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浅谈爆炸性危险场所设备的选择

2014-10-21彭莉

电子世界 2014年12期

彭莉

【摘要】目前国际上把爆炸事故的概率定为百万分之一为安全,即相当于每天工作24小时114年才有1小时是危险的,以P安=10-6表示,并作为划分爆炸性危险场所和选择设备的依据。为了选择适合于爆炸性危险场所的设备,达到既安全又经济的目的,首先需要对危险场所的类别,爆炸性物质的引燃温度,爆炸性气体的分级有所了解。

【关键词】选择设备的依据;危险场所的类别;爆炸性物质的引燃温度;爆炸性气体的分级

在爆炸性危险场所只有选择合适的设备,才能达到既安全又经济的目的。对于危险程度高的区域,选择安全性高的设备,对于危险程度较低的区域,可选用一般的防爆设备。场所分类是对可能出现爆炸性环境的场所进行分析和分类的一种方法,以便正确选择和安装危险场所中的电气设备,达到安全使用的目的[3,6]。煤矿井下“ia”等级设备适用于0区环境,GB3836.15-2000《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)》规定“ia”等级设备适用于0区环境[7],GB12476.2-2007《可燃性粉尘环境用电气设备 第2部分:选型和安装》规定“ia” 等级设备适用于20区环境[2,8]。

为了选择适合于爆炸性危险场所的设备,需要对以下内容进行了解:危险场所的类别,爆炸性气体的引燃温度及分级。

1.爆炸性危险场所分类及设备选型

爆炸危险场所按爆炸性物质的物态分为爆炸性气体环境和可燃性粉尘环境两类。

1.1 爆炸性气体环境区域划分

1.1.1 0区

爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的场所。

1.1.2 1区

在正常运行时,可能出现爆炸性气体环境的场所。

1.1.3 2区

在正常运行时,不可能出现爆炸性气体环境,如果出现也是偶尔发生并且仅是短时间存在的场所。

1.2 可燃性粉尘环境区域划分

可燃性粉尘环境区域划分方法与爆炸性气体环境区域划分方法类似,分为20区、21区、22区。

1.3 分类原则

目前国际上把爆炸事故的概率定为百万分之一为安全,即相当于每天工作24小时114年才有1小时是危险的,以P安=10-6表示[9]。而P安由两部分组成,一部分为爆炸性危险场所出现爆炸危险的概率,另一部分为爆炸性危险场所使用的设备安全性概率。前者以P场表示,后者以P设表示。

P场的概率决定爆炸危险场所危险区域划分:P场>10-1为0区,P场=10-1~10-3为1区,P场<10-4为2区,P场<10-6为非危险区。

P设的概率决定于防爆设备安全可靠性:本质安全型设备P设<10-6,隔爆、增安、正压、充油型设备P设<10-4,“n”型设备P设<10-1。

因此P场×P设=10-6作为划分爆炸性危险场所和选择设备的依据,据此可达到既安全又经济的目的。

1.4 根据区域类别选型

爆炸性气体环境区域类别与设备型式的关系见表1所示。

爆炸性粉尘环境区域类别与设备型式的关系见表2所示。

2.爆炸性危险场所物质的引燃温度及设备选型

2.1 爆炸性气体的引燃温度及设备选型

爆炸性气体环境中具体气体或蒸气对应的温度组别可参照GB3836.1-2000中表B的内容[5]。温度组别高的设备可用于温度组别低的环境,比如温度组别T6的设备除了可用于温度组别T6的环境,还可用于温度组别T1~T5的环境。

2.2 爆炸性粉塵的引燃温度及设备选型

目前,我国将爆炸性粉尘环境用电气设备的温度组别划分参照执行爆炸性气体环境用电气设备的温度组别划分[1]。

爆炸性粉尘的最低点燃温度分为粉尘与空气混合物最低点燃温度(即粉尘云最低点燃温度,TCL)和粉尘层最低点燃温度。粉尘层最低点燃温度又分为5mm厚度粉尘层的最低点燃温度T5mm和12.5mm厚度粉尘层的最低点燃温度T12.5mm。这些点燃温度数据可通过试验获得,具体参照GB12476.8-2010的试验方法[4]。

设备的最高允许表面温度是由相关粉尘的最低点燃温度减去安全裕度确定的。存在粉尘云的情况下,设备在无尘状态下依据GB12476.1确定的最高表面温度不应超过TCL的2/3,即Tmax≤2/3TCL。在粉尘层厚度不大于5mm情况下,设备在无尘状态下依据GB12476.1确定的最高表面温度不应超过T5mm减去75℃,即Tmax≤T5mm-75℃。在粉尘层厚度不大于12.5mm情况下,设备在粉尘覆盖条件下依据IEC61241-1:2004确定的最高表面温度不应超过T12.5mm减去25℃,即Tmax≤T12.5mm-25℃。

3.爆炸性气体分级及设备选型

爆炸性气体按最大试验安全间隙(MESG)和最小点燃电流(MIC)进行分级,分为ⅡA、ⅡB、ⅡC三类。爆炸性气体环境中具体气体或蒸气分级可参照GB3836.1-2000中表B的内容[5]。ⅡC类设备除了可用于ⅡC类气体环境,还可用于ⅡA、ⅡB类气体环境;ⅡB类设备除了可用于ⅡB类气体环境,还可用于ⅡA类气体环境;ⅡA类设备则只能用于ⅡA类气体环境。

4.结语

危险场所的类别,爆炸性物质的引燃温度,爆炸性气体的分级是对设备进行选型的重要内容。本文围绕这三个方面的内容进行分析。首先对爆炸性危险场所进行设备选型的原则进行了介绍。只有正确选择合适的设备才能达到既安全又经济的目的。

参考文献

[1]GB12476.1-2000.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[S].

[2]GB12476.2-2007.可燃性粉尘环境用电气设备,第2部分:选型和安装[S].

[3]GB12476.3-2007.可燃性粉尘环境用电气设备,第3部分:存在或可能存在可燃性粉尘的场所分类[S].

[4]GB12476.8-2007.可燃性粉尘环境用电气设备,第8部分:试验方法 确定粉尘最低点燃温度的方法[S].

[5]GB3836.1-2000.爆炸性气体环境用电气设备,第1部分:通用要求[S].

[6]GB3836.14-2000.爆炸性气体环境用电气设备,第14部分:危险场所分类[S]

[7]GB3836.15-2000.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)[S].

[8] IEC61241-0-2004.可燃性粉尘环境用电气设备,第0部分:通用要求[S].

[9]王尽余.防爆电器[M].北京:化学工业出版社,2006.