正压型(Ex p)防爆解决方案
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正压型电气设备的防爆措施随着电气设备在工业生产及日常生活中的广泛应用,其伴随的防爆问题也越来越受到人们的重视。
而正压型电气设备的防爆措施是其中重要的一项。
什么是正压型电气设备?正压型电气设备是指在设备内部维持高于环境压力的电气设备。
其主要作用是将外部空气置于不可燃状态,从而防止机器内部的可燃气体爆炸。
正压型电气设备具有较强的防爆作用,广泛应用于石油、化工、煤矿等气体易燃设备的防爆保护。
正压型电气设备的防爆措施1. 排风系统设计正压型电气设备的防爆措施之一是通过设计合理的排风系统,将电气设备内部的可燃气体排除至安全区域外。
具体地,排风管道应设置于可燃性介质最可能聚集的地方,且排气口不得朝向通风或者人员密集的区域。
2. 消防设施选用灭火设备的选用是保障正压型电气设备防爆措施的一个重要环节。
在选用消防设施时,应当严格按照国家相关标准进行选用,并充分考虑火灾可能出现的危险区域。
在实际使用中,应经常检查消防设备的运行情况,保证其在爆炸事故发生时可立即投入使用。
3. 安全出口标识对于正压型电气设备的生产厂家,应当在出厂时在设备上设置明显的安全出口标识。
而使用者则应制定专门的应急疏散方案,并将安全出口及逃生通道标识清晰可见,在发生紧急情况时能够快速而有序地疏散人员。
4. 蒸汽泄压器的正确使用在正压型电气设备的生产及使用中,常常会出现压力容器内部出现异常压力情况的情形。
此时,就需要使用蒸汽泄压器来排出超压力量。
由于蒸汽泄压器的使用非常关键,一旦使用不当将会带来巨大的安全隐患。
因此,在正式使用前,一定要进行严格的考核及调试。
5. 防静电措施静电会带来巨大的危险,尤其是对于易燃材料和气体来说,更是如此。
在正压型电气设备的生产及使用中,通常会采用导电材料,将设备内部及其零部件与大地相连,以防止积聚静电。
此外,还应合理使用静电消除器等防静电措施,确保操作过程的安全性。
结束语正压型电气设备作为重要的防爆措施,为企业工业安全提供了强有力的保障。
防爆类型和标准
隔爆型(Ex d):隔爆的外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙,涉透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏,并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸汽形成的爆炸性环境的点燃。
增安型(Ex e):对于在正常运行时不会产生电弧,火花和危险高温的设备,如果在其结构上再采取一些保护措施,使设备在正常运行或认可的过载条件下不发生电弧,火花过热现象,就可以增进设备安全,达到防爆的目的。
本安型(Ex ia):所采用的电路在正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和表面温度均不能引起规定的爆炸性混合物爆炸。
正压型(Ex p):在设备的外壳内部持续充入保护性气体,比如新鲜空气,使得设备内部的气压高于外部气压,这样外部的可燃性气体不能进入或者形不成达到爆炸的浓度。
充油型(Ex o):将设备内部可能出现火花,电弧的器件或整个设备浸在变压油中,使其与可燃性气体混合物隔绝。
充砂型(Ex q):在设备的外壳内填充砂粒材料,使设备在规定条件下,壳内产生的电弧所传播的火焰、外壳壁或砂粒材料表面的过热温度,不能点燃周围的爆炸性混合物。
无火花型(Ex n):正常运行时不能点燃周围爆炸性混合物,并且一般不会产生能引起点燃故障的电气设备。
浇封型(Ex m):将电气设备可能产生点燃爆炸性混合物的点燃源(如电弧、火花、危险高温)浇封在树脂类浇封剂中,使其不能点燃周围可能存在的爆炸性混合物。
气密型(Ex h):设备采用密封措施,使易燃易爆物质不能进入设备内。
IEC 防爆等级标准IEC 防爆等级标准格式:Ex(ia)ⅡC T4爆炸是物质从一种状态,经过物理或化学变化,突然变成另一种状态,并放出巨大的能量。
急剧速度释放的能量,将使周围的物体遭受到猛烈的冲击和破坏。
爆炸必须具备的三个条件:1 )爆炸性物质:能与氧气(空气)反应的物质,包括气体、液体和固体。
(气体:氢气,乙炔,甲烷等;液体:酒精,汽油;固体:粉尘,纤维粉尘等。
)2 )氧气:空气。
3 )点燃源:包括明火、电气火花、机械火花、静电火花、高温、化学反应、光能等。
为什么要防爆爆炸性危险气体分类根据可能引爆的最小火花能量,我国和欧洲及世界上大部分国家和地区采用的国际电工委员会(IEC)标准将爆炸性气体分为四个危险等级:防爆级别Ⅱ类电气设备的最高表面温度分组国家标准GB关于防爆等级标准的规定:序号防爆型式代号国家标准GB 防爆措施适用区域1 隔爆型d GB3836.2 隔离存在的点火源2 增安型e GB3836.3 设法防止产生点火源3 本安型ia GB3836.4 限制点火源的能量本安型ib GB3836.4 限制点火源的能量4 正压型p GB3836.5 危险物质与点火源隔开5 充油型o GB3836.6 危险物质与点火源隔开6 充砂型q GB3836.7 危险物质与点火源隔开7 无火花型n GB3836.8 设法防止产生点火源8 浇封型m GB3836.9 设法防止产生点火源9 气密型h GB3836.10 设法防止产生点火源防爆等级标准术语:有关防爆术语及标准安全栅安全参数定义:*8226; 安全栅最高允许电压:Um保证安全栅本安端的本安性能,允许非本安端可能输入的最高电压*8226; 安全栅最高开路电压:Uoc在最高允许电压范围内本安端开路时电压最大值*8226; 安全栅最大短路电流:Isc在最高允许电压范围内本安端短路时的电流最大值*8226; 安全栅允许分布电容:Ca保证本质安全性能情况下本安端最大允许外接电容*8226; 安全栅允许分布电感:La保证本质安全性能情况下本安端最大允许外接电感防爆标志格式说明:将工厂或矿区的爆炸危险介质,按其引燃能量,最小点燃温度以及现场爆炸性危险气体存在的时间周期进行科学分类分级,以确定现场防爆设备的防爆标志和防爆形式。
防爆等级标准国的防爆等级标准为"GB3836.1-2000 爆炸性气体环境用电气设备",该标准将由下列防爆型式专用标准补充或修改。
GB 3836.2 爆炸性气体环境用电气设备第2部分:隔爆型"d"GB 3836.3 爆炸性气体环境用电气设备第3部分:增安型"e"GB 3836.4 爆炸性气体环境用电气设备第4部分:本质安全型"i"GB 3836.5 爆炸性气体环境用电气设备第5部分:正压型"p"GB 3836.6 爆炸性气体环境用电气设备第6部分:充油型"O"GB 3836.7 爆炸性气体环境用电气设备第7部分:充砂型"q"GB 3836.9 爆炸性气体环境用电气设备第9部分:浇封型"m"GB 7957 矿用安全帽灯以上标准和本标准不适用于医用电气设备、发爆器、发爆器试验仪和点火电路试验仪常见符号为"ExdⅠ/ⅡBT3""Ex"为通用符号,表示explosive(此条为个人理解)"d"表示次防爆型式为"隔爆型d"."Ⅰ"或"Ⅱ"表示电气设备分类,Ⅰ为煤矿用电气设备,Ⅱ为除煤矿外其它爆炸性气体环境用设备.其中,Ⅱ类隔爆型"d”和本质安全型"i”电气设备又分为ⅡA,ⅡB和ⅡC类."T3"表示温度组别.具体分类及含义,详见"GB3836.1-2000 爆炸性气体环境用电气设备".一、防爆概念1、引起爆炸的三个必要条件,三个条件同时具备——爆炸点火所需能量source of migration;空气或氧气air or oxygen;flammable air flammable dust2、防止爆炸的产生必从三个必要条件来考虑,限制了其中的一个必要条件,就限制了爆炸的产生。
见过防爆标志的人都知道,防爆标志中有:ExdeIIBT4、EXdIIBT4 Gb、EXedIICT4Gb等这样的标志。
这就是由于防爆型式的不同从而导致防爆标志的不同,防爆型式有以下几种:隔爆型、增安型、本安型、充油型、充砂型、浇封型、气密型、复合型等。
因为适用的环境也不同,所以它所需要的防爆形式也不同。
1、隔爆型-d所谓的隔爆型就是将可能点燃爆炸性气体混合物的那一部分隔离在外壳内,但是前提条件是这个外壳是能够承受一定的外力的,也就是说外壳的任何接合面或者结构与结构之间的间隙渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏,并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸气形成的爆炸性环境的点燃。
把可能产生火花、电弧和危险温度的零部件均放入隔爆外壳内,隔爆外壳使设备内部空间与周围的环境隔开。
隔爆外壳存在间隙,因电气设备呼吸作用和气体渗透作用,使内部可能存在爆炸性气体混合物,当其发生爆炸时,外壳可以承受产生的爆炸压力而不损坏,同时外壳结构间隙可冷却火焰、降低火焰传播速度或终止加速链,使火焰或危险的火焰生成物不能穿越隔爆间隙点燃外部爆炸性环境,从而达到隔爆目的。
隔爆型“d”按其允许使用爆炸性气体环境的种类分为I类和IIA、IIB、IIC类,该防爆型式设备适用于1、2区场所1、增安型-e增安型防爆型式是一种对在正常运行条件下不会产生电弧、火花的电气设备采取一些附加措施以提高其安全程度,防止其内部和外部部件可能出现危险温度、电弧和火花的可能性的防爆型式。
它不包括在正常运行情况下产生火花或电弧的设备.在正常运行时不会产生火花、电弧和危险温度的电气设备结构上,通过采取措施降低或控制工作温度、保证电气连接的可靠性、增加绝缘效果以及提高外壳防护等级,以减少由于污垢引起污染的可能性和潮气进入等措施,减少出现可能引起点燃故障的可能性,提高设备正常运行和规定故障(例如:电动机转子堵转)条件下的安全可靠性。
该类型设备主要用于2区危险场所,部分种类可以用于1区,例如具有合适保护装置的增安型低压异步电动机、接线盒等。
2023年防爆电气高频考点训练2卷合壹(带答案)(图片大小可自由调整)全文为Word可编辑,若为PDF皆为盗版,请谨慎购买!第1套一.全能考点(共100题)1.【判断题】设备使用现场爆炸性物质的温度组别为T5,则可优先选用T5组别的设备,也可选用T6组别的设备。
参考答案:√2.【单选题】燃放时以喷射火苗、火花为主的烟花产品属于____。
A、喷花类B、吐珠类C、线香类参考答案:A3.【单选题】防爆灯具()应齐全,螺栓应紧固。
A、装饰B、外罩C、保护参考答案:B4.【单选题】工厂电机风扇罩壳坏掉,检修人员对其进行恢复处理,这种行为属于()。
A、修理B、大修C、维护参考答案:A5.【单选题】A类型电气设备可用于被划分为()区域,具有导电性可燃粉尘的环境中。
A、20区B、11区C、1区参考答案:A6.【判断题】油浸型防爆型式是将电气设备或电气设备的部件整个浸没在保护液(油)中,使设备不能够点燃液(油)面上或外壳外面的爆炸性气体,该防爆技术属于1区防爆技术。
参考答案:√7.【判断题】粉尘防爆电气设备的安装应依据GB12476.2标准“第1部分:用外壳和限制表面温度保护的电气设备第2节电气设备的选择安装和维护”。
参考答案:√8.【判断题】正压型电气设备通风充气系统的连锁装置,应先通风后供电,先停电后停风的程序动作参考答案:√9.【单选题】通过道路运输危险化学品的,应当配备()人员。
A、装卸B、检测C、押运参考答案:C10.【单选题】针对重大危险源至少每()时间开展一次现场处置应急演练。
A、半年B、年C、两年参考答案:A11.【判断题】无电镀或磷化层的隔爆面,经清洗后应涂上油漆。
参考答案:×12.【单选题】防爆合格证编号最后一个字“X”是指()。
A、防爆元件B、有附加安全使用条件C、防爆设备参考答案:B13.【判断题】造成煤矿爆炸的主要原因是矿井中甲烷气体温度达到爆炸极限,遇点燃源引起爆炸。
参考答案:×14.【单选题】爆炸性气体环境2区电缆铜芯导线截面积最小()m㎡。
Expo Technologies是英国一家致力于研发、制造正压控制系统的专业厂家。
Expo在六十多年的发展历程中给广大用户留下了深刻的印象,为大宗客户,蓝筹公司, 跨国公司和设备制造商等客户服务。
石油和天然气行业, Expo提供专业技术支持和服务给服务运营公司,如哈里伯顿、斯伦贝谢等。
在中国,我们建立了长期稳固的客户群,其中包括 ABB(中国)、通用电气(中国)、西门子电气、上海电气、佳电股份、南阳防爆、哈电以及无锡电机等知名企业。
Expo的产品适用于所有防爆领域,例如石油化工、气体工业、煤化工、医药工业航运以及尖端的军工方面。
在电机领域,我们引导行业发展,吹扫保护装置在行业里占有率约100%。
在国内,Expo 与多家电机制造商共同合作开发更加安全可靠、节能环保的防爆新产品,以满足市场需求。
近年来我国煤炭、石油、化工等领域不断新建、扩建项目,对大功率防爆电机的需求逐年增多,并且功率要求越来越大,我国生产的增安型、隔爆型电机已无法满足大容量电机的防爆要求。
以往大型防爆电机主要依赖进口,我司配合佳木斯电机于2008年研发YZYKS系列Ex p 防爆电机填补国内空白,国产大型正压防爆电机才逐渐走向市场。
伴随防爆电器标准GB3836-2010与国际标准的更新接轨,大型增安型防爆电机同样需要配备正压通风装置以确保电机在起车时的安全。
正压通风控制系统在防爆电器领域具备举足轻重的作用,将在防爆区域的电器设备上逐步得到越来越多的应用。
正压防爆及正压通风控制系统,将逐步取代大型防爆电器设备传统的增安、隔爆防爆型式;在电器的制造成本、周期、技术局限等方面,均具备战略性的优势。
因此,几家国内设备制造商均发觉这一趋势及商机,开始研究和仿造Expo进入中国市场的MiniPurge 正压通风系统,但均存在一些技术缺陷及隐患,主要体现在以下几个方面:一,国内正压防爆起步较晚,通风控制系统尚没有一家的产品已得到3年以上安全运行的成功案案例证明,在产品的功能、稳定性、精确度、安全性等方面难以得到保证;二,Expo MiniPurge 正压通风系统含多项专利技术,尤其是在安全泄压阀磁力控制精度和自动闭环增压系统,该系统可以智能调节控制电器内腔的压力波动,而国产的设备只是提供一个恒定的补偿气流,当电机的转速变化、漏气量增加等情况时难以实行内腔自动调压。
防爆电气设备的几种基本防爆型式(1) 隔爆型“d”隔爆型防爆型式是把设备可能点燃爆炸性气体混合物的部件全部封闭在一个外壳内,其外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙,渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏,并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸气形成的爆炸性环境的点燃(参见GB 3836 2标准)。
把可能产生火花、电弧和危险温度的零部件均放入隔爆外壳内,隔爆外壳使设备内部空间与周围的环境隔开。
隔爆外壳存在间隙,因电气设备呼吸作用和气体渗透作用,使内部可能存在爆炸性气体混合物,当其发生爆炸时,外壳可以承受产生的爆炸压力而不损坏,同时外壳结构间隙可冷却火焰、降低火焰传播速度或终止加速链,使火焰或危险的火焰生成物不能穿越隔爆间隙点燃外部爆炸性环境,从而达到隔爆目的。
隔爆型“d”按其允许使用爆炸性气体环境的种类分为I类和IIA、IIB、IIC类。
该防爆型式设备适用于1、2区场所。
(2) 增安型“e”增安型防爆型式是一种对在正常运行条件下不会产生电弧、火花的电气设备采取一些附加措施以提高其安全程度,防止其内部和外部部件可能出现危险温度、电弧和火花的可能性的防爆型式。
它不包括在正常运行情况下产生火花或电弧的设备(参见GB 3836 3标准)。
在正常运行时不会产生火花、电弧和危险温度的电气设备结构上,通过采取措施降低或控制工作温度、保证电气连接的可靠性、增加绝缘效果以及提高外壳防护等级,以减少由于污垢引起污染的可能性和潮气进入等措施,减少出现可能引起点燃故障的可能性,提高设备正常运行和规定故障(例如:电动机转子堵转)条件下的安全可靠性。
〖JP〗该类型设备主要用于2区危险场所,部分种类可以用于1区,例如具有合适保护装置的增安型低压异步电动机、接线盒等。
(3) 本质安全型“i”本质安全型防爆型式是在设备内部的所有电路都是由在标准规定条件(包括正常工作和规定的故障条件)下,产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的本质安全电路。
仪表设备防护一、防爆问题1、仪表防爆的基本原理爆炸是由于氧化或其他放热反应引起的温度和压力突然升高的化学现象,它具有极大的破坏力。
产生爆炸的条件是:(1)、存在爆炸物质(2)、爆炸物质与空气相混合后,其浓度在爆炸限以内(3)、存在足以点燃爆炸混合物的火花、电弧或过热。
防爆的原理就是采取有效地措施,阻止产生爆炸的三个条件同时出现。
换言之,只要消除膳宿三个条件中的任何一个,就能防爆。
2、爆炸性物质和危险场所的划分(1)、爆炸性物质的划分在化工、炼油生产工艺装置中,把爆炸性物质分为矿井甲烷、爆炸性气体和蒸汽、爆炸性粉尘和纤维等三类。
(2)、爆炸性气体的划分爆炸性气体(含蒸汽和薄雾)在标准试验条件下,根据可能引爆的最小火花能力大小,分为:Ⅰ、ⅡA、ⅡB、ⅡC四类,按其引燃温度分为:T1、T2、T3、T4、T5、T6六组。
(3)、爆炸性粉尘的划分爆炸性粉尘和纤维按其物理性质,分为:ⅡA、ⅡB两类,按其引燃温度分为:T1-1、、T1-2、T1-3三组。
(4)、爆炸危险场所的划分①、气体爆炸危险场所分为:0、1、2区三个等级区域。
0级区域指在正常情况下,爆炸性气体持续或长期存在;1级区域指在正常情况下,爆炸性气体有可能存在;2级区域指在正常情况下,爆炸性气体不能出现或偶尔短时间出现。
②、粉尘爆炸危险场所分为: 10、11级两个等级区域。
在10区域内爆炸性粉尘长期存在或短时间频繁出现;在11区域内爆炸性粉尘不能出现或在不正常情况下偶尔短时间出现。
(5)、仪表的防爆标志了解防爆基本知识的实用意义正在于识别仪表的防爆标志,从而对仪表适用的防护形式、安装区域和可涉及的爆炸性物质一目了然气体爆炸危险场所用电气设备防爆类型选型表爆炸危险区域适用的防护型式电气设备类型符号0区 1、本质安全型(ia级) ia2、其他特别为0区设计的电气设备(特殊型) s1区 1、适用于0区的防护类型2、隔爆型 d3、增安型 e4、本质安全型 ib5、充油型 o6、正压型 p7、充砂型 q8 其他特别为1区设计的电气设备(特殊型) S2区 1、适用于0区或1区的防护类型2、无火花型 n在防爆型仪表的铭牌和产品说明书中必须标注防爆标志,防爆标志由防爆电气设备的总标志Ex加其类型、类别、级别、组别构成。
防爆等级标准以及各种防爆名词解释防爆等级说明1 我国对爆炸性危险场所是如何划分的?答我国对爆炸性危险场所的划分采⽤与IEC等效的⽅法。
国家标准GB 50058-92中规定,爆炸性⽓体危险场所按其危险程度⼤⼩,划分为0区、1区、2区三个级别,爆炸性粉尘危险场所划分为0区、11区两个级别,详见表4-1。
2 国际上对爆炸性危险场所是如何划分的?答国际上各主要⼯业国家对爆炸性危险场所的划分,基本上可分两种意见。
⼀种以IEC(国际电⼯委员会)为代表,包括德国、英国、意⼤利、⽇本、澳⼤利亚等国,对⽓体划分为0区、1区、2区,对粉尘划分为10区、11区。
其定义与IEC基本相同(可参见我国对各区域的定义,我国等效采⽤IEC标准)。
另⼀种为美国、加拿⼤等北美国家的划分,以NEC(美国国家电⽓规程)的定义为代表,对⽓体划分为1区、2区(没有0区),对粉尘也划分为1区、2区。
两者之间的对应关系⼤致如下:⽓体:IEC0区、1区——NEC 1区IEC 2 区 ——NEC2区粉尘:IEC 10区——NEC 1区IEC 11区——NEC 2区IEC“区”的英⽂为Zone;NEC“区”的英⽂为Division。
3 我国的防爆产品设备,其防爆结构形式有⼏种?列出其名称和标志。
答根据国家标准GB 3836—83,我国的防爆产品设备其防爆结构形式有8种,列举如下。
结构形式标志结构形式标志隔爆型 d 充油型 o增安型 e 充砂型 q本质安全型 i ⽆⽕花型 n正压型 p 特殊型 s4 什么是隔爆型防爆产品?它有什么特点?答隔爆⼜称耐压防爆,它把能点燃爆炸混合物的防爆产品部件封闭在⼀个外壳内,该外壳特别牢固,能承受内部爆炸性混合物的爆炸压⼒,并阻⽌向壳外的爆炸性混合物传爆。
这就是说,隔爆型防爆产品的壳体内部是可能发⽣爆炸的,但不会传到壳体外⾯来,因此这种防爆产品的各部件的接合⾯,如防爆产品盖的螺纹圈数,螺纹精度,零点,量程调整螺钉和表壳之间,变送器的检测部件和转换部件之间的间隙,以及导线⼝等,都有严格的防爆要求。
危险场所电气防爆安全规范1 范围本标准规定了爆炸性气体或可燃性粉尘环境中电气设备的选型、安装、使用、维护的安全要求及检查程序。
本标准不适用于下列环境:——煤矿井下;——炸药的制造和加工场所;——医疗室。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB 3836.1-2000 爆炸性气体环境用电气设备第1部分:通用要求(eqv IEC 60079-0:1998)GB 3836.3-2000 爆炸性气体环境用电气设备第3部分:增安型“e”(eqv IEC 60079-7:1990)GB 3836.4-2000 爆炸性气体环境用电气设备第4部分:本质安全型“i”(eqv IEC 60079-11:1999)GB 3836.5-2004 爆炸性气体环境用电气设备第5部分:正压外壳型“p”(MOD IEC 60079-2:2001)GB 3836.13-1997 爆炸性气体环境用电气设备第13部分:爆炸性气体环境用电气设备的检修(eqv IEC 60079-19:1993)GB 3836.14-2000 爆炸性气体环境用电气设备第14部分:危险场所分类(idt IEC 60079-10:1995)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)(idt IEC 60079-17:2002)GB 12476.1-2000 可燃性粉尘环境用电气设备第1部分:用外壳和限制表面温度保护的电气设备(idt IEC 61241-1-1:1999)GB 12476.2-2006 可燃性粉尘环境用电气设备第1部分:用外壳和限制表面温度保护的电气设备第2节:电气设备的选择、安装和维护(idt IEC 61241-1-2:1999)GB/T 18380.1~18380.3-2001 电缆在火焰条件下的燃烧试验(idt IEC 60332)GB/T 14823.1-1993 电气安装用导管特殊要求金属导管(eqv IEC 60614-2-1:1982)GB 16895 建筑物电气装置GB 50058-1992 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范IEC 60364 建筑物电气装置ISO4225:1994 空气质量一般特性词汇3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
电机防爆等级一、防爆电机的概念防爆电机是一种可以在易燃易爆厂所使用的一种电机,运行时不产生电火花。
防爆电机主要用于煤矿、石油天然气、石油化工和化学工业。
此外,在纺织、冶金、城市煤气、交通、粮油加工、造纸、医药等部门也被广泛应用。
防爆电机作为主要的动力设备,通常用于驱动泵、风机、压缩机和其他传动机械。
电机按防爆原理可分为隔爆型电机、增安型电机、正压型电机、无火花型电机及粉尘防爆电机等。
二、 防爆的基本原理1、爆炸的概念爆炸的概念:爆炸是物质从一种状态,经过物理或化学变化,突然变成另一种状态,并放出巨大的能量。
急剧速度释放的能量,将使周围的物体遭受到猛烈的冲击和破坏。
爆炸必须具备的三个条件:①、爆炸性物质:能与氧气(空气)反应的物质,包括气体、液体和固体。
(气体:氢气,乙炔,甲烷等;液体:酒精,汽油;固体:粉尘,纤维粉尘等。
②氧气:空气。
③点燃源:包括明火、电气火花、机械火花、静电火花、高温、化学反应、光能等。
2、防爆的原因考虑因素易爆物质: 很多生产场所都会产生某些可燃性物质。
煤矿井下约有三分之二的场所有存在爆炸性物质;化学工业中,约有 80% 以上的生产车间区域存在爆炸性物质。
氧气 : 空气中的氧气是无处不在的。
点燃源 : 在生产过程中大量使用电气仪表,各种磨擦的电火花 , 机械磨损火花、静电火花、高温等不可避免,尤其当仪表、电气发生故障时。
客观上很多工业现场满足爆炸条件。
当爆炸性物质与氧气的混合浓度处于爆炸极限范围内时,若存在爆炸源,将会发生爆炸。
因此采取防爆就显得很必要了。
三、危险场所危险性划分:1、危险气体粉尘爆炸性物质 区域定义 中国标准 北美标准气体(CLASS Ⅰ) 在正常情况下 , 爆炸性气体混合物连续或长时间存在的场所0 区 Div.1在正常情况下爆炸性气体混合物有可能出现的场所1 区在正常情况下爆炸性气体混合物不可能出现, 仅仅在不正常情况下 , 偶尔或短时间出现的场所2 区 Div.2粉尘或纤维(CLASS Ⅱ/Ⅲ) 在正常情况下 , 爆炸性粉尘或可燃纤维与空气的混合物可能连续 , 短时间频繁地出现或长时间存在的场所10 区 Div.1在正常情况下 , 爆炸性粉尘或可燃纤维与空气的混合物不能出现 , 仅仅在不正常情况下 , 偶尔或短时间出现的场所11 区 Div.22、防爆方法对危险场所的适用性:序号 防爆型式 代号 国家标准 防爆措施 适用区域1 隔爆型 d GB3836.2 隔离存在的点火源 Zone1,Zone22 增安型 e GB3836.3 设法防止产生点火源 Zone1,Zone23 本安型 ia GB3836.4 限制点火源的能量 Zone0-2本安型 ib GB3836.4 限制点火源的能量 Zone1,Zone24 正压型 p GB3836.5 危险物质与点火源隔开 Zone1,Zone25 充油型 o GB3836.6 危险物质与点火源隔开 Zone1,Zone26 充砂型 q GB3836.7 危险物质与点火源隔开 Zone1,Zone27 无火花型 n GB3836.8 设法防止产生点火源 Zone28 浇封型 m GB3836.9 设法防止产生点火源 Zone1,Zone29 气密型 h GB3836.10设法防止产生点火源 Zone1,Zone23、爆炸性危险气体分类根据可能引爆的最小火花能量,我国和欧洲及世界上大部分国家和地区将爆炸性气体分为四个危险等级 , 如下表 :工况类别 气体分类 代表性气体 最小引爆火花能量矿井下 Ⅰ 甲烷 0.280mJ矿井外的工厂 ⅡA 丙烷 0.180mJⅡB 乙烯 0.060mJⅡC 氢气 0.019mJ气体温度组别划分:温度 组别 安全的物体表面温度 常见爆炸性气体T1 ≤ 450℃ 气、丙烯腈等 46 种T2 ≤ 300℃ 乙炔、乙烯等 47 种T3 ≤ 200℃ 汽油、丁烯醛等 36 种T4 ≤ 135℃ 乙醛、四氟乙烯等 6 种T5 ≤ 100℃ 二硫化碳T6 ≤ 85℃ 硝酸乙酯和亚硝酸乙酯 Ex(ia)ⅡC T6 的含义 :标志内容 符号 含义防爆标志 Ex 符合某种防爆标准,如我国的国家标准防爆方式 ia 采用 ia 级本质安全防爆方法,可安装在 0 区气体类别 ⅡC 被允许涉及ⅡC 类爆炸性气体温度组别 T6 仪表表面温度不超过 85℃Ex(ia)ⅡC 的含义:标志内容 符号 含义防爆声明 Ex 符合欧洲防爆标准防爆方式 ia 采用 ia 级本质安全防爆方法,可安装在 0区气体类别 ⅡC 被允许涉及ⅡC 类爆炸性气体防爆标志的组成及含义Ex d ⅡB T4温度组别:T4,物体表面温度不超过 135℃ 气体类别:ⅡB防爆型式:隔爆型防爆标志4、防爆标志格式说明:将工厂或矿区的爆炸危险介质,按其引燃能量,最小点燃温度以及现场爆炸性危险气体存在的时间周期进行科学分类分级,以确定现场防爆设备的防爆标志和防爆形式。
隔爆型、本安型和正压型的防爆原理及特点浅析作者:甘方熹李洪森李小丽来源:《中小企业管理与科技·下旬刊》2014年第09期摘要:文章首先阐述了爆炸的概念及形成条件,然后用图文并茂的方式介绍了隔爆型、本安型和正压型的防爆原理及优缺点,并对其使用范围做了简要的阐述。
关键词:爆炸隔爆型本安型正压型防爆原理1 爆炸的概念、危害及使用范围防爆领域所说的爆炸是燃烧的一种加速度反应。
在爆炸危险性环境中,燃烧剂(如氢气,汽油,苯等)、氧化剂(氧气,空气)、点燃源(例如明火,火花,电弧,高温表面等)三要素在时间和空间上同时相遇时就会发生氧化反应,在短时间内释放出大量的热辐射和光辐射,这些能量在一定封闭或者半封闭(通风不畅)的空间内得不到或来不及释放,就会在空间内形成巨大的冲击波,并发出强光和声响,这就形成了爆炸。
爆炸一旦产生将会带来不可估量的人员伤亡和财产损失,防爆电气正是为避免产生这种爆炸危险而研发的。
防爆电气设备广泛应用于石油、化工、煤矿、轻纺、粮食加工以及军工业部门中可聚集爆炸性气体、蒸汽、粉尘或纤维等危险物料的爆炸危险场所[1]。
2 防爆类型的分类防爆类型分为:隔爆型、本安型、增安型、正压型、浇封型、充油型、充沙型、无火花型。
本文主要介绍常见的三种典型防爆类型:隔爆型、本安型和正压型。
3 几种防爆类型的防爆原理、优缺点及使用范围3.1 隔爆型Ex“d”隔爆型的基本原则是包容型。
在电气设备中,利用隔爆外壳,承受其内部爆炸性气体混合物爆炸时产生的爆炸压力,并阻止内部爆炸向周围爆炸性混合物传播。
设备中所有隔爆间隙小于相应可燃性气体的最大实验安全间隙(在标准规定的实验条件下,一个外壳内最易点燃浓度的爆炸性混合物被点燃后产生的火焰穿越25mm长的结合面,不能点燃外壳外部环境的爆炸性混合物时,结合面两部分之间的最大间隙)[2]。
如果可燃性气体进入外壳之内被火花点燃产生爆炸,则爆炸火焰被限制在外壳之内,不能点燃外壳外部环境中的爆炸性混合物,从而保证了使用环境的安全。
正压型(Ex p)防爆解决方案
除了高度的安全性,正压型(Ex p)防爆解决方案主要因其灵活性和易用性而备受青睐。
正压防爆监控系统包括正压控制器、压力监测部件以及数字式或比例式的正压吹扫阀,可以用于各种尺寸的防爆机柜。
此外还可根据生产实际需要,调节吹扫时长和吹扫压力。
典型的正压(Ex p)防爆柜的操作分为以下 3 个步骤。
1. 准备阶段。
压缩的空气或惰性气体通过吹扫阀将压缩空气或惰性气体输送到防爆箱体内,并产生一个超压。
达到预设的超压后,进入下面的“吹扫阶段”并通过 Ex p 正压控制器进行调节。
2. 吹扫阶段。
在起动机柜内的设备之前,必须将机柜内可能存在的任何爆炸性混合物吹扫出机柜。
当达到预设的箱体内部超压时,吹扫阀就会自动打开,然后保护性气体被引入柜内,进行彻底的吹扫。
出气阀(即压力监测部件)安装在不同部位,以确保气流受控。
仅需极小的超压(最高 15 mbar,1mbar=100Pa)带来了吹扫时间短的巨大好处。
这使得柜体的壁厚可以做到 1.5 ~ 2 mm 那样薄,这反过来也能降低成本。
一旦吹扫阶段完成,吹扫阀关闭,吹扫气流停止,当柜体内部超压恢复到预设值,出气阀随之关闭。
3. 运行阶段。
内部设备开始正常运行,正压控制器监测并随时调节箱体内部压力,以防止爆炸性气体再次进入柜体内部。
吹扫阀则随时自动补偿轻微的泄漏带来的压力损失。
炼油厂和其他处理易燃蒸汽的场所是防爆技术的主要用户。
将不可避免的泄漏气体量降到最低,以确保内部设备最大限度连续运行,确保成本效益。
此外,还可用在机柜内温度监测和控制系统,以提供柜内冷却功能。
例如在下述科威特和埃及的两家炼油厂的成功应用,正压柜体上安装了一个甚至两个涡轮制冷器。
科威特炼油厂——高温下的正常运行
在科威特的一家炼油厂,一台特殊的测量设备正在监测一台风机的振动,测量值为逸出气体的监控提供重要参考,因此对整个工厂的安全运行意义重大。
挑战在于,该测量设备仅有防爆 2 区认证,但必须要在防爆 1 区安全使用,这正
是选择正压防爆解决方案的理由之一。
与Ex d 隔爆解决方案相比,正压防爆(Ex p)箱体的大尺寸可以容纳更多的组件,质量却更轻。
不仅如此,Ex p 正压防爆方案还更能承受严苛的化工环境。
最后也可能是最重要的原因,也是其最大的挑战,科威特当地高达 55℃的运行环境温度。
如此高的环境温度,还必须考虑到机柜内部的高功耗带来的散热这一点,其实选择已经不多。
由于压缩机冷却装置占地面积大,所需成本高,所以这家科威特炼油厂决定在机柜上安装两台涡轮制冷器,以达到所需的冷却能力。
当然在这一解决方案中,也需要克服其他一些挑战,安装两台涡轮制冷器需要每分钟 2 000 L 的5.5 bar 压缩空气。
即使对于 R.Stahl公司也不是一个轻而易举的事情,特别是无法在现场提前进行测试,因此 R.Stahl 公司在德国瓦尔登堡总部还专门搭建了一个特别的模拟环境,以便事先对该解决方案进行全面测试。
但这并不是这个项目的唯一独特之处。
正压机柜内部构造必须和威图的标准机柜相似,这样客户才能继续使用他们熟悉的标准工业组件,例如 19 英寸(约48.26 cm)机架和内部照明灯具等(安装尺寸受内部分格限制)。
然而威图机柜并没有在危险区域使用的防爆认证。
所以需要量身定制一个机柜,使其内部的分格尺寸与威图机柜相同,并提供符合客户要求的安装固定选项,客户就可以安装他们常规的威图配件了,在 R.Stahl 公司提供的安全保护下,这样就能满足客户需求和安全要求。
这个机柜完全由焊接而成,比市场上其他机柜的严密性高出许多倍,从而大大减少了诸如泄漏之类等问题。
这也是正压型防爆(Ex p)的基本要求,因其内部始终存在轻微的超压。
具体来说,该解决方案包含了一个带有附加支撑的9850/0 增安箱体用于正压运行,正压机柜前后开门以方便客户操作,外显示屏配有带 6 mm 安全玻璃的折叠罩,如图 1 所示。
Ex p 正压箱体拥有防爆1区的部件认证,防护等级达到了IP 66。
R.Stahl 公司将此具有部件认证(“U”认证)的正压箱体提供给用户,用户像往常一样自行完成机柜内部元器件的安装和接线,经过最终现场验收后,就可作为一台拥有完整防爆认证的 8620/5 Ex p正压控制盘安装在防爆区域了,剩余的检查可由外部测试机构或其他专家进行。
埃及炼油厂——冗余电源确保的可靠性
在埃及的一家炼油厂,与上述装置类似的振动测量设备不仅用于监测,也用于控制。
因此,对于客户来说,它的控制功能必须要在电力供应中断的情况下依然能够持续正常工作。
为了实现这一点,R.Stahl 公司为 Ex p 正压控制器另外接了一路冗余电源,机柜上还安装了一个用于旁路的钥匙开关,以便在调试或者维护期间绕过正压控制器因柜门打开失压而触发报警的功能,能够对柜内外的设备/元器件继续进行操作。
不过这些工作的前提条件是当时现场不存在爆炸性气体环境,需由工厂的安全流程来保证(通常理解为“热”工作许可流程)。
因此,这个旁路钥匙开关就为这类工作提供了方便,可使柜体进入旁路运行状态,而无需另行特别接线的额外成本。
调试或维护工作结束后,断开旁路开关,正压控制器立即恢复正常,而无须更多昂贵的测试步骤。
埃及炼油厂这个项目也需要安装涡轮制冷器,不过单台就足够了,因为在 50℃的环境温度下,气候条件不像科威特那样极端。
而且机柜是安装在室内,IP65 的防护等级也已足够。
双门的正压机柜(同时提供增安保护)和科威特的那台一样也带有附加的支撑,当然尺寸大得多。
如图 2 所示,在左侧门内有一个额外的机箱,装有一个 Ex i 本安键盘,用于操作 R.Stahl 的 SHARK 防爆人机界面,适用于极端的环境条件。
在右侧门的 19 英寸可移动机架上装有一个客户定
制的显示屏,这两个组件都由带 6 mm 厚的VSG 安全玻璃的折叠罩提供机械保护。
虽然在埃及只需要一个涡流空气冷却器,但由于机柜容积较大,因此还是设计了 3 个出气阀,这样可以大大缩短吹扫时间。
在柜体上方的遮阳罩下用支架安装了一盏 R.Stahl 的防爆 LED 灯,此外柜体上还集成了状态指示灯(显示运行状态),以及防爆声光报警器(能够在出现失压等故障情况时发出警报)。
总之,这两个应用实例表明,即使在极端的高温情况下,也可以采用安全的正压防爆(Ex p)技术。
除了安装简便和坚固耐用,最能打动两家炼油厂用户的是正压防爆方案的灵活性,可以安全地满足他们的个性化要求。