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防爆系列2:关于危险区域


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危险区域

危险区域包括任何在特定条件下可能出现爆炸性环境的区域。爆炸性环境指在大气的条件下, 气体、蒸汽、薄雾、粉尘的可燃物质与空气形成混合物,点燃后燃烧膨胀(爆炸)的环境。只有地方当局可以划分危险区域。用户有责任根据欧洲指令1999/92/EC来划分危险区域。国际标准IEC 61241-10提供了如何划分与危险区域相关的化学性质、物理性质以及在一定频率和特定时段内可能产生爆炸性混合物的物质总量的说明。

气体防爆区域划分

当危险是由于气体、蒸气或薄雾的易燃物质存在,欧盟1992/92/EC指令分为三个区域划分如下: 
0 - 区域内连续或长期存在爆炸性环境,在此区域内电力设备必须安装双重绝缘。 
1 - 在正常情况下区域内可能出现爆炸性环境。隔爆型电机或增加保护的电机可以安装在此区域(对于后者,在标准的限制范围内可以适应)。 
2 - 区域内很少或很短的时间内出现爆炸性环境。隔爆型电机或增加保护的电机以及以及无火花电机可安装在此区域。

粉尘防爆区域划分

当危险是由于可燃性粉尘存在时,欧盟1992/92/EC指令分为如下三个区域: 
20 - 区域内连续或长期存在爆炸性环境,电力设备不能安装在此区域。
21 - 在正常情况下区域内可能出现爆炸性环境。通过了ATEX防爆指令而且防护等级为IP6X的电机可以在此区域安装使用。
22 - 区域内很少或很短的时间内出现爆炸性环境。有导电粉尘存在时,通过了ATEX防爆指令而且防护等级为IP6X的电机可以在此区域安装使用。如果是非导电粉尘时,防护等级IP55和制造厂符合标准声明的电机可以在此区域安装使用。


使用区域内存在
气体

使用区域内存在导电
粉尘

操作区域的危险等级


0

20

爆炸性环境长期存在

1

21

爆炸性环境可能发生

2

22

爆炸性环境不太可能发生

危险区域划分

设备类别

ATEX 94/9/EC 欧盟指令根据不同的防爆类型将设备分为三类。

设备分类

防爆类型按 
照设备分类

矿用

地表

分类

气体分类

可燃性粉尘分类

非常高

M1

1G

1D

M2

2G

2D

不提供

3G

3D

注意:高类别的设备可以安装在低类别的场合。

外壳组别

电气设备按标准可分为两组: 

Group I: 与沼气或煤尘相关, 安装在煤矿或也下通道的电气设备

Group II: 与其它爆炸环境相关, 安装在地表工厂的电气设备

用于地表且提供“d”(隔爆型)保护的设备外壳, 又分为三个子类,这些类别同样适用于可燃性物质场合Group IIA, Group IIB, Group IIC. 

属于某一特定外壳组别的电机同样适用于外壳组别比其低的场合,Group IIB适用于Group IIAGroup IIC适用于Group IIAGroup IIB

温度等级 针对气体环境

电气设备根据*高表面温度分为6个等级。*高表面温度是指电气设备的任一部分可能引起周围气体环境爆炸的*高温度。

就电机而言,它是指:

§ 防爆类型“d” “p” 的外壳表面温度

§ 防爆类型“e” “n”的内部或外部温度

温度等级

介质的着火温度

温度等级

40°C环境温度时电气设备的*高表面温度

[°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

 

气体、蒸汽等的燃烧温度

可燃性气体和蒸汽是根据不同的点火温度和爆炸能力进行分类的。电机和其他电气设备上都会用符号标明防护等级、外壳组别、温度等级以及这些设备可以安装的区域。

根据温度等级和气体组别对易燃性气体和蒸汽进行分类

类别

温度等级

T1

T2

T3

T4

T5

T6

I

甲烷 沼气

 

 

 

 

 

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 
环已酮 
酒精 
异丁醇 
液化气 
天然气 
醋酸丙酯

环己烷 
环己醇 
癸烷 
柴油燃料 
汽油 
导热油 
庚烷 
己烷 
喷气燃料 
戊烷 
石油*

乙醛
乙醚

 

 

IIB

焦炉煤气 
水煤气(碳化后的)

1,3 - 丁二烯 
乙烯 
苯乙烷 
乙烯氧化物

硫化氢
异戊二烯
石油*

乙醚

 

 

IIC

乙炔

 

 

 

二硫化碳 
硝酸乙酯

* 根据成分而定

  

易燃性环境的温度

当对可能形成粉尘云或粉尘层的易燃性粉尘提供保护时粉尘的点燃温度必须被考虑。 

电机铭牌上标明的外壳表面温度必须低于参考的点燃温度。 

参考温度是指以下计算出的两个数值的*低值。

TS1 = 2/3 Tcl 
(Tcl=粉尘云的点燃温度

TS2 = T5mm – 75K 
(T5mm =5mm粉尘层的点燃温度)

Tamm =TS1TS2之间的*低值

易燃性粉尘点燃温度的计算

粉尘点燃温度

粉尘云

粉尘层
T5mm

**温度

Ts1 = 2/3 Tcl

Ts2 = T5mm - 75K

*高表面温度

Tamm =TS1TS2之间的*低值

电机表面温度≤ Tamm

易燃性粉尘点燃温度举例

 

粉尘云
[°C]

粉尘层
[°C]

590

>450

碳尘

380

225

面粉

490

340

小麦粉尘

510

300

甲基纤维素

420

320

酚醛树脂

530

>450

聚乙烯

420

融化

PVC

700

>450

烟尘

810

570

淀粉

460

435

490

460

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