一、燃燒與爆炸三要素：

形成燃燒和爆炸的三要素：

下述條件在時間和空間上相遇，才會產(chǎn)生燃燒或爆炸：

燃燒劑，例如氫氣，汽油等；

氧化劑，例如氧氣，空氣等；

點燃源，例如明火，火花，電弧，高溫表面等。

因此，同時同地存在可燃性物質(zhì)、空氣和點燃源是燃燒和爆炸發(fā)生的充分必要件。

二、防爆原理

為了防止產(chǎn)生爆炸和火災危險，應該在上述場所中采取防爆措施。防爆措施在工程上分為兩大類：

1、(primary)防爆措施----避免場所環(huán)境中存在爆炸性危險環(huán)境。

由前述的產(chǎn)生爆炸或燃燒條件三要素可以知道，如果能夠在環(huán)境中避免可燃性物質(zhì)，或者在環(huán)境中避免氧化劑—氧氣，就可以從根本上避免火災或爆炸危險?？諝庵械难鯕馐请y避免的，可行的辦法是避免可燃性物質(zhì)。化工廠常常采用有房頂無墻壁的廠房，改善自然通風效果，或者采用強制通風（機械通風），使環(huán)境中的可燃性物質(zhì)的濃度低于爆炸下限，達到避免爆炸危險的目的。

2、二次(secondary)防爆措施----在爆炸危險環(huán)境避免點燃源。

如果爆炸性危險環(huán)境不可避免，則在環(huán)境中消除點燃源。我們常常在油庫、加油站中看到“嚴禁煙火”的牌子，就屬于二次防爆措施。國家標準規(guī)定，在爆炸危險場所必須使用防爆儀表產(chǎn)品，這也屬于二次防爆措施。

根據(jù)燃燒和爆炸條件三要素，可以采取不同的防爆措施，避免電氣設備成為點燃源。實現(xiàn)防爆的原理就是消除三要素中的任一要素，從而實現(xiàn)防止爆炸。

1、隔爆型：如果爆炸性氣體和空氣必然存在，對于設備在正常運行時，把能產(chǎn)生電弧、火花的部件放在具有足夠強度的隔爆外殼內(nèi)，就可達到防爆目的，這就是隔爆型。隔爆型電氣設備就是：具有能承受內(nèi)部爆炸性氣體混合物的爆炸壓力，并阻止內(nèi)部的爆炸向外殼周圍爆炸性混合物傳播的電氣設備外殼的電氣設備，其標志為"d"。

2、增安型：如果爆炸性氣體和空氣必然存在，增安型設備就是消除點燃源。對于普通電動機，如果在其結構上再采取一些保護措施，盡力使設備在正常運行或認可的過載條件下不會發(fā)生電弧、火花和危險高溫現(xiàn)象，就可進一步提高設備的安全性和可靠性。因此這種設備在正常運行時就沒有引燃源，而可用于爆炸危險環(huán)境。以字解義就是“增加安全型”。其標志為"e"。

3、正壓外殼（通風、充氣型）“p”：在設備的外殼內(nèi)通入一定壓力的新鮮空氣或惰性氣體，使周圍的可燃性氣體不能進入外殼內(nèi)部，從而阻止點燃源與爆炸性氣體接觸，達到防止爆炸的目的。這一措施就是消除三要素中的爆炸性氣體。

正壓型電氣設備的的關鍵措施是設備外殼內(nèi)部保護性氣體（新鮮空氣或惰性氣體）的壓力高于環(huán)境的壓力至少50Pa。因此，設備需要配置鼓風機、管道和風壓繼電器等，它一般用于大型電動機和控制開關設備。

正壓型防爆型式按照保護水平可以分為3個等級：

px將正壓型電氣設備外殼內(nèi)的危險區(qū)域從1區(qū)降低到非危險區(qū)。

py將正壓型電氣設備外殼內(nèi)的危險區(qū)域從1區(qū)降低到2區(qū)。

pz將正壓型電氣設備外殼內(nèi)的危險區(qū)域從2區(qū)降低到非危險區(qū)。

4、 無火花型 ”n”：電氣設備的一種防爆形式，這種形式的電氣設備，在正常運行時和本標準規(guī)定的一些條件下（僅指燈具的光源故障條件），不能點燃周圍的爆炸性環(huán)境。無火花型原來僅指正常工作中不產(chǎn)生火花或電弧的電氣設備，例如交流異步電動機，在其基礎上采取一些安全措施，例如風扇葉片采用無火花材料，外殼防護等級IP44或IP54，電氣間隙和爬電距離適當加大等。無火花型設備與前述的防爆類型相比，其安全程度稍低一些，它的使用范圍受到一定的限制。

以下幾種防爆形式主要適合于儀表，不適合于電動機機，詳細介紹從略：

5. 充油外殼 “o”----將設備全部或部分浸在外殼中的油內(nèi)，使設備不能點燃油面以上或外殼以外的爆炸性氣體。

6. 充砂外殼”q”----外殼內(nèi)填充砂粒材料，使其在規(guī)定的使用條件下，殼內(nèi)產(chǎn)生的電弧、火焰以及外殼壁和砂粒表面均不能點燃周圍的爆炸性混合物。

7. 澆封型 “m”---將設備可能產(chǎn)生火花或高溫的部分澆封在澆封劑（樹脂）中，使它們不能點燃周圍的爆炸性混合物。

8. 本質(zhì)安全型“i”----在規(guī)定的實驗條件下，（設備的電路）正常工作或規(guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花或熱效應均不能點燃規(guī)定的爆炸性混合物。本質(zhì)安全的主要防爆措施是限制電路中的能量，使產(chǎn)生的火花的能量小于相應的點燃能量。

三、爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域的劃分

0區(qū)：連續(xù)出現(xiàn)或長期出現(xiàn)爆炸性氣體混和物的環(huán)境。

1區(qū)：在正常運行時可能出現(xiàn)爆炸性氣體混和物的環(huán)境。

2區(qū)：在正常運行時不可能出現(xiàn)爆炸性氣體混和物的環(huán)境?；蚣词钩霈F(xiàn)也僅是短時存在的爆炸性氣體混和物的環(huán)境。

0區(qū)一般只存在于密閉的容器，貯罐等內(nèi)部氣體空間，在

實際設計過程中1區(qū)也很少存在，大多數(shù)情況屬于2區(qū) 

四、防爆儀表設備分為兩類：

I類 煤礦井下用電氣設備

II類 除礦井以外的場所使用的電氣設備

五、II類電氣設備：防爆儀表設備的類別、級別與溫度組別

按適用于爆炸性氣體混合物試驗安全間隙或點燃電流比，分為IIA、IIB、IIC三類；并按其表面溫度分為T1～T6六組。

爆炸性氣體混合物按引燃溫度分組，見下表

六、防爆標志舉例

煤礦用設備只有：ExdI

工廠用電氣設備分為：

隔爆型：Ex dIIAT（1～4）；Ex dIIBT（1～4）；Ex dIICT（1～4）

Ex：防爆標志；

d：隔爆型；

II：工廠用電氣設備；

A、B、C：按試驗安全間隙分類

T（1～4）：按爆炸性氣體點燃溫度分類

如電氣設備為IIB類隔爆型T3組，標志為Exd II BT3。

如電氣設備為II類增安型，溫度組別為T2組，標志為Exe II T2。

無火花型：Ex nIIT（1～3）

正壓通風型：Ex pIIT（1～4）

七、防爆電機的選型

1．I類危險場所選用的防爆電機          

2．氣體爆炸、粉塵爆炸危險場所用防爆電機選型表：

表中符號：Ο為適用；Δ為慎用；Ⅹ為不適用

3．不同標準所要求的爆炸危險場所電氣設備選型要求不同

注：

GB-3836.15-2000 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 第15部分：危險場所電氣安裝（煤礦除外）

GB50058-92爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范

八、隔爆型電機的選型和制造

按照有關國家老標準，對于隔爆型電機，從技術和經(jīng)濟兩方面考慮，一般選用功率為2000KW以下，但由于技術的進步和采用水冷技術，目前，隔爆型電機功率可以做得更大些：

如采用空空冷可做到2500KW-4；  （YB）

如采用空水冷可做到4000KW-4    （YBS）

但是，由于滑動軸承結構不能用于ExdIIC四級隔爆型防爆類別，因此，對于1000KW以上2極，以及其它低轉(zhuǎn)速大功率需采用滑動軸承的電動機，就不能制成ExdIIC防爆類別，需用增安型（YA、YAKK）類代替。

九、增安型電機的選型和制造

通常認為，當供電的額定電壓不超過11kV(交流有效值或直流值)時，在正常運行條件下和（或）認可的過載條件下不會產(chǎn)生火花﹑電弧和（或）危險溫度的電氣設備，才允許設計和制造成增安型電氣設備。顯然，不符合這些條件的電氣設備是不允許制成增安型防爆型式的。

增安型電機的功率是按照定子繞組線規(guī)不小于0.75mm。

根據(jù)增安型電氣設備的防爆原理，設計人員必須對電氣設備的機械結構，外殼防護，電氣絕緣，導線連接，電氣間隙和爬電距離，極限溫升等方面提出必要而充分的特殊要求，以保證增安型電氣設備具有可靠的防爆安全性能。

新標準增加了對增安型電機危險性評價：

1、籠型電動機定子-轉(zhuǎn)子之間氣隙放電危險性的評價指數(shù)

如果按照下表計算得出評價指數(shù)大于6的話，則根據(jù)守候定理，電動機（試驗樣機）應該進行轉(zhuǎn)子鼠籠的相應試驗（高壓電機：鼠籠轉(zhuǎn)子的結構試驗）；或者，在電動機設計時，設計人員應該采取一些特殊的措施，保證電動機起動時外殼內(nèi)沒有可燃性氣體，例如，在電動機即將啟動時用新鮮空氣或惰性氣體對外殼內(nèi)進行吹掃，還可以在外殼內(nèi)安裝可燃性氣體檢測裝置，檢測外殼內(nèi)的可燃性氣體的存在狀態(tài)。

備注：

① 引自GB3836.3《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備  第3部分：增安型“e”》

② 試驗驗證表明，在臨近鐵心端部的通道內(nèi)出現(xiàn)了火花。

③ 轉(zhuǎn)子突出部分應該設計成能消除斷續(xù)接觸的結構，而且運行溫度在溫度組別范圍內(nèi)。如果符合這個規(guī)定，評價指數(shù)為0，否則為2。

2、對于電動機定子繞組的評價指數(shù)

對于電動機（額定電壓為1kV及以上）定子繞組，如果按照下表計算得出評價指數(shù)大于6的話，則電動機應該配置防凝露空間加熱器，一邊驅(qū)散電動機外殼內(nèi)可能存在的濕氣和凝露；而且還應該設置一些特殊防護措施，保證在電動機起動時外殼內(nèi)不存在可燃性氣體。如果必要，根據(jù)守候定理，這樣的電動機還應該承受高壓電動機定子繞組的相應試驗（高壓電機：定子繞組的絕緣性能試驗）。

電動機定子繞組點燃危險性評價指數(shù)①

備注：

④ 引自GB3836.3《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備  第3部分：增安型“e”》

⑤ 參見GB3836.17《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備  第17部分：爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備的檢查和維護（煤礦除外）》。

⑥ 只有在清潔的環(huán)境中由經(jīng)過專門培訓的檢修人員進行維護。

⑦ “污染嚴重且非常潮濕”的場所，主要包括存在積水的環(huán)境或近海區(qū)域的露天甲板等場所。

3、按照GB3836新標準，對于電動機以上兩部分危險性評價大于6者，都建議安裝防爆型預起動正壓吹掃換氣裝置。

正壓吹掃換氣裝置分為自動型和手動型，使用氣源可以是儀表風，也可是壓縮氮氣。

十、增安型電機與正壓通風型電機之間的區(qū)別

增安型電機的正壓吹掃只是在起動時使用，而正壓通風型電機要保證電機內(nèi)部時該具有一定的壓力，并且要具有失連鎖保護功能，要對壓縮機系統(tǒng)、管道系統(tǒng)、保護系統(tǒng)等，一起進行取證。

十一、常用防爆標準

有關防爆儀表方面的防爆標準目錄：

1、GB3836.1-2000 　爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 通用要求

2、GB3836.2-2000 　爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 隔爆型電氣設備“d”

3、GB3836.3-2000 　爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 增安型電氣設備“e”　　

4、GB3836.4-2000 　爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 第4部分：本質(zhì)安全型“I”　　

5、GB3836.5-87  　 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 正壓型電氣設備“ｐ”

6、GB3836.6-87 　　爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 充油型電氣設備“ｏ”

7、GB3836.7-87  　 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 充砂型電氣設備“ｑ” 

8、GB3836.8-87  　 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 無火花型電氣設備“ｎ”

9、GB3836.9-90 　　爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 澆封型電氣設備“ｍ”

10、GB3836.10-91 　爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 氣密型電氣設備“ｈ”

11、GB3836.11-91 　爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 試驗安全間隙測定方法

12、GB3836.12-91 　氣體或蒸氣混合物按照其試驗安全間隙和點燃電流的分級

13、GB3836.13-1997爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第13分：爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備的檢修

14、GB3836.14-2000  爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 第14部分：危險場所分類

15、GB3836.15-2000  爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 第15部分：危險場所電氣安裝（煤礦除外）

16、GB12476.1-2000  可燃性粉塵環(huán)境用電氣設備 第1部分：用外殼和限制表面溫度保護的電氣設備

更多有關防爆儀表的資訊請參考：http://www.hbjingang.com/product/searchfile/24307.html