干货 | “防爆仪表”如何选型？

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防爆电气设备是一种安全电气设备，广泛应用在石油化工等行业的爆炸危险场所中。防爆电气设备合理正确的选型、安装、检修和维护是避免爆炸事故发生的重要环节。本文从防爆原理、防爆电气设备的选型、标准规范的要求等方面进行简要描述，供大家参考。
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石油化工装置在生产过程中存在大量泄漏潜在可性能的爆炸混合物，为保障人身和生产安全，应合理选择防爆仪表设备。
应急管理部于2019年颁布了78号文《安全隐患排查治理导则》；安监局于2017年发布了121号文《重大安全隐患判定标准》；2020年颁布了《危险化学品安全专项整治三年行动实施方案》。
这些法律、法规文件，都提出了明确的要求：爆炸危险场所应按国家标准要求，安装使用防爆电气设备。电气设备的防爆等级应满足相应区域的防爆要求。
这其中，包括电气设备和仪表设备。
上述要求是构成重大隐患判定的条款，在工程设计和工程实施中严格执行。这充分说明，防爆的重要性，在工程设计和工程实施中应特别重视！
 石油化工装置特点
凡涉及爆炸性物质生产、加工、处理、储存、运输的场所都可能形成爆炸性环境，在石油、化工、煤炭等生产领域不可避免的产生爆炸性物质的泄漏，并于空气形成爆炸性危险场所。

据资料：

Ø 在煤矿下，2/3的场所术语爆炸性危险场所；

Ø 在石油开产现场和精炼厂约有60～80%属爆炸性危险场所（爆炸危险区域）；

Ø 在化学工业中，约有80%以上的生产车间属爆炸性危险场所（爆炸危险区域）。

资料来源：

安监总管三〔2017〕121号《化工和危险化学品生产经营单位重大生产安全事故隐患判定标准（试行）》

十二、爆炸危险场所未按国家标准安装使用防爆电气设备。

总体来说，防爆电气设备的选型原则：
防爆电气设备的选型原则是安全可靠，经济合理。
防爆电气设备应根据爆炸危险区域的等级和爆炸危险物质的类别、级别和组别选型。
《AQ 3009-2007  危险场所电气防爆安全规范》
5 爆炸危险场所防爆电气设备的选型
5.1 选型原则
防爆电气设备的选型原则：
a) 防爆电气设备的选型原则是安全可靠，经济合理。
b) 防爆电气设备应根据爆炸危险区域的等级和爆炸危险物质的类别、级别和组别选型。
相关标准：
GB 50058、GB 3836、AQ 3009、GB 12476、GB 25286、IEC 60079、API RP 505等。
扩展阅读：
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确认危险区域分区、分类、分级、分组

电气仪表设备的电火花和温度是产生爆炸的主要点燃源。不同爆炸性物质的点燃特性各不相同。为了使防爆措施更有针对性，有必要对爆炸性气体环境进行危险区域分区，对爆炸性气体物质/混合物进行分类、分级、分组。

分区：按出现爆炸性环境的可能性（概率）划分，确定电气设备安全性（程度）要求。

分类、分级、分组：按照气体/粉尘类型和特性划分，防爆电气设备的级别和组别不应低于该爆炸性环境内可燃物质的级别和组别。
爆炸性气体物质不同点燃特性的举例见表1。
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确认爆炸性危险环境的分区

爆炸性混合物出现的或预期可能出现的数量达到足以要求对电气设备的结构、安装和使用采取预防措施的区域，为爆炸危险区域。

在大气条件下，气体或蒸气可燃物质与空气的混合物引燃后，能够保持燃烧自行传播的环境，为爆炸性气体环境。

在大气环境条件下，可燃性粉尘与空气形成的混合物被点燃后，能够保持燃烧自行传播的环境，为爆炸性粉尘环境。


《GB 50058-2014 爆炸危险环境电力装置设计规范》

2.0.12 爆炸危险区域 hazardous area

爆炸性混合物出现的或预期可能出现的数量达到足以要求对电气设备的结构、安装和使用采取预防措施的区域。

2.0.10 爆炸性气体环境 explosive gas atmosphere

在大气条件下，气体或蒸气可燃物质与空气的混合物引燃后，能够保持燃烧自行传播的环境。

2.0.24 爆炸性粉尘环境 explosive dust atmosphere

在大气环境条件下，可燃性粉尘与空气形成的混合物被点燃后，能够保持燃烧自行传播的环境。

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确认分区-设备保护级别

爆炸性环境内电气设备保护级别的选择一般需根据危险区域划分来确认。
选择应符合表5.2.2-1的规定：

《GB 50058-2014 爆炸危险环境电力装置设计规范》

5.2.2 危险区域划分与电气设备保护级别的关系应符合下列规定：

1 爆炸性环境内电气设备保护级别的选择应符合表5.2.2-1的规定。

4

确认电气设备保护级别（EPL）与电气设备防爆型式

常用防爆仪表的电气设备保护级别（EPL）与电气设备防爆型式的关系应符合下表：

注：①在1区使用的增安型“e”电气设备仅限于GB/T 3836.15-2017 表3中注a定义的电气设备。

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确认分类分级

防爆电气设备的级别和组别不应低于该爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别。气体、蒸气或粉尘分级与电气设备类别的关系应符合表5.2.3-1的规定：

《GB 50058-2014 爆炸危险环境电力装置设计规范》
5.2.3 防爆电气设备的级别和组别不应低于该爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别，并应符合下列规定：
1 气体、蒸气或粉尘分级与电气设备类别的关系应符合表5.2.3-1的规定。当存在有两种以上可燃性物质形成的爆炸性混合物时，应按照混合后的爆炸性混合物的级别和组别选用防爆设备，无据可查又不可能进行试验时，可按危险程度较高的级别和组别选用防爆电气设备。
对于标有适用于特定的气体、蒸气的环境的防爆设备，没有经过鉴定，不得使用于其他的气体环境内。
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确认分组

防爆电气设备的级别和组别不应低于该爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别。

Ⅱ类电气设备的温度组别、最高表面温度和气体、蒸气引燃温度之间的关系符合表5.2.3-2的规定。

 Ⅲ类电气设备的最高表面温度应由相关粉尘的最低点燃温度减去安全裕度确定。

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，不再划分温度组别。

内容依据：

《GB 50058-2014 爆炸危险环境电力装置设计规范》
5.2.3 防爆电气设备的级别和组别不应低于该爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别，并应符合下列规定：
2 Ⅱ类电气设备的温度组别、最高表面温度和气体、蒸气引燃温度之间的关系符合表5.2.3-2的规定。
《爆炸性环境电气工程通用规范》（征求意见稿）
3.1.4 防爆电气设备的级别和组别不应低于该爆炸性环境内可燃性物质的级别和组别，并应符合下列规定：
3  Ⅲ类电气设备的最高表面温度应由相关粉尘的最低点燃温度减去安全裕度确定。
条文说明，
3款是在《爆炸性环境第15部分：电气装置的设计、选型和安装》GB／T 3836.15-2017第5.6.3.1条的基础上修改而来，本通用规范仅给出了确定Ⅲ类电气设备的最高表面温度的原则，具体方法请参见上述标准。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，不再划分温度组别。例如，用于具有导电性粉尘的爆炸性粉尘环境ⅢC等级“ia”(EPL Da)电气设备，最高表面温度低于1200℃的表示方法为Ex ia ⅢC T1200℃ Da或者Ex ia ⅢC T1200℃ IP20。
温度组别或最高表面温度是防爆设备安全性能的基本参数之一，是防爆电气设计最基本的要求，实践证明温度组别或最高表面温度的正确选择可以减少或消除电气设备有可能成为引发爆炸条件的点燃源。
爆炸性气体分级、分组举例：
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意识认知

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确认防爆型式和技术措施


设法排除爆炸三要素中的一个或几个，使产生爆炸的危险降低到一个可接受的程度。
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查看爆炸性气体环境防爆标志

GB 3836.1-2010 爆炸性环境 第1部分：设备 通用要求
29.14 标志示例
易产生瓦斯的煤矿用隔爆外壳“d”（EPL Mb）：
Ex d Ⅰ Mb 或 Ex db Ⅰ。
带本质安全型“i”（EPL Ga）输出电路的隔爆外壳Ex元件“d”（EPL Gb），用于除易产生煤矿瓦斯气体外的C级爆炸性气体环境（防爆合格证编好后加符号“U”）:
Ex d[ia Ga] ⅡC Gb 或 Ex db [ia] ⅡC。
使用增安型“e”（EPL Gb）和正压外壳“px”型（EPL Gb）的电气设备，最高表面温度125℃，用于除易产生瓦斯的煤矿外的、引燃温度高于125℃的爆炸性气体环境，在防爆合格证中注明安全使用的具体条件（防爆合格证编好后加符号“X”）：
Ex e px ⅡC 125℃（T4）Gb 或 Ex eb pxb ⅡC 125℃（T4）
使用隔板外壳“d”（EPL Mb和Gb）和增安型“e”（EPL Mb和Gb）的煤矿用电气设备和用于除易产生瓦斯的煤矿外的B级气体、引燃温度高于200℃的爆炸性气体环境：
Ex de Ⅰ Mb 或 Ex db eb Ⅰ
Ex de ⅡB T3 Gb 或 Ex db eb ⅡB T3
用于除易产生瓦斯的煤矿外的、仅存在氨气爆炸性气体环境用的隔爆外壳电气设备“d”（EPL Gb）：
Ex d Ⅱ氨（NH3）Gb 或 Ex db Ⅱ氨（NH3）
用于具有导电性粉尘的爆炸性粉尘环境ⅢC等级浇封型电气设备“ma”（EPL Da），最高表面温度低于120℃：
Ex ma ⅢC T120℃ Da 或 Ex ma ⅢC T120℃   IP68
用于具有导电性粉尘的爆炸性粉尘环境ⅢC等级“ia”（EPL Da）型电气设备，最高表面温度低于120℃：
Ex ia ⅢC T120℃ Da 或 Ex ia ⅢC T120℃   IP20
用于具有导电性粉尘的爆炸性粉尘环境ⅢC等级“p”（EPL Db）型电气设备，最高表面温度低于120℃：
Ex p ⅢC T120℃ Db 或 Ex pb ⅢC T120℃  IP65
用于具有导电性粉尘的爆炸性粉尘环境ⅢC等级“t”（EPL Db）型电气设备，最高表面温度低于225℃，当用500mm的粉尘层试验时低于320℃：
Ex t ⅢC T225℃ T500 320℃ Db 或 Ex tb ⅢC T225℃ T500 320℃  IP65 
总之，想弄清楚防爆设计原则，搞清楚以下几个问题，选型基本不会出太大问题。
话题
文后思考：
放在防爆箱里的非防爆仪表防爆吗？
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