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    技術文章

    防爆系列2:關于危險區域


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    危險區域

    危險區域包括任何在特定條件下可能出現爆炸性環境的區域。爆炸性環境指在大氣的條件下, 氣體、蒸汽、薄霧、粉塵的可燃物質與空氣形成混合物,點燃后燃燒膨脹(爆炸)的環境。只有地方當局可以劃分危險區域。用戶有責任根據歐洲指令1999/92/EC來劃分危險區域。國際標準IEC 61241-10提供了如何劃分與危險區域相關的化學性質、物理性質以及在一定頻率和特定時段內可能產生爆炸性混合物的物質總量的說明。

    氣體防爆區域劃分

    當危險是由于氣體、蒸氣或薄霧的易燃物質存在,歐盟1992/92/EC指令分為三個區域劃分如下: 
    0 - 區域內連續或長期存在爆炸性環境,在此區域內電力設備必須安裝雙重絕緣。 
    1 - 在正常情況下區域內可能出現爆炸性環境。隔爆型電機或增加保護的電機可以安裝在此區域(對于后者,在標準的限制范圍內可以適應)。 
    2 - 區域內很少或很短的時間內出現爆炸性環境。隔爆型電機或增加保護的電機以及以及無火花電機可安裝在此區域。

    粉塵防爆區域劃分

    當危險是由于可燃性粉塵存在時,歐盟1992/92/EC指令分為如下三個區域: 
    20 - 區域內連續或長期存在爆炸性環境,電力設備不能安裝在此區域。
    21 - 在正常情況下區域內可能出現爆炸性環境。通過了ATEX防爆指令而且防護等級為IP6X的電機可以在此區域安裝使用。
    22 - 區域內很少或很短的時間內出現爆炸性環境。有導電粉塵存在時,通過了ATEX防爆指令而且防護等級為IP6X的電機可以在此區域安裝使用。如果是非導電粉塵時,防護等級IP55和制造廠符合標準聲明的電機可以在此區域安裝使用。


    使用區域內存在
    氣體

    使用區域內存在導電
    粉塵

    操作區域的危險等級


    0

    20

    爆炸性環境長期存在

    1

    21

    爆炸性環境可能發生

    2

    22

    爆炸性環境不太可能發生

    危險區域劃分

    設備類別

    ATEX 94/9/EC 歐盟指令根據不同的防爆類型將設備分為三類。

    設備分類

    防爆類型按 
    照設備分類

    礦用

    地表

    分類

    氣體分類

    可燃性粉塵分類

    非常高

    M1

    1G

    1D

    M2

    2G

    2D

    不提供

    3G

    3D

    注意:高類別的設備可以安裝在低類別的場合。

    外殼組別

    電氣設備按標準可分為兩組: 

    Group I: 與沼氣或煤塵相關, 安裝在煤礦或也下通道的電氣設備

    Group II: 與其它爆炸環境相關, 安裝在地表工廠的電氣設備

    用于地表且提供“d”(隔爆型)保護的設備外殼, 又分為三個子類,這些類別同樣適用于可燃性物質場合Group IIA, Group IIB, Group IIC. 

    屬于某一特定外殼組別的電機同樣適用于外殼組別比其低的場合,Group IIB適用于Group IIA,Group IIC適用于Group IIAGroup IIB

    溫度等級 針對氣體環境

    電氣設備根據*高表面溫度分為6個等級。*高表面溫度是指電氣設備的任一部分可能引起周圍氣體環境爆炸的*高溫度。

    就電機而言,它是指:

    § 防爆類型“d” “p” 的外殼表面溫度

    § 防爆類型“e” “n”的內部或外部溫度

    溫度等級

    介質的著火溫度

    溫度等級

    40°C環境溫度時電氣設備的*高表面溫度

    [°C]

    [°C]

    [°F]

    > 450

    T1

    450

    842

    300 - 450

    T2

    300

    572

    200 - 300

    T3

    200

    392

    135 - 200

    T4

    135

    275

    100 - 135

    T5

    100

    212

    85 - 100

    T6

    85

    185

     

    氣體、蒸汽等的燃燒溫度

    可燃性氣體和蒸汽是根據不同的點火溫度和爆炸能力進行分類的。電機和其他電氣設備上都會用符號標明防護等級、外殼組別、溫度等級以及這些設備可以安裝的區域。

    根據溫度等級和氣體組別對易燃性氣體和蒸汽進行分類

    類別

    溫度等級

    T1

    T2

    T3

    T4

    T5

    T6

    I

    甲烷 沼氣

     

     

     

     

     

    IIA

    乙酸 
    丙酮 
     
    粗苯 
     
    丁酮 
    一氧化碳 
    乙烷 
    乙酸乙酯 
    氯乙烷 
    甲烷 
    甲醇 
    乙酸甲酯 
    甲醇 
    氯甲烷 
    丙烷 
    甲苯 
    二甲苯

    乙醋酐 
    乙酸戊酯 
    正丁烷 
    正丁醇 
    戊醇 
    醋酸丁酯 
    環已酮 
    酒精 
    異丁醇 
    液化氣 
    天然氣 
    醋酸丙酯

    環己烷 
    環己醇 
    癸烷 
    柴油燃料 
    汽油 
    導熱油 
    庚烷 
    己烷 
    噴氣燃料 
    戊烷 
    石油*

    乙醛
    乙醚

     

     

    IIB

    焦爐煤氣 
    水煤氣(碳化后的)

    1,3 - 丁二烯 
    乙烯 
    苯乙烷 
    乙烯氧化物

    硫化氫
    異戊二烯
    石油*

    乙醚

     

     

    IIC

    乙炔

     

     

     

    二硫化碳 
    硝酸乙酯

    * 根據成分而定

      

    易燃性環境的溫度

    當對可能形成粉塵云或粉塵層的易燃性粉塵提供保護時粉塵的點燃溫度必須被考慮。 

    電機銘牌上標明的外殼表面溫度必須低于參考的點燃溫度。 

    參考溫度是指以下計算出的兩個數值的*低值。

    TS1 = 2/3 Tcl 
    (Tcl=粉塵云的點燃溫度

    TS2 = T5mm – 75K 
    (T5mm =5mm粉塵層的點燃溫度)

    Tamm =TS1TS2之間的*低值

    易燃性粉塵點燃溫度的計算

    粉塵點燃溫度

    粉塵云

    粉塵層
    T5mm

    **溫度

    Ts1 = 2/3 Tcl

    Ts2 = T5mm - 75K

    *高表面溫度

    Tamm =TS1TS2之間的*低值

    電機表面溫度≤ Tamm

    易燃性粉塵點燃溫度舉例

     

    粉塵云
    [°C]

    粉塵層
    [°C]

    590

    >450

    碳塵

    380

    225

    面粉

    490

    340

    小麥粉塵

    510

    300

    甲基纖維素

    420

    320

    酚醛樹脂

    530

    >450

    聚乙烯

    420

    融化

    PVC

    700

    >450

    煙塵

    810

    570

    淀粉

    460

    435

    490

    460

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