防爆灌裝機的防爆等級

防爆的基本原理
爆炸的概念
     爆炸是物質(zhì)從yi種狀態(tài)，經(jīng)過物理或化學變化，突然變成另yi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條件：
1 ）爆炸性物質(zhì)：能與氧氣（空氣）反應的物質(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 ）點燃源：包括明火、電氣火花、機械火花、靜電火花、高溫、化學反應、光能等。 
為什么要防爆
      易爆物質(zhì) : 很多生產(chǎn)場所都會產(chǎn)生某些可燃性物質(zhì)。煤礦井下約有三分之二的場所有存在爆炸性物質(zhì)；化學工業(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 : 空氣中的氧氣是無處不在的。點燃源 : 在生產(chǎn)過程中大量使用電氣儀表，各種磨擦的電火花 , 機械磨損火花、靜電火花、高溫等不可避免，尤其當儀表、電氣發(fā)生故障時。
    客觀上很多工業(yè)現(xiàn)場滿足爆炸條件。當爆炸性物質(zhì)與氧氣的混合濃度處于爆炸ji限范圍內(nèi)時，若存在爆炸源，將會發(fā)生爆炸。因此采取防爆就顯得很必要了。 
儀表防爆的原理
危險場所危險性劃分： 
   爆炸性物質(zhì) 區(qū)域定義 中國標準 北美標準
0 區(qū)：Div.1 氣體(CLASS Ⅰ)  在正常情況下 , 爆炸性氣體混合物連續(xù)或長時間存在的場所
1 區(qū)：在正常情況下爆炸性氣體混合物有可能出現(xiàn)的場所 1 區(qū)
2 區(qū)：Div.2 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 , 偶爾或短時間出現(xiàn)的場所
10 區(qū) Div.1：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) , 短時間頻繁地出現(xiàn)或長時間存在的場所
11 區(qū) Div.2：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 , 偶爾或短時間出現(xiàn)的場所  
防爆方法對危險場所的適用性： 
序號 防爆型式 代號 國家標準 防爆措施 適用區(qū)域
1  隔爆型 d  GB3836.2  隔離存在的點火源 Zone1,Zone2 
2  增安型 e  GB3836.3  設法防止產(chǎn)生點火源 Zone1,Zone2 
3  本安型 ia  GB3836.4  限制點火源的能量 Zone0-2 
本安型 ib  GB3836.4  限制點火源的能量 Zone1,Zone2 
4  正壓型 p  GB3836.5  危險物質(zhì)與點火源隔開 Zone1,Zone2 
5  充油型 o  GB3836.6  危險物質(zhì)與點火源隔開 Zone1,Zone2 
6  充砂型 q  GB3836.7  危險物質(zhì)與點火源隔開 Zone1,Zone2 
7  無火花型 n  GB3836.8  設法防止產(chǎn)生點火源 Zone2 
8  澆封型 m  GB3836.9  設法防止產(chǎn)生點火源 Zone1,Zone2 
9  氣密型 h  GB3836.10  設法防止產(chǎn)生點火源 Zone1,Zone2 
防爆對危險場所的適用性：
爆炸性危險氣體分類
   根據(jù)可能引爆的zui小火花能量，我國和歐洲及世界上大部分國家和地區(qū)將爆炸性氣體分為四個危險等級 , 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 Ⅰ 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 
      美國和加拿大shouxian將散布在空氣中的爆炸性物體分成三個 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
儀表的防爆標志
  Ex(ia)ⅡC T6 的含義 : 
標志內(nèi)容 符號 含義
防爆聲明 Ex  符合某種防爆標準，如我國的國家標準
防爆方式 ia  采用 ia 級本質(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 85℃
Ex(ia)ⅡC 的含義 
標志內(nèi)容 符號 含義
防爆聲明 Ex  符合歐洲防爆標準
防爆方式 ia  采用 ia 級本質(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 : 該標志中無溫度組別項 , 說明該儀表不與爆炸性氣體直接接觸 . 
防爆術(shù)語：
有關防爆術(shù)語及標準 
  安全柵安全參數(shù)定義： 
*8226; 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 
*8226; 安全柵zui高開路電壓： Uoc 
       在zui高允許電壓范圍內(nèi)本安端開路時電壓zui大值 
*8226; 安全柵zui大短路電流： Isc 
       在zui高允許電壓范圍內(nèi)本安端短路時的電流zui大值 
*8226; 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 
*8226; 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 
  防爆標志格式說明：
   將工廠或礦區(qū)的爆炸危險介質(zhì)，按其引燃能量，zui小點燃溫度以及現(xiàn)場爆炸性危險氣體存在的時間周期進行科學分類分級，以確定現(xiàn)場防爆設備的防爆標志和防爆形式。
  防爆標志格式： 
               Ex      (ia)    ⅡC      T4   
   防爆標記防爆等級氣體組別溫度組別
  防爆等級說明：
 ia 等級：  在正常工作、yi個故障和二個故障時均不能點燃爆炸性氣體混合物的電氣設備。
  正常工作時，安全系數(shù)為 2.0 ；
   yi個故障時，安全系數(shù)為 1.5 ；
   二個故障時，安全系數(shù)為 1.0 。   
注：有火花的觸點須加隔爆外殼、氣密外殼或加倍提高安全系數(shù)。
 ib 等級 :
  在正常工作和yi個故障時不能點燃爆炸性氣體混合物的電氣設備。
  正常工作時，安全系數(shù)為 2.0 ；  yi個故障時，安全系數(shù)為 1.5 。
  正常工作時，有火花的觸點須加隔爆外殼或氣密外殼保護，并且有故障自顯示的措施，yi個故障   時安全系數(shù)為 1.0 。

yi、 防爆概念

1、 引起爆炸的三個必要條件，三個條件同時具備 —— 爆炸
點火所需能量 source of igrution；空氣或氧氣 air or oxygen；flammable air flammable dust
2、 防止爆炸的產(chǎn)生必從三個必要條件來考慮，限制了其中的yi個必要條件，就限制了爆炸的產(chǎn)生。
在工業(yè)過程中，通常從下述三個方面著手對易燃易爆場合進行處理。
1）預防或zui大限度地降低易燃物質(zhì)泄漏的可能性；
2）不用或盡量少用易產(chǎn)生電火花的電所元件；
3）采取充氮氣之類的方法維持惰性狀態(tài)。

二、 危險區(qū)域的等級分類及電氣元件防爆分類和允許溫度區(qū)域
1、 危險區(qū)域的等級分類
0區(qū)（Zone 0）： 易爆氣體始終或長時間存在
1區(qū)（Zone 1）： 易燃氣體在儀表的政黨工作過程中有可能發(fā)生或存在
2區(qū)（Zone 2）： yi般情形下，不存在易燃氣體且即使偶爾發(fā)生，基存在時間亦很短
易爆區(qū)域等級劃分，國際標準與美國標準的對照比較
I.E.C. N.E.C.
氣體 Zone 0 Class I, Division I
Zone 1 Class I, Division I
Zone 2 Class I, Division II
粉塵 Zone 10 Class II, Division I
Zone 11 Class II, Division II
I.E.C.： 國際電工技術(shù)委員會（Internaional Electrotechnical Commission）
N.E.C.： 美國電氣規(guī)程（National Electrical Code, U.S.A.）
2、電氣元件防爆分類
1、yi般保護 EN50.014
2、浸油保護 0 EN50.015
3、充壓保護設施 p EN50.016
4、加充粉末 q EN50.017
5、阻燃殼體 d EN50.018
6、提高安全系數(shù) e EN50.019
7、本安保護 i EN50.0120
8、氣密保護 h 未統(tǒng)yi
9、壓力花保護 n 未統(tǒng)yi
10、特殊措施 s 未統(tǒng)yi
3、電氣設備允許溫度區(qū)域
電氣元件溫區(qū)等級號 元件表面溫度zui大允許值（°C） 氣體燃點（°C）
T1 200T450 450
T2 200T300 300
T3 135T200 200
T4 100T135 135
T5 85T100 100
T6 T85 85

三、 幾種常見物質(zhì)的爆炸特性
名稱 燃點（°C） 溫度等級 爆炸等級組號 名稱 燃點（°C） 溫度等級 爆炸等級組號
丙酮 540 T1 IIA 乙炔 305 T2 IIC
醋酸酐 330 T2 IIA 苯 555 T1 IIA
丁烷 365 T2 IIA n-丁醇 340 T2 IIA
苯氯酸 590 T1 IIA 乙醇 425 T2 IIA
乙醋酸 460 T1 IIA 甲醇 455 T1 IIA
硝基苯 430 T1 IIA n-戊烷 285 T3 IIA
丙烷 470 T1 IIA 甲苯 535 T1 IIA
氫氣 560 T1 IIC 硫化氫 270 T3 IIB
二硫化碳 102 T5 IIC

四、本安型傳感電路的供電限制
供電限制主要體現(xiàn)在以下三個方面：
1、將動力電與電子元件隔離。
2、采取措施杜jue外界干擾電磁場通過繼電或電流輸出端偶合zhi電子元件中。
3、限制傳感電路的工作電源及電壓
本安型電路可分為兩類：ia及ib。Ib本安電路必須保證政黨工作狀態(tài)下以及系統(tǒng)中存在yi起故障時，電路元件不發(fā)生燃爆。Ia本安電路則要求正常工作狀況下及存在兩起故障時，元器件不發(fā)生燃爆。

五、EH儀表所遵循的主要防爆標準
1、IEC / CENELEC / EUrOPE及NORTH AMERICA / FM標準為經(jīng)常選用，而CANADA / CSA標準幾乎在中國不使用。
例： CENELEC: Eex de/Eex d ib IIC T2-T6
FM: NI/I/Z/ABCD DIP/II, III/1/EFG
XP/I/1/ABCD DIP/II, III/1/EFG
CSA: Class I, Div 2, ABCD
2、新的歐洲防爆標準ATEX100a將取代原CENELEC標準（截止2003年）
ATEX 100a： II IG Eex ia IIB T6
I II 1G Zone 0 1D, 2D,3D dust explosion
Mining other 2G Zone 1
Industry industry 3G Zone 2

六、儀表殼體防護等級的劃分
作為應用于易爆危險區(qū)的儀表，對其外殼的保護等級亦應作出規(guī)定，賦予yi定的代碼，即IP等級號。
IEC144規(guī)定的殼體保護等級由yi個對應其抗外界物體沖擊與穿刺能力及防水能力的代碼表示。例如：本安型儀表測量電路板不應從其殼體中取出，否則會違反IP40所提出的zui低要求。保護等級由兩位數(shù)字組成，在其前加上IP字樣。
IP1 2
diyi位數(shù)字 di二位數(shù)字
抗外界物體沖刺能力 防水能力
0無抗沖穿能力 0無防水穿能力
1外界物體尺寸大于50mm（特大） 1水自落下滴
2外界物體尺寸大于120mm（中） 2水滴入角度為-15°
3外界物體尺寸大于2.5mm（小） 3水以60°角度噴射
4顆粒狀外界物體，粒度大于1mm 4從各方面噴射
5危險性塵埃 5 50升/分的水束
6穿透性塵埃（僅適用于特殊殼體） 6 100升/分的水束
7以1米/分的速度浸入水中
8 以預xian商定的方式浸入水中