学习分享--防爆电气设备的分类与选型

2023年6月13日 来源:防爆云平台--防爆产业链服务平台 防爆空调 防爆电气 防爆电机 防爆风机 防爆通讯  浏览 1407 次 评论(0)

电气设是爆炸性危险环境中重要的本质安全设备,针对不同的工况环境,其防爆形式和保护级别也各有区别,正确的选用符合工况环境的防爆电气设备不但可以有效的提升装置本质安全性能,预防安全事故的发生,更能降低投资成本,提高经济效益。但错误的选型,不但不能降低投资成本,反倒会引发安全事故,造成巨大的经济损失。比如选对了防爆形式和分组,但是温度组别不对,特定环境也会发生事故。因此,科学选型,规范的安装是做好爆炸危险环境安全防护工作的关键一步。本期分享一些关于防爆电气设备的分类和选型的知识。

首先,认识一下防爆电气设备的分类、分级和分组。

一、防爆电气设备的分类

防爆电气设备根据其安装使用的工况环境分为三类:

I类:适用于煤矿瓦斯气体环境。

II类:适用于除煤矿瓦斯气体之外的其他爆炸性气体环境。

Ⅱ类电气设备按照其拟使用的爆炸性环境的种类、其场所适用的爆炸性气体混合物的最大试验安全间隙或最小点燃电流比。分为IIA、IIB、IIC三类:

类别

最大试验安全间隙(MESG)

最小点燃电流比(MICR)

IIA

1.14>MESG≥0.9

1.0>MICR>0.8

IIB

0.9>MESG>0.5

0.8≥MICR≥0.45

IIC

0.5≥MESG

0.45>MICR

注:

最大试验安全间隙(MESG)——指在规定的试验条件下,一个壳体充有一定浓度的被试验气体与空气的混合物,点燃后,通过25mm长的接合面均不能引燃壳体爆炸性气体混合物的外壳接合面之间的最大间隙。

最小点燃电流(MIC)——在规定的试验装置上,用直流24V、95mH电感的火花进行3000次点燃试验时,能够点燃可燃性气体混合物的最小电流。此电流降低5%即不能点燃。

最小点燃电流比(MICR)——各种可燃性气体(或蒸气)与空气的混合物的最小点燃电流对甲烷与空气混合物的最小点燃电流的比值。

标志ⅡB的设备可适用千ⅡA设备的使用条件,标志ⅡC类的设备可适用于ⅡA和ⅡB类设备的使用条件。

Ⅲ类电气设备:适用于除煤矿以外的爆炸性粉尘环境。

Ⅲ类电气设备按照其拟使用的爆炸性粉尘环境的特性可进一步再分类:

类别

粉尘特性

ⅢA

可燃性飞絮

ⅢB

非导电性粉尘

ⅢC

导电性粉尘

注:标志ⅢB的设备可适用于ⅢA设备的使用条件,标志ⅢC类的设备可适用于ⅢA或ⅢB类设备的使用条件。

二、防爆电气设备的分级

爆炸性环境用设备,根据设备成为点燃源的可能性和爆炸性气态环境、爆炸性粉尘环境及煤矿甲烷爆炸性环境所具有的不同特性而对设备规定的保护级别。在气体/蒸气环境中设备的保护级别为Ga、Gb、Gc,粉尘环境中设备的保护级别为Da、Db、Dc。

“EPL Ga”爆炸性气体环境用设备,具有“很高”的保护等级,在正常运行过程中、在预期的故障条件下或者在罕见的故障条件下不会成为点燃源。

“EPL Gb”爆炸性气体环境用设备,具有“高”的保护等级,在正常运行过程中、在预期的故障条件下不会成为点燃源。

“EPL Gc”爆炸性气体环境用设备,具有“加强”的保护等级,在正常运行过程中不会成为点燃源,也可采取附加保护,保证在点燃源有规律预期出现的情况下(如灯具的故障)不会点燃。

“EPL Da”爆炸性粉尘环境用设备,具有“很高”的保护等级,在正常运行过程中、在预期的故障条件下或者在罕见的故障条件下不会成为点燃源。

“EPL Db”爆炸性粉尘环境用设备,具有“高”的保护等级,在正常运行过程中、在预期的故障条件下不会成为点燃源。

“EPL Dc”爆炸性粉尘环境用设备,具有“加强”的保护等级,在正常运行过程中不会成为点燃源,也可采取附加保护,保证在点燃源有规律预期出现的情况下(如灯具的故障)不会点燃。

三、分组

防爆电气设备根据其使用的环境内可燃气体、蒸汽的点燃温度,对防爆电气设备表面最高温度进行了规定,就可燃气体点燃温度分组,将防爆电气设备表面最高温度划分为六组:

分组

可燃性气体点燃温度/℃

设备最高表面温度t/℃

T1

t≥45

450≥t>300

T2

450>t≥300

300≥t>200

T3

300>t≥200

200≥t>135

T4

200>t≥135

135≥t>100

T5

135>t≥100

100≥t>85

T6

100>t≥85

85≥t

注:应用于爆炸性粉尘环境的电气设备,将直接标出设备的最高表面温度,不划分温度组别。

其次,了解一下防爆电气设备的防爆结构型式。

防爆电气设备根据其采取的防爆措施和方法不同分为下列几种型式:

(1)隔爆型(标志d):隔爆外壳的电气设备称为隔爆型电气设备。隔爆外壳既能承受内部混合性气体被引爆产生的爆炸压力,又能防止内部爆炸火焰和高温气体窜出隔爆间隙点燃外壳周围的爆炸性混合物,此类设备的标志为“d”。

(2)增安型(标志e):在正常运行条件下不会产生电弧、火花,也不会产生足以点燃爆炸性混合物的高温。在结构上采取种种措施来提高安全程度,以避免在正常和认可的过载条件下产生电弧、火花和高温。

(3)本质安全型(标志 ia 、ib):在正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物。这种电气设备按使用场所和安全程度分为ia和ib两个等级。

ia等级设备在正常工作、一个故障和二个故障时均不能点燃爆炸性气体混合物。

ib等级设备在正常工作和一个故障时不能点燃爆炸性气体混合物。

(4)正压型(标志p):所谓正压外壳是指向外壳内注入保护性气体,保持内部保护性气体的压力高于周围爆炸性环境的压力,以阻止外部爆炸性混合物进入壳内的外壳。根据充入保护气体压力的要求,分为px、py、pD、px、pz,py或pD型设备,其风压不应低于50Pa;对于pz型设备,其风压不应低于25Pa。。

(5)浸油型(标志o):它是将电气设备全部或部分部件浸在油内,使设备不能点燃油面以上的或外壳外的爆炸性混合物。如高压油开关即属此类。

(6)充砂型(标志q):在外壳内充填砂粒材料,使其在一定使用条件下壳内产生的电弧、传播的火焰、外壳壁或砂粒材料表面的过热均不能点燃周围爆炸性混合物。

(7)无火花型(标志 n):正常运行条件下,不会点燃周围爆炸性混合物,且一般不会发生有点燃作用的故障。这类设备的正常运行即是指不应产生电弧或火花。电气设备的热表面或灼热点也不应超过相应温度组别的最高温度。

(8)特殊型(标志s):指结构上不属于上述任何一类,而采取其它特殊防爆措施的电气设备。如填充石英砂型的设备即属此列。

(9)浇封型(标志m):将导电部件浇封在浇封剂中,与危险气体隔离的电气设备,称为浇封型电气设备。

充分解了防爆电气设备的分类、分级和防爆结构形式,有利于进行合理的选型,在保障使用安全的前提下,降低投资成本。其选型原则和步骤推荐如下:

一、选型原则

1、选用的防爆电气设备必须与爆炸性混合物的传爆级别、组别、危险区域的级别相适应,否则就不能保证安全。

2、选择防爆结构必须适用于危险区域。什么性质的危险区域就必须采用什么样的防爆结构。防爆性能是因结构的不而不同,故必须根据爆炸性物质的种类,设备的种类、安装场所的危险程度等选择相适应的防爆类型。

3、必须适用于特定使用环境,如腐蚀性或有毒环境、高温、高压或低温环境。在选用防爆设备时,应考虑适应这些特殊特环境的特殊要求。

4、选择防爆电气设备考虑检修便利,结构简单,管理方便,维修时间短,费用少,还要做好备品和备件的正常储存。

5、选择防爆电气设备在考虑安全性能的同时,还要考虑使用寿命、运维费用等进行综合考虑,以选择最合适最经济的防爆电气设备。

二、选型步骤

1、明确防爆电气设备使用场所的爆炸危险区域的分区,确定防爆电气的保护级别;

2、明确防爆电气设备使用场所可燃性物质和可燃性粉尘的分级(不能仅限于正常情况,应充分考虑可能环境可能产生的可燃性气体种类),选择符合使用级别的防爆结构。

3、确定防爆电气设备使用场所可燃性物质、可燃性粉尘云、可燃性粉尘层的最低引燃温度,以此确定防爆电气设备表面最高温度组别。

4、充分考虑使用场所的环境因素对设备材质、结构的要求。

具体参考《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058-2014.

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