关于“爆炸性气体环境用电气设备第1部分:通用要求”简介

关于“爆炸性气体环境用电气设备第1部分:通用要求”简介

表1

爆炸性气体环境用电气设备分类

Ⅰ类:煤矿用电气设备

Ⅱ类:除煤矿外的其他爆炸性气体环境用电气设备

用于煤矿的电气设备,其爆炸性气体环境除了甲烷外,可能还含有其他成分的爆炸性气体时,应按照Ⅰ类和Ⅱ类相应气体的要求进行制造和检验。该电气设备应有相应标志,例如ExdⅠ/ⅡBT3或ExdⅠ/Ⅱ(NH3)

Ⅱ类电气设备可以按爆炸性气体的特性进一步分类

Ⅱ类隔爆型“d”和本质安全型“i”电气设备又分为ⅡA,ⅡB和ⅡC类

这种分类对于隔爆型电气设备按最大试验安全间隙(MESG)、对于本质安全型电气设备按最小引燃电流(MIC)划分

标志ⅡB的设备可适用于ⅡA设备的使用条件,标志ⅡC的设备可适用于ⅡA及ⅡB设备的使用条件

所有防爆型式的Ⅱ类电气设备分为T1~T6组,最高表面温度有关的标志见下表

防爆型式的符号

电气设备可以按某一特定的爆炸性气体进行检验,在该情况下,电气设备应取得相应的证书和标志

标志牌(铭牌)必须包括下列各项:

(1)制造厂名称或注册商标

(2)制造厂所规定的产品名称及型号

(3)符号Ex,它表明这些电气设备符合文件1.2所述的某一种或几种防爆型式的规定

(4)所应用的各种防爆型式的符号如下

充油型o: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以外的爆炸性混合物的电气设备

B23D12D3d

正压型p:保持内部保护气体的压力高于周围爆炸性环境的压力,阻止外部混合物进入外壳

充砂型q:外壳内充填砂粒材料,使之在规定的使用条件下,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的电气设备

隔爆型d:电气设备的一种防爆型式,这种电气设备外壳极其坚固,能够承受通过任何接合面或结构间隙渗透到其内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏,也不会引起外部爆炸性环境(由一种或多种气体或蒸气形成)点燃

注:隔爆外壳的防爆型式通常称为隔爆型,用字母“d”表示

增安型e:对在正常运行条件下不会产生电弧或火花的电气设备进一步采取措施,提高其安全程度,防止电气设备产生危险温度、电弧和火花的防爆型式

注:(1)这种防爆型式用e表示

(2)该定义不包括在正常运行情况下产生火花或电弧的设备

本质安全型i(ia、ib):在本标准规定条件(包括正常工作和规定的故障条件)下产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的电路

浇封型m:防爆型式的一种。将可能产生点燃爆炸性混合物的电弧、火花或高温物质浇封在浇封剂中,使其不能点燃周围的爆炸性混合物

(1)浇封型电气设备m:整台电气设备或其中部分浇封在浇封剂中,使其在正常运行和认可的过载或故障下不能点燃周围的爆炸性混合物

(2)浇封型部件m:部件采取了浇封防爆措施,与采用该部件的防爆电气设备组合后才可在爆炸性环境中使用而不能单独使用

(3)浇封剂:用来浇封的材料,包括热固性的、热塑性的、室温固化的,含有或不含有填充剂或添加剂的物质,如环氧树脂

气密型h:具有气密外壳的电气设备。用熔化、挤压或胶黏的方法进行密封的外壳。这种外壳能防止壳外部气体进入壳内

无火花型n:在正常运行条件下,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的电气设备。无火花型电气设备的正常运行,是指设备在电气、机械上符合设计技术规范要求,并在制造厂规定的限度内使用

电气设备正常运行时:

(1)不应产生电弧或火花

注:滑动触头在正常运行时,被认为是产生火花的

(2)不应产生超过电气设备相应温度组别最高温度的热表面或灼热点

注:对无火花型n见文件中第1章注1。不符合本标准和文件中1.2专用标准的电气设备,如经检验单位认可,可在产品上标示符号s作为特殊型

电气设备的类别符号

Ⅰ(煤矿用电气设备)

Ⅱ或ⅡA,ⅡB,ⅡC(除煤矿外,其他爆炸性气体环境用电气设备)

如果电气设备只允许使用在某一特定的气体中,则在符号Ⅱ后面写上气体的化学符号或名称

Ⅱ类设备的温度组别或最高表面温度(℃),或者两者并有时应注意:当这两个符号都用时,温度组别放在后面,并用括号括上。例如:T1或350℃,或者350℃(T1)

最高表面温度超过450℃的Ⅱ类电气设备,应标出温度数值。例如:600℃

用于特殊气体的Ⅱ类电气设备,不必标出相应温度。在符合文件中5.2规定时,标记上应包括Ta或Tamb和环境温度范围或符号X

最

高

表

面

温

度

对于Ⅰ类电气设备,其最高表面温度应按文件中23.2的要求规定

最高表面温度不应超过:

(1)150℃,当电气设备表面可能堆积煤尘时

(2)450℃,当电气设备表面不会堆积或采取措施(例如密封防尘或通风)可以防止堆积煤尘时

电气设备的实际最高表面温度应在铭牌上标示出来,或在防爆合格证号之后加符号“X”。当用户选用Ⅰ类电气设备时,如果温度超过150℃的设备表面上可能堆积煤尘时,则应考虑煤尘的影响及其着火温度。Ⅱ类电气设备应按照文件之27.2之第6款的规定,作出温度标志,优先按下表标出温度组别,或标出实际最高表面温度。必要时给出其限定使用的气体名称

 

温度组别

T1

T2

T3

T4

T5

T6

最高表面温度/℃

450

300

200

135

100

85

 

 

环

境

温

度

电气设备应设计在环境温度为-20~+40℃下使用,在此时不需附加标志

若环境温度超出上述范围应视为特殊情况,制造厂应将环境温度范围在资料中给出,并在铭牌上标出符号Ta或Tamb和特殊环境温度范围;或按文件中27.2之第9款的规定在防爆合格证编号后加符号“X”(详见下表)

使用环境温度和附加标记

电气设备

使用环境温度/℃

附加标记

正常情况

最高+40

最低-20

无

特殊情况

制造厂需在资料中给出并标在证书上

Ta或Tamb附加规定范围,例如“-30℃,Ta+40℃”或符号“X”

最高表面温度和引燃温度:最高表面温度应低于爆炸性气体环境的引燃温度。某些结构元件,其总表面积不大于10cm2时,其最高表面温度相对于实测引燃温度对于Ⅱ类或Ⅰ类电气设备具有下列安全裕度时,该元件的最高表面温度允许超过电气设备上标志的组别温度

(1)T1、T2、T3组电气设备为50℃

(2)T4、T5、T6组和Ⅰ类电气设备为25℃

这个安全裕度应依据类似结构元件的经验,或通过电气设备在相应的爆炸性混合物中进行试验来保证

气体和蒸气按MESG和MIC分级

对“隔爆型”电气设备而言,气体和蒸气的分级是以最大试验安全间隙(MESG)为基础,在一个间隙长度为25mm的试验容器内完成的。测定MESG的标准方法是使用IEC79-1A文件规定的试验容器。而要使用其他方法,如只在一个容积为8L的球形容器内,在间隙附近点火进行测定,只有当有新规定时才予以修改

极限值为:

(1)A级MESG大于0.9mm

(2)B级MESG0.5~0.9mm

(3)C级MESG小于0.5mm

对于本质安全型电气设备,气体和蒸气的分级是以它们的最小点燃电流(MIC)与实验室用甲烷的最小点燃电流之比为基础确定的。测定MIC比值的标准方法,必须是采用IEC79-3规定的“本质安全电路的火花试验装置”,要用其他仪器测定,只有当有新的规定时才予以变更

极限值为:

(1)A级MIC比值大于0.8

(2)B级MIC比值0.45~0.8

(3)C级MIC比值小于0.45

大多数气体和蒸气,在两种测定中只进行一种即可列入合适的级别。下列情况下只需进行一种测定即可

(1)A级MESG大于0.9mm或MIC比值大于0.9

(2)B级MESG在0.55~0.9mm之间或MIC比值在0.5~0.8之间

(3)C级MESG小于0.5mm或MIC比值小于0.45

在下列情况下既要测定MESG,也要测定MIC比值

(1)在只测定MIC比值时,其值在0.8~0.9之间。要做出分级,就有必要再测定MESG

(2)当只测定MIC比值时,其值在0.45~0.5之间,要做出分级,就有必要再测定MESG

(3)当测定MESG时,其值在0.5~0.55mm之间。要做出分级,就有必要再测定MIC比值

同一系列的物质中某一气体或蒸气,可以从该系列分子量较小的另一物质的测定结果中,初步推算出这种气体或蒸气属于哪一级

下表2中的气体和蒸气就是根据这个基本规则编制的

各种气体或蒸气附带的字母意义如下

a:MESG值分级

b:MIC比值分级

c:既测定MESG,也测定MIC比值

d:化学结构相似性分级(初步分级)

注:(1)按体积计,含15%及以下氢气的所有甲烷混合物都应列入“工业用甲烷”

(2)为了使一氧化碳和空气混合物在标准环境温度下达到饱和,一氧化碳可以含有足够的湿度。未列入表中的气体可按照MIC和MESG分类,但需注意其特殊性能(例如按照MIC和MESG列入ⅡC类,但它的爆炸压力超过氢气和甲烷,应列在ⅡC之外)

(3)表中列出了温度组别的参考资料。为便于设计、制造和检验,本标准在表中增加相应气体的温度组别(见表2)

防

爆

产

品

履

行

的

检

验

程

序

A1各单位按本标准及文件中1.2防爆型式专用标准试制的电气设备,均需送国家授权的质量监督检验部门按相应标准的规定进行检验。对已取得“防爆合格证”的产品,其他厂生产时,仍需重新履行检验程序

A2检验工作包括技术文件审查和样机检验两项内容

A3技术文件审查须送下列资料:

(1)产品标准(或技术条件)

(2)与防爆性能有关的产品图样(须签字完整,并装订成册)

以上资料各一式两份,审查合格后由检验部门盖章,一份存检验部门,一份存送检单位

(3)按文件中23.2规定检验单位认为确保电气设备安全性必要的其他资料

A4样机检验须送下列样机及资料

(1)提供符合合格图样的完整样机,其数量应满足试验的需要,检验部门认为必要时,有权留存样机

(2)产品使用维护说明书一式两份,审查合格后由检验部门盖章,一份存检验部门,一份存送检单位

(3)提供检验需要的零部件和必要的拆卸工具

(4)有关试验报告

以上试验报告和记录各一份

(5)有关的工厂产品质量保证文件资料

A5样机检验合格后,由检验部门发给“防爆合格证”,有效期为五年

A6取得“防爆合格证”后的产品,当进行局部更改且涉及相应标准的有关规定时,需将更改的技术文件和有关说明一式两份送原检验部门重新检验,若更改内容不涉及相应标准的有关规定时,应将更改的技术文件和说明送原检验部门备案

A7采用新结构、新材料、新技术制造的电气设备,经检验合格后,发给“工业试验许可证”。取得“工业试验许可证”的产品,需经工业试验(按规定的时间、地点和台数进行)。由原检验部门根据所提供的工业试验报告、本标准和专用标准的有关规定,发给“防爆合格证”后,方可投入生产

A8对于既适用于Ⅰ类又适用于Ⅱ类的电气设备,需分别按Ⅰ类和Ⅱ类要求检验合格,取得防爆合格证

A9检验部门有权对已发给“防爆合格证”的产品进行复查,如发现与原检验的产品质量不符且影响防爆性能时,应向制造单位提出意见,必要时撤销原发的“防爆合格证”

注:检验部门在“防爆合格证”有效期内至少应对获证产品进行一次复查,包括对制造单位产品质量保证条件核查

 

表2                          气体和蒸气的分级

气体、蒸气名称

分子式

分级

方法

温度

组别

气体、蒸气名称

分子式

分级

方法

温度

组别

A级

1烃

 

 

 

萘

C10H8

d

T1

烷类

 

 

 

异丙基苯

C6H5CH(CH3)2

d

T2

甲烷

CH4

c

T1

甲基异丙基苯

(CH3)2CHC6H4CH3

d

T2

乙烷

C2H6

c

 

烃混合物

 

 

 

丙烷

C3H8

c

T1

甲烷(工业用)

(见注1)

a(推算)

T1

丁烷

C4H10

c

T2

松节油

 

d

T3

戊烷

C5H12

c

T3

石脑油

 

d

T3

己烷

C6H14

c

T3

煤焦油石脑油

 

d

T3

庚烷

C7H16

c

T3

石油(包括汽油)

 

d

T3

辛烷

C8H18

a

T3

溶剂石油或洗净石油

 

d

T3

壬烷

C9H20

d

T3

燃料油

 

d

T3

癸烷

C10H22

a

T3

煤油

 

d

T3

环丁烷

d

—

柴油

 

d

T3

动力苯

 

a

T1

2含氧化合物(包括醚)

 

 

 

环戊烷

a

T2

一氧化碳

CO(见注2)

c

T1

二丙醚

(C3H7)2O

a

—

环己烷

c

T3

醇类和酚类

 

 

 

甲醇

CH3OH

c

T2

环庚烷

d

—

乙醇

C2H5OH

c

T2

丙醇

C3H7OH

c

T2

甲基环丁烷

d

—

丁醇

C4H9OH

a

T2

戊醇

C5H11OH

a

T3

甲基环戊烷

d

T2

己醇

C6H13OH

a

T3

庚醇

C7H15OH

 

—

甲基环己烷

d

T3

辛醇

C8H17OH

d

—

壬醇

C9H19OH

d

—

乙基环丁烷

d

T3

环己醇

d

T3

乙基环戊烷

d

T3

甲基环己醇

d

T3

酚

C6H5OH

d

T1

乙基环己烷

d

T3

甲酚

CH3C5H4OH

d

T1

4-羟基-4-甲基戊酮(双丙酮醇)

(CH3)2C(OH)CH2COCH3

d

T1

十氢化萘(萘烷)

d

T3

醛类

 

 

 

乙醛

CH3CHO

a

T4

聚乙醛

(CH3CHO)n

d

—

烯类

 

 

 

酮类

 

 

 

丙酮

(CH3)2CO

c

T1

丙烯

CH3CH=CH2

a

T2

丁酮(乙基甲基酮)

C2H5COCH3

c

T1

芳香烃类

 

 

 

戊-2-酮(甲基丙基甲酮)

C3H7COCH3

a

T1

苯乙烯

C6H5CH=CH2

b

T1

己-2-酮(甲基丁基甲酮)

C4H9COCH3

a

T1

甲基苯乙烯

C6H5C(CH3)=CH2

a

T1

戊基甲基酮

C5H11COCH3

d

—

苯类

 

 

 

戊-2,4-二酮(戊间二酮)

CH3COCH2COCH3

a

T2

苯

C6H6

c

T1

环己酮

a

T2

甲苯

C6H5CH3

d

T1

二甲苯

C6H4(CH3)2

a

T1

酯类

 

 

 

乙苯

C6H5C2H5

d

T2

甲酸甲酯

HCOOCH3

a

T2

三甲苯

C6H3(CH3)3

d

T1

甲酸乙酯

HCOOC2H5

a

T2

醋酸甲酯

CH3COOCH3

c

T1

4含硫化合物

 

 

 

醋酸乙酯

CH3COOC2H5

a

T2

乙硫醇

C2H5SH

c

T3

醋酸丙酯

CH3COOC3H7

a

T2

丙硫醇-1

C3H7SH

a(推算)

—

醋酸丁酯

CH3COOC4H9

c

T2

噻吩

a

T2

醋酸戊酯

CH3COOC5H11

d

T2

甲基丙烯酸甲酯

CH2=C(CH3)COOCH3

a

T2

四氢噻吩

a

T3

甲基丙烯酸乙酯

CH2=C(CH3)COOC2H5

d

—

醋酸乙烯酯

CH3COOCH==CH2

a

T2

5含氮化合物

 

 

 

乙酰基乙酸乙酯

CH3COCH2COOC2H5

a

T2

氨

NH3

a

T1

酸类

 

 

 

氰甲烷

CH3CN

a

T1

醋酸

CH3COOH

b

T1

亚硝酸乙酯

CH3CH2ONO

a

T6

3含卤化合物

 

 

 

硝基甲烷

CH3NO2

d

T2

无氧化合物

 

 

 

硝基乙烷

C2H5NO2

d

T2

氯甲烷

CH3Cl

a

T1

胺类

 

 

 

氯乙烷

C2H5Cl

d

T1

甲胺

CH3NH2

a

T2

溴乙烷

C2H5Br

d

T1

二甲胺

(CH3)2NH

a

T2

1-氯丙烷

C3H7Cl

a

T1

三甲胺

(CH3)3N

a

T4

氯丁烷

C4H9Cl

a

T3

二乙胺

(C2H5)2NH

d

T2

溴丁烷

C4H9Br

d

T3

三乙胺

(C2H5)3N

d

T1

二氯乙烷

C2H4Cl2

a

T2

正丙胺

C3H7NH2

d

T2

二氯丙烷

C3H6Cl2

d

T1

正丁胺

C4H9NH2

c

T2

氯苯

C6H5Cl

d

T1

环己胺

d

T3

苄基氯

C6H5CH2Cl

b

T1

二氯苯

C6H4Cl2

d

T1

2-氨基乙醇(乙醇胺)

NH2CH2CH2OH

d

—

烯丙基氯

CH2CHCH2Cl

d

T2

2-二乙胺基乙醇

(C2H5)2NCH2CH2OH

d

—

二氯乙烯

CHCl=CHCl

a

T1

二氨基乙烷

NH2CH2CH2NH2

a

T2

氯乙烯

CH2=CHCl

c

T2

苯胺

C6H5NH2

 

T1

d.d.d.-三氟甲苯

C6H5CF3

a

T1

NN-二甲基苯胺

C6H5N(CH3)2

d

T2

二氯甲烷

CH2Cl2

d

T1

含氧化合物

 

 

 

苯胺基丙烷

C6H5CH2CH(NH2)CH3

d

—

乙酰氯

CH3COCl

d

T3

甲苯胺

CH3C5H4NH2

d

T1

氯乙醇

CH2ClCH2OH

d

T2

氮(杂)苯

C5H5N

d

T1

B级

1烃类

 

 

 

1,4-二氧杂环己烷

a

T2

丙炔(甲基乙炔)

CH3C=CH

b

T1

1,3,5-三氧杂环己烷

b

T2

乙烯

C2H4

c

T2

羟基醋酸丁酯

HOCH2COOC4H9

a

—

环丙烷

b

T1

甲氢化呋喃甲醇

d

T3

丁二烯-1,3

CH2=CH—CH=CH2

c

T2

丙烯酸甲酯

CH2CHCOOCH3

a

T2

2含氮化合物

 

 

 

丙烯酸乙酯

CH2CHCOOC2H5

a

T2

丙烯腈

CH2=CHCN

c

T1

呋喃

a

T2

异丙基硝酸盐

(CH3)2CHONO2

b

—

丁烯醛

CH3CH=CHCHO

a

T3

氰化氢

HCN

 

T1

丙烯醛

CH2=CHCHO

a(推算)

T3

3含氧化合物

 

 

 

四氢呋喃

a

T3

二甲醚

(CH3)2O

c

T3

4混合物

 

 

 

乙基甲基醚

CH3OC2H5

d

T4

焦炉煤气

 

 

 

二乙醚

(C2H5)2O

c

T4

5含卤化合物

 

 

 

二丁醚

(C4H9)2O

c

T4

四氟乙烯

C2F4

a

T4

环氧乙烷

c

T2

1-氯-2,3环氧丙烷

a

T2

1,2-环氧丙烷

c

T2

6含硫化合物

 

 

 

1,3-二恶戊烷

d

—

乙硫醇

C2H5SH

a

T3

C级

氢

H2

c

T1

二硫化碳

CS2

c

T5

乙炔

C2H2

c

T2