防爆电气讲义老

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3.易燃物质分类：
（1）GBJ16-（2001年版）建筑设计防火规范将物品的 火灾危险性分成五大类，把易燃物质分在甲、乙、丙前三 类中。 甲类：闪点<28℃的易燃液体、爆炸下限<10%的易燃 气体；自燃和遇水燃烧的固体 乙类：28 ℃≤闪点<60 ℃的易燃液体、爆炸下限≥ 10%的易燃气体、易燃固体； 丙类：闪点≥60 ℃的可燃液体、可燃固体。 上述28℃是我国南方城市最热月平均气温，也就是甲类 易燃液体在室温下，能引起闪燃现象，60 ℃时柴油的闪 点，所以划分甲、乙、丙类是汽油（闪点-42 ℃ ）、煤油 （闪点40 ℃ ）、柴油（闪点>60 ℃ ）的闪点为基准。
爆炸危险环境（或场所）
电 气 防 爆 技 术
主讲人：胡富民
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爆炸危险场所定义：
在大气条件下，气体、蒸汽或雾状、粉尘或纤 维状的可燃物质与空气构成的混合物，在该混合物 中点燃后，燃烧或爆炸将传遍整个未燃混合物的场 所。
防爆电气设备定义：
按规定条件设计制造而不会引起周围爆炸性混 合物（爆炸危险场所）爆炸的电气设备。
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规范和标准有
1.中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程 （1987）
2.爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50058—1992
3.爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范 GB50257—1996
4.爆炸性气体环境用电气设备的检修
GB3836.13—1997
5.爆炸性气体环境用电气设备危险场所分类 GB3836.14—2000 6.爆炸性气体环境用电气设备危险场所电气安装 GB3836.15—2000
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第一章 中国爆炸危险场所电气安全 规程和标准
电气防爆技术
爆炸危险场所电气安全规程 主要内容： 防爆电气设备制造标准 特种的结构和电路主要型式
1.爆炸危险场所区域等级判断原 则、 1.隔爆型电气设备 判断方法及绘制 GB3836.2—2000 2.爆炸危险场所防爆电气设备防爆 2.增安型电气设备
一.爆炸性混合物的分类
分三大类 Ⅰ类：煤矿井下甲烷 Ⅱ类：工厂用气体、蒸汽、薄雾 Ⅲ类：粉尘、纤维
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二.爆炸性混合物的分级
1.爆炸性气体、蒸汽的分级
（1）按最大试验安全间隙分级（MESG） MESG=1.14 (mm) 煤矿井下甲烷，为Ⅰ类不分级，标志Ⅰ
0.9≦MESG<1.14 (mm) 为Ⅱ类A级，标志为ⅡA
四.我国石油、化工行业，现场电气布线电缆 或导线窜钢管保护。钢管不是防爆钢管， 仅仅起机械损伤保护
五.爆炸危险场所电气一定要达到整体防爆概 念
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防火、防爆概念混淆
1.爆炸的种类很多，基本分三大类：物理性爆炸、化 学性爆炸、核爆炸。要防止爆炸的发生，都有相应的措施， 称为防爆。因此防爆一定要讲清楚对象是什么爆炸。特别 是化学反应引起爆炸的防爆措施和本讲义爆炸性环境爆炸 的防爆措施的混淆，甚至将二种爆炸也混淆。 化学反应引起爆炸指发生在化学反应釜、反应塔等装 置里，而爆炸性环境指装置和管道里易燃物质泄漏到大气 中与空气混合，形成爆炸性混合物的爆炸，是环境空间的 爆炸。 采取防爆的方法截然不同，前者用严格控制工艺参数 （温度、压力、流量）手段和装置增加安全阀、爆破膜等， 后者用防爆电气设备。
蒸气与空气的混合物的最小能量。
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Ｐ
Emin
％
MIE试验示意图
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物
爆炸极限 %
自然温度 ℃
爆炸压力 MPa
最大安全试验间隙 MESG（mm）
最小点火能量 MIE（mJ）
甲烷
5~15
537
0.72
1.14
0.28
丙烷
乙醚 乙烯 氢 乙炔
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2.防火（易燃物质）和防爆（爆炸性环境）的区别
消防有双重意义，一是采取防止火灾发生的措施，另 外万一发生火灾还应采取可灭火的措施，相应的提出下列 主要防火要求： （1）按易燃物质的不同等级提出建筑物不同的耐火等级规 定； （2）为了控制火灾的火势量，提出建筑物的面积规定； （3）为了控制火灾对周围建筑物的影响，提出对与相邻建 筑物的间距规定； （4）为了便于人员发生火灾后逃生，提出建筑物必要逃生 通道； （5）为了解决初始火灾的灭火，提出必须配备的灭火设施。
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MICR=1 0.8<MICR<1 0.45≦MICR≦0.8 MICR< 0.45
煤矿井下甲烷，为Ⅰ类不分级，标志Ⅰ 为Ⅱ类A级，标志为ⅡA 为Ⅱ类B级，标志为ⅡB 为Ⅱ类C级，标志为ⅡC
压力，温度骤升现象.
复杂化学性爆炸：因受外界压力触发，炸药会自身分解氧 气，引起氧化反应，造成压力、温度骤升现象 爆炸 化学性爆炸 化工生产的各类化学反应（如硝化、脂化、聚合、催化、
氧化等等）引起爆炸：因工艺条件（温度、压力、速率等）
失控，引起压力、温度骤升现象。（在反应釜、反应塔内） 爆炸性混合物爆炸：因生产用的反应釜、泵、阀门管道等
泄漏出的易燃物质，与环境中空气混和成爆炸性混
合物，一旦被电气火花点燃，引起环境的压力和温 核爆炸 度骤升现象
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燃烧三要素：
易燃物质
明火 电气火花 空气 点火源 静电火花 雷电火花 机械火花 危险高温
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爆炸三要素：
易燃物质
明火
电气火花
空气 静电火花 点火源 雷电火花 机械火花 危险高温
9.爆炸危险场所管理和技术人员安 全培训要求 10.爆炸危险场所的电气安全监督 和检查要求
4.正压型电气设备 GB3836.5—1987 5.充油型电气设备 GB3836.6—1987 6.充砂型电气设备 GB3836.7—1987 7.无火花型电气设备 GB3836.8—1987 8.浇封型电气设备 GB3836.9—1990 9.气密型电气设备 GB3836.10—1991 10.粉尘型电气设备 GB12746.1—2000
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（3）GB12268-90 “危险货物品表” 为了易燃物质的运输和包装要求，与国际接轨分为 低闪点液体 闪点<-18 ℃ 需Ⅰ类包装 中闪点液体 -18 ℃≤闪点< 23 ℃ 需Ⅱ类包装 高闪点液体 23℃≤闪点≤61 ℃ 需Ⅲ类包装 上述23℃是欧洲城市最热平均气温
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2.1~9.5
1.7~48 2.3~36 4~75 1.5~82
466
170 425 560 305
0.90
0.92 0.80 0.74 1.03
0.92
0.87 0.65 0.29 0.37
0.26
0.19 0.06 0.019 0.019
爆炸性混合物的爆炸技术参数举例
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第二节 爆炸性混合物的类别与级组划分
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四.与防爆电气有关的爆炸技术参数
1.爆炸极限
爆炸性混合物中的易燃物质与空气的比例，并不 是什么比列都会点燃引起爆炸的，只有在某一个范围 内，如氢气的爆炸极限是4%~75%。其中4%是氢气 的爆炸下限，75%是氢气的爆炸上限。
2.自燃温度
爆炸性混合物除用火花可以点燃，也可以用加热温 度来点燃，凡能引起爆炸性混合物爆炸的最低温度， 称为自然温度。如氢气的自然温度为560 ℃
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爆炸压力和初始压力关系曲线
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4.最大试验安全间隙（MESG）
在标准规定试验条件下，壳内所有浓度的被试验气体 或蒸气与空气的混合物点燃后，通过25mm长的接合面均 不能点燃壳外爆炸性气体混合物的外壳空腔两部分之间的 最大间隙。
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浓度%
间隙mm
外腔
4 4
10 10 20 20 32 32 40 50 60 70
0.5 < MESG< 0.9 (mm) 为Ⅱ类B级，标志为ⅡB MESG≦0.5 (mm) 为Ⅱ类C级，标志为ⅡC
（2）按最小点燃电流比分级（MICR）
最小点燃电流：在规定的试验条件下，对电阻电路或电*电路 用火花试验装置进行3000次火花试验。能够发生点燃的最小电流。 最小点燃电流比（MICR）：各种气体或蒸汽与空气的混合物 的最小点燃电流对甲烷与空气的混合物的最小点燃电流之比。
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二.燃烧
定义：燃烧是一种放热、发光的氧化反应。
例如：
C + O2 → CO2
↑
（发白光） （发紫光）
S + O2 → SO2 ↑
2 H2 + O2→ 2H2O ↑ （发兰光）
而：
4Fe+ 3O2 → 2Fe2 O3
没有热量和光,不能称为燃烧
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三.爆炸
定义：由于氧化反应或者其他放热反应而引起压力和温度的骤升现象 物理性爆炸：由于物质的体积膨胀,引起压力和温度的骤升造成容器外壳 破损，产生爆炸 简单化学爆炸：因受外界振动引起某些物质自身分解产生
但是由于爆炸性环境空间很大，如果爆炸性混合物不能全 部爆炸完，则还会连续传遍整个未燃的爆炸性混合物，会引起 压力增加现象。也就是二次、三次甚至更多次爆炸，每次的爆 炸压力，是爆炸性混合物被前一次爆炸压力预压后压力（初始 压力）的倍数。
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Ｐ
Ｐ
Ｐ２
Ｐ１
Ｐ０
％
％
爆炸压力和浓度关系曲线
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电气防爆技术目前我国尚存在一些误区
一.防火、防爆概念混淆