烷, propylene丙烯, styrene苯乙烯, vinyl chloride氯乙烯, xylenes二甲苯, etc等…,Group 组,NEC – NFPA 70 危险区域划分,Group Definitions 组的定义 Dusts 粉尘 Group E： metal dust including Al, Mg and their commercial alloys and other metals of similar hazardous characteristics 包括铝、镁和它们合金的粉尘，及和它们性质类似的粉尘 Group F： carbon black, charcoal, coal or coke dusts which have more than 8% total volatile material 炭黑、碳、煤或焦，挥发份超过8%的物质 Group G： flour, starch, or grain dust面粉、淀粉，或谷物粉尘,Group 组,NEC - NFPA 70 危险区域划分,Division Definitions 段的定义 Division级 1 – Locations where the hazard is expected to be present in the normal operation of the plant 在工厂的正常运行中，可能会出现危险的地点 Division 级 2 – Location where the hazard exists only in the event of failure in the plant or equipment 在工厂或设备发生故障时，存在危险的地方,Division 级,NEC - NFPA 70 危险区域划分,NOTE 注： Division 1 installations are more expensive than Division2. Care is required in classifying areas, use NFPA 497, API 500 for guidelines in defining area classification. 使用在1级的设备比使用在2级的设备要贵得多。要使用NFPA 497、API 500 作为指导方针，小心地按照危险区域的要求选择设备。,NEC - NFPA 70 危险区域划分,Zone Definitions 区的定义 Zone 区 0 – Flammable mixtures present 10% of time or greater 可燃混合物出现的时间达到或超10% Zone 区 1 – Flammable mixtures present 1% of time (~ 100hrs per year)可燃混合物出现的时间为1%（每年约100小时） Zone 区 2 – Flammable mixtures present 10hrs per year 可燃混合物出现的时间为每年为10小时,Zone 区,IEC / GB危险区域划分,分类,中国及欧洲按工作场所分类： I类：煤矿甲烷类爆炸性环境 II类：除煤矿外的其他工厂爆炸性环境 按气体的最小点燃电流和最大试验安全间隙进一步分为： IIA: 氢气（32/55%） IIB: 氢气（32/37%） IIC: 氢气&乙炔 中国将粉尘从II类中分出单独为一类(DIP),国际电工委员会(International Electro technical Commission,简称IEC),(information from customer),IEC / GB危险区域划分,中国及欧洲按爆炸环境出现得可能性分区,(information from customer),IEC / GB危险区域划分,中国及欧洲按爆炸环境出现得可能性分区,温度级别,在气体分区中的最高表面温度： T1: 450°C T2: 300°C T3: 200°C T4: 135°C T5: 100°C T6: 85°C,(information from customer),温度级别,在粉尘分区中的最高表面温度： 环境温度Ta = -20° ... +40°C，如果未标明 所标注的数值为最高环境温度下的最高表面温度（不要和气体分区的温度级别混淆）,(information from customer),,,,防爆认证,7th,ATEX欧洲防爆指令,ATEX-directive（指令） ATEX 95, formerly ATEX 100a（原来的） 94/9/EC (1.3.1996 / 1.7.2003) Equipment and protective systems intended for use in potentially explosive atmospheres 准备使用在潜在的爆炸性环境中的设备和保护系统 Inclusion of non-electrical equipment!包括非电器设备,ATEX = atmosphères explosibles = explosive atmosphere爆炸性环境,CE及ATEX指令简介,防爆要求,欧洲,设备,使用安装,不可混淆!,当地国,防爆法规,技术标准,94/9/EC,ATEX95,运行安全法规,技术标准,1999/92/EC,ATEX137,ATEX欧洲防爆指令,ATEX 适用范围 矿山及非矿业工厂 气体、蒸汽、雾状物或粉尘 电气及非电气设备 环境条件: -20° to +60°C, 0.8 bar to 1.1 bar,ATEX欧洲防爆指令,指令覆盖了什么产品？ 设备，例如机器 保护系统，如爆破片 部件，如输送带 安全、控制或调节装置，如接口端子,ATEX欧洲防爆指令,指令覆盖了什么产品？ 设备，例如机器,ATEX欧洲防爆指令,指令覆盖了什么产品？ 保护系统，如爆破片,ATEX欧洲防爆指令,指令覆盖了什么产品？ 部件，如输送带 部件具备两个要素:1. 他们对设备或系统的安全功能是必需的2. 他们没有自动功能.,,ATEX欧洲防爆指令,防爆指令不覆盖了什么产品？? 爆炸物及不稳定的化学物质 家用或类似用途设备 个人防护用品(PPE指令） 在路上,水上及空中运输乘客及货物的交通工具 军用设备、保护系统及装置 受特殊法规直接保护的设备 医疗器械及设备 (MDD),ATEX欧洲防爆指令,危险区域和产品等级 煤矿甲烷类：Group I Gategory M1 (设备等级M1) 用于0区的设备（非常高的防护水平） Gategory M2 (设备等级M2) 用于1区的设备（比较高的防护水平）,ATEX欧洲防爆指令,危险区域和产品等级 非煤矿工厂环境：Group II Gategory 1 (设备等级1) 用于0区的设备（非常高的防护水平） Gategory 2 (设备等级2) 用于1区的设备（比较高的防护水平） Gategory 3 (设备等级3) 用于2区的设备（一般的防护水平）,ATEX欧洲防爆指令,ATEX欧洲防爆指令,所有防爆电气设备都必须有明显的、永久的防爆标志； 欧洲标准（EN）规定的标识示例如下： 中国标准只包含Ex之后的部分，含义与EN标准完全相同。,,防爆标志解读,CE0032 II 2G EEx e II T6 IBExU99ATEX1096,典型的欧洲防爆标识,CE0032 II 2G EEx d IIC T6 PTB 99 ATEX 1043 U,CE—标志声明本设备满足包括主要安全要求的所有相关的EC指令 Ex—符合ATEX指令的标志,典型的欧洲防爆标识,CE0032 II 2G EEx d IIC T6 PTB 99 ATEX 1043 U,,,,,,,,典型的欧洲防爆标识,CE0032 II 2G EEx d IIC T6 PTB 99 ATEX 1043 U,,,,,,,,典型的欧洲防爆标识—防爆关联设备,II 2[1]G EEx d [ia] IIC T6,,,,,,,,,ATEX欧洲防爆指令-标志定义,CE0032 II 2G EEx d e IIC T6 Gb,CE 标志声明本设备满足包括主要安全要求的所有相关的EC指令 Ex 符合ATEX指令的标志,防爆标识,Group I 矿用 II工厂用,Categories 1(0、20区) 2(1、21区) 3(2、22区）,公告机构标号,Ex-Atmosphere G 气体 D 粉尘,EPL Ga Gb Gc,T1 450 °C T2 300 °C T3 200 °C T4 135 °C T5 100 °C T6 85 °C,气体类别 IIA 丙烷 IIB 乙烯 IIC 氢气,防爆类型： 隔爆型“d” 本安型“i” 增安型“e” 正压型 充砂型 等等,中国标准只包含Ex之后的部分，含义与EN标准完全相同。,,ATEX欧洲防爆指令-防爆类型,ATEX欧洲防爆指令-设备防护水平,GB 防爆知识,主要法律依据： 中华人民共和国标准化法 中华人民共和国标准化法实施条例 中华人民共和国产品质量法 中华人民共和国安全生产法 中国国家标准分为强制(GB)和推荐(GB/T)两种。防爆电气设备标准(GB3836和GB12476)为强制性标准。 依据标准规定，中国防爆电气设备实行防爆合格证制度 – ISO第一种认证模式。 标准化法第3章第14条款明确规定：“强制性标准必须执行。不符合强制性标准的产品，禁止生产、销售和进口” 。,GB 防爆知识,目前，中国接受的主要电气防爆技术有： 隔爆型 (Exd) 本安型 (Exia/ib) 增安型 (Exe) 正压型 (Exp) 充油型 (Exo) 充砂型 (Exq) n型 (ExnA,nC,nL,nR,nZ) 浇封型 (Exm) 气密型 (Exh) – 已纳入Exn 粉尘防爆 (DIP),IEC国际电工委员会 – 防爆标识,IEC Ex d [ia] IIB T5 Gb,防爆标识,IEC标识,EPL Ga Gb Gc,T1 450 °C T2 300 °C T3 200 °C T4 135 °C T5 100 °C T6 85 °C,气体类别 IIA IIB IIC,防爆类型： 隔爆型“d” 本安型“i” 增安型“e” 正压型 充砂型 等等,North America 北美 – 防爆标识,Class 类 I, II & III, Division 级 1 and 2 Approved electrical equipment for Class I, II & III, Division 1 and 2 has to be marked with the following data: 被认证可以使用在I, II & III类，1级和2级的电气设备必须标注以下数据： Class(es) 类, Division(s) 级 (optional, except for Division 2，可选项，2级除外) Gas-/dust-group(s) 气体/粉尘的组别 Operating temperature or temperature class 使用温度或温度级别(optional for T5 and T6，T5和T6为可选项 Example 例如: Class I Division 1 Group C D T4,全球范围的IECEx互认体系,什么是IECEx互认体系? 全球各国认证机构的合作组织 IECEx互认体系包括秘书处及 成员国 认证机构 实验室,全球范围的IECEx互认体系,,,,谢谢！,