" C " 位出道， 強(qiáng)勢(shì)來(lái)襲
2020-06-24 09:06:58
新品發(fā)布：上方置入式磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)，通用于4φ SMC及Festo C型溝槽氣缸
隨著產(chǎn)業(yè)迭代以及國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展需要，許多行業(yè)一躍成為近幾年高速發(fā)展的主力軍，其中包括了能源探勘／開(kāi)發(fā)、生物制藥、軍工、鋰電、航空航天、新型食品加工等。
與此同時(shí)，自動(dòng)化設(shè)備已更為廣泛地替代人力進(jìn)行危險(xiǎn)場(chǎng)所的生產(chǎn)工作，因而自動(dòng)化設(shè)備對(duì)于易燃易爆環(huán)境中的“防爆”能力，也成為了安全生產(chǎn)的新課題。
防爆法規(guī)
2022年4月，國(guó)務(wù)院安全生產(chǎn)委員會(huì)已明確要求省、市級(jí)安委會(huì)或中央企業(yè)總部組織全國(guó)范圍的重大安全生產(chǎn)隱患排查工作，并限期整改；進(jìn)一步強(qiáng)化防范重大安全生產(chǎn)事故的十五條措施。
（圖：中國(guó)CNEX本安型防爆認(rèn)證）
沒(méi)有“中國(guó)防爆”證書(shū)或使用其他國(guó)家/地區(qū)防爆產(chǎn)品，并不符合規(guī)范要求。
防爆體系
不同國(guó)家與地區(qū)對(duì)防爆執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)與認(rèn)證體系略有不同，所頒發(fā)的防爆證書(shū)和適用范圍也有所不同，企業(yè)與設(shè)備的使用者需要特別注意！（最終解釋必須參照國(guó)家對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的安全生產(chǎn)的規(guī)范）
世界防爆認(rèn)證體系一覽：
*歐盟ATEX認(rèn)證，采用EN標(biāo)準(zhǔn)
*國(guó)際電工委員IECEX認(rèn)證，采用IEC標(biāo)準(zhǔn)
*獨(dú)聯(lián)體地區(qū)CU-TR認(rèn)證，采用類(lèi)似IEC
*北美UL／FM認(rèn)證，采用NEC2地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)
*中國(guó)認(rèn)證，采用GB3836國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
*阿聯(lián)酋國(guó)家的ECASEx認(rèn)證
*拉丁美洲的INMETRO認(rèn)證
*中國(guó)臺(tái)灣Ts認(rèn)證
*澳洲ANZEx認(rèn)證
*日本TIIS認(rèn)證
*韓國(guó)KCs認(rèn)證
*沙特SASO認(rèn)證
“中國(guó)防爆”認(rèn)證資質(zhì)單位一覽：
天津PCEC、南陽(yáng)CNEX、上海NEPSI、上海煤科院、長(zhǎng)沙礦山院、蘇州電科院、廣州特檢院CQCEX、佳木斯防爆所。
中國(guó)應(yīng)用于各類(lèi)易燃易爆危險(xiǎn)場(chǎng)所的設(shè)備和產(chǎn)品是必須通過(guò)相關(guān)資質(zhì)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)和認(rèn)證，并取得相應(yīng)的防爆合格證書(shū)；雖然認(rèn)證的機(jī)構(gòu)不同，但在中國(guó)境內(nèi)的法律效益與使用范圍是一致的。
爆炸要素
哪些場(chǎng)所或環(huán)境需要使用“防爆”產(chǎn)品來(lái)杜絕風(fēng)險(xiǎn)隱患？
爆炸場(chǎng)所定義
根據(jù)勞動(dòng)部頒發(fā)《爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所安全規(guī)定》通知勞部發(fā)(1995)56號(hào)規(guī)定所稱(chēng)，危險(xiǎn)場(chǎng)所是指：存在或由于爆炸性混合物出現(xiàn)，造成潛在爆炸事故危險(xiǎn)，必須對(duì)其生產(chǎn)、使用、儲(chǔ)存和裝卸采取預(yù)防措施的場(chǎng)所。
爆炸場(chǎng)所分類(lèi)
爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所劃分為“高危險(xiǎn)場(chǎng)所”、“中危險(xiǎn)場(chǎng)所”、“輕危險(xiǎn)場(chǎng)所”三個(gè)等級(jí)。
|
高危險(xiǎn)場(chǎng)所 |
危險(xiǎn)物質(zhì)特多，儲(chǔ)存的數(shù)量特別大，工藝條件特殊，一旦發(fā)生爆炸事故將會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失、嚴(yán)重的人員傷亡，危害極大的危險(xiǎn)場(chǎng)所。 |
| 中危險(xiǎn)場(chǎng)所 | 危險(xiǎn)物質(zhì)較大，儲(chǔ)存的數(shù)量較大，工藝條件較為特殊，一旦發(fā)生爆炸事故將會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失、較為嚴(yán)重的人員傷亡，具有一定危害的危險(xiǎn)場(chǎng)所。 |
| 輕危險(xiǎn)場(chǎng)所 | 危險(xiǎn)物質(zhì)較少，儲(chǔ)存的數(shù)量也較少，工藝條件一般，即使發(fā)生爆炸事故，所造成的危害較小的場(chǎng)所。 |
產(chǎn)生爆炸三個(gè)必要要素：
不論是氣體或粉塵環(huán)境，都必須同時(shí)滿足以下三個(gè)條件才會(huì)引起爆炸。所以可通過(guò)阻斷其中一項(xiàng)或多項(xiàng)條件來(lái)達(dá)到防爆的效果。
如限制點(diǎn)燃源、控制爆炸性氣體/粉塵濃度、限制助燃物濃度等手段。
| 氣體爆炸 | 粉塵爆炸 | |
| 條件1：可燃物 | 達(dá)到爆炸范圍的氣體濃度 | 達(dá)到爆炸范圍的粉塵濃度 |
| 條件2：助燃物 | 助燃物（氧氣） | 助燃物（氧氣） |
| 條件3：點(diǎn)燃源 | 達(dá)到足夠能量的點(diǎn)燃源 | 達(dá)到足夠能量的點(diǎn)燃源 |
點(diǎn)燃源與易燃易爆物質(zhì)
1.電火花：“電火花”是電氣設(shè)備最常見(jiàn)的點(diǎn)燃源，具有脈沖性與能量性，無(wú)需太高的溫度即可引燃易燃易爆物質(zhì)，每當(dāng)電路斷開(kāi)和閉合時(shí)都容易產(chǎn)生，例如各類(lèi)“開(kāi)關(guān)”。
2.高溫（自燃點(diǎn)火溫度AIT）：在沒(méi)有點(diǎn)燃源的情況下，能點(diǎn)燃某一物質(zhì)的溫度。
3.易燃易爆物質(zhì)：不同物質(zhì)對(duì)電火花可點(diǎn)燃的溫度要求不同，因此需要對(duì)易燃易爆物質(zhì)進(jìn)行分類(lèi)、分級(jí)、分組，并對(duì)易燃易爆環(huán)境進(jìn)行分區(qū)識(shí)別。
讀懂中國(guó)防爆標(biāo)識(shí)
通過(guò)防爆認(rèn)證的電氣或電子零部件，在防爆證書(shū)與標(biāo)簽上都會(huì)標(biāo)有充足的識(shí)別信息；用于提示使用者產(chǎn)品所適用的環(huán)境與條件。
中國(guó)防爆標(biāo)識(shí)是由＂氣體防爆等級(jí)＂與＂粉塵防爆等級(jí)＂兩個(gè)部分所組成：
氣體防爆解讀
因電氣設(shè)備使用的環(huán)境與面臨的危險(xiǎn)情況不同，所采取的防爆技術(shù)手段也有所不同。
氣體/安全類(lèi)型
從技術(shù)層面，可將防爆電氣設(shè)備分為隔爆型、增安型、本安型、正壓型、油浸型、充砂型、澆封型、無(wú)火花型等8種類(lèi)型。
? 隔爆型（d）：是指透過(guò)隔爆外殼阻止可燃物擴(kuò)散的防爆型式。
隔爆是一種間隙防爆技術(shù)，依靠間隙、嚙合長(zhǎng)度來(lái)達(dá)到降溫、熄火效果。
※ 外殼設(shè)計(jì)強(qiáng)度至少為參考?jí)毫Φ?.5倍。要達(dá)到IIB等級(jí)外殼承壓能力須達(dá)1MPa，達(dá)到IIC等級(jí)外殼承壓能力須達(dá)1.5MPa。
外殼上選用絕緣材料，防止外部異物、水氣侵入，能避免設(shè)備因電弧、電火花或高溫導(dǎo)致引燃危險(xiǎn)易爆混合物。
? 本質(zhì)安全型（ia/ib）：是指透過(guò)電路與外殼設(shè)計(jì)來(lái)抑制點(diǎn)火源能量的防爆型式。
本安型ia是唯一能運(yùn)用在危險(xiǎn)級(jí)別最高的“0區(qū)環(huán)境”中的防爆技術(shù)。
| ia防爆等級(jí) | ib防爆等級(jí) | |
| 設(shè)備正常工作 | 安全系數(shù)2.0 | 安全系數(shù)1.5 |
| 設(shè)備出現(xiàn)一個(gè)故障 | 安全系數(shù)1.5 | 安全系數(shù)1.0 |
| 設(shè)備出現(xiàn)兩個(gè)故障 | 安全系數(shù)1.0 | — |
※ 備注:數(shù)字越大安全系數(shù)越高
本質(zhì)安全型設(shè)備原理是選擇合適參數(shù)的電子元件，來(lái)限制電壓、電流及能量(如儲(chǔ)能元件：電容、電感)的大小，再加上電路與外殼分離的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，達(dá)到防爆的目的。
因此在正常工作及故障狀態(tài)下，本安型設(shè)備產(chǎn)生的電火花或熱效應(yīng)，都低于爆炸性混合物能點(diǎn)燃的能量值和自燃點(diǎn)火溫度有著安全可靠性高，可帶電操作等特點(diǎn)。
“本質(zhì)安全”應(yīng)理解為是一種高級(jí)別的“防爆系統(tǒng)”。本安型設(shè)備對(duì)進(jìn)入的電流能量有規(guī)范要求，所以本安體系如運(yùn)用在易燃易爆區(qū)域內(nèi)需要搭配“安全柵”與“本安電纜”一起使用。
※ 特別注意：若設(shè)備同時(shí)具有本質(zhì)安全和非本質(zhì)安全兩種電路，則設(shè)備就不屬于本質(zhì)安全型。
正壓型防爆又分為“正壓通風(fēng)”、“正壓補(bǔ)償”和“靜態(tài)正壓”三種。
充砂型電氣設(shè)備是將電氣元器件固定在外殼內(nèi)的適當(dāng)位置后，用0.5-1mm石英或玻璃顆粒等填充材料將元器件完全掩埋蓋住。
澆封型防爆又分為“ma/mb”兩個(gè)等級(jí)，通常適用于電子器件或小型電氣元件等。
| ma防爆等級(jí) | mb防爆等級(jí) | |
| 正常運(yùn)行和安裝 | ? | ? |
| 定義內(nèi)故障發(fā)生 | ? | ? |
| 定義內(nèi)非正常條件 | ? | ㄨ |
| 可用區(qū)級(jí) | 0區(qū)及以下 | 1區(qū)及以下 |
無(wú)火花型防爆電器設(shè)備專(zhuān)門(mén)用于2區(qū)及以下的易燃易爆環(huán)境的設(shè)備，有以下幾種技術(shù)形態(tài)：
1.nA（無(wú)火花型設(shè)備或組件）：在正常運(yùn)行時(shí)不產(chǎn)生火花、電弧和危險(xiǎn)溫度。
2.nC（有火花型防爆電氣設(shè)備或組件）：在設(shè)備結(jié)構(gòu)上采取強(qiáng)化措施，降低電火花、電弧和危險(xiǎn)溫度引起易爆混合物引燃的可能性。
3.nR（限制呼吸外殼型設(shè)備）：通過(guò)熱脹冷縮引起的“呼吸”作用，讓易爆危險(xiǎn)混合物無(wú)法輕易進(jìn)入外殼內(nèi)部，讓混合物無(wú)法達(dá)到爆炸下限。
4.nL（關(guān)聯(lián)限制能量型設(shè)備）：實(shí)質(zhì)上就是一種設(shè)備保護(hù)級(jí)別為“ie”級(jí)的本質(zhì)安全型防爆電氣設(shè)備，類(lèi)似本安型中的安全柵的概念。
通過(guò)將設(shè)備被放置于安全環(huán)境中，再與爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所中的設(shè)備相連接；例如，將關(guān)聯(lián)限能設(shè)備放置在隔爆外殼中，就允許使用在爆炸性氣體環(huán)境中。
? 特殊型（s）：指異于現(xiàn)有防爆型式，但經(jīng)國(guó)家資質(zhì)機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)合格，具有防爆性能的特殊防爆型式。
氣體/環(huán)境組別
防爆電氣設(shè)備按使用環(huán)境可分為三大類(lèi)：
I類(lèi)：礦井內(nèi)使用的電氣設(shè)備；
II類(lèi)（IIA、IIB、IIC）：礦井外有爆炸性氣體環(huán)境使用的電氣設(shè)備；
Ⅲ類(lèi)：礦井外有爆炸性粉塵環(huán)境使用的電氣設(shè)備；
I類(lèi)比II類(lèi)危險(xiǎn)；粉塵與氣體防爆等級(jí)有獨(dú)立的分級(jí)與要求，不能通用。
| 環(huán)境類(lèi)別 | 物質(zhì)分類(lèi) | 代表性物質(zhì) |
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礦井內(nèi)環(huán)境 （氣體） |
Ⅰ類(lèi) | 甲烷 |
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礦井外爆炸性環(huán)境 （氣體）
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ⅡA類(lèi) | 丙烷 |
| ⅡB類(lèi) | 乙烯 | |
| ⅡC類(lèi) | 氫氣 | |
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礦井外爆炸性環(huán)境 （固體） |
III類(lèi) | 粉塵和纖維 |
氣體/溫度組別
是指爆炸性氣體混合物按被點(diǎn)燃溫度的極限值分組為T(mén)1～T6，不允許設(shè)備最高表面溫度超過(guò)規(guī)定的安全范圍。
| 溫度組別 | 安全的物體表面溫度 | 常見(jiàn)爆炸性氣體 | 點(diǎn)燃特性 |
| T1 | 450℃≥T＞300℃ | 氫氣、丙烯腈等 46 種 |
難 ↓ ↓ ↓ 易 |
| T2 | 300℃≥T＞200℃ | 乙炔、乙烯等 47 種 | |
| T3 | 200℃≥T＞135℃ | 汽油、丁烯醛等 36 種 | |
| T4 | 135℃≥T＞100℃ | 乙醛、四氟乙烯等 6 種 | |
| T5 | 100℃≥T＞85℃ | 二硫化碳 | |
| T6 | 85℃≥T | 硝酸乙酯和亞硝酸乙酯 |
氣體/設(shè)備保護(hù)等級(jí)
G類(lèi)(Gas氣體)：分為Ga、Gb、Gc；用于非礦井，有爆炸性氣體的環(huán)境；
安全等級(jí)：a（最高）＞b（高）＞c（普通）
1.Ga 爆炸性氣體環(huán)境用設(shè)備，具有“最高”的保護(hù)級(jí)別。設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，若出現(xiàn)故障時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生爆炸，Ga 保護(hù)級(jí)別的設(shè)備可用于0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)。
2.Gb 爆炸性氣體環(huán)境用設(shè)備，具有“高”的保護(hù)級(jí)別。在正常運(yùn)行或者預(yù)期故障條件下不是點(diǎn)燃源，Gb 保護(hù)級(jí)別的可用于1區(qū)、2區(qū)。
3.Gc 爆炸性氣體環(huán)境用設(shè)備，具有“一般”的保護(hù)級(jí)別。在正常運(yùn)行中不是點(diǎn)燃源，也可以采取一些附加保護(hù)措施，保證在點(diǎn)燃源預(yù)期經(jīng)常出現(xiàn)的情況下不會(huì)形成有效點(diǎn)燃，Gc 保護(hù)級(jí)別的設(shè)備可用2區(qū)。
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中國(guó)標(biāo)準(zhǔn) （zone） |
區(qū)域定義 |
危險(xiǎn)程度 |
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| 爆炸氣體區(qū)級(jí)分類(lèi) |
0區(qū) (Ga） |
正常情況下,持續(xù)存在或頻繁出現(xiàn)足夠濃度的爆炸性氣體混合物 |
高
↓
低 |
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1區(qū) (Ga,Gb) |
1. 正常情況下,偶爾或可能出現(xiàn)足夠濃度的可爆炸氣體,未劃入0區(qū) 2.爆炸氣體充入或排放點(diǎn)直接相鄰的場(chǎng)所 |
||
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2區(qū) （Ga,Gb,Gc） |
正常情況下,足夠濃度的爆炸性氣體不可能出現(xiàn),如果出現(xiàn)也僅是短時(shí)間出現(xiàn) |
按場(chǎng)所中危險(xiǎn)物質(zhì)存在時(shí)間的長(zhǎng)短，將危險(xiǎn)爆炸性氣體環(huán)境分為0區(qū)、1區(qū)和2區(qū)等三個(gè)區(qū)。
粉塵防爆解讀
粉塵/安全類(lèi)型
粉塵/設(shè)備保護(hù)等級(jí)
D類(lèi)(Dust粉塵)：分為Da、Db、Dc；用于非礦井，有爆炸性粉塵環(huán)境；
安全等級(jí)：a（最高）＞b（高）＞c（普通）
粉塵/適用場(chǎng)景區(qū)級(jí)
按場(chǎng)所中危險(xiǎn)物質(zhì)存在時(shí)間的長(zhǎng)短，可將危險(xiǎn)可燃粉塵環(huán)境分為20區(qū)、21區(qū)和22區(qū)等三個(gè)區(qū)。
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爆炸粉塵區(qū)級(jí)分類(lèi) |
20區(qū) (Da) |
環(huán)境中持續(xù)或頻繁出現(xiàn)足夠濃度可燃粉塵,或其數(shù)量足以形成粉塵云,或無(wú)法控制粉塵積累的場(chǎng)所及容器內(nèi)部 |
高
↓
低 |
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21區(qū) (Da,Db) |
1.常規(guī)下,偶爾或可能出現(xiàn)足夠濃度的可燃性粉塵或粉塵云的場(chǎng)所,但并未劃入20區(qū)； 2.粉塵充入或排放點(diǎn)相鄰的場(chǎng)所 |
||
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22區(qū) (Da,Db,Dc) |
常規(guī)下,不會(huì)出現(xiàn)足夠濃度可燃粉塵或粉塵云,如果出現(xiàn)也僅是短時(shí)間出現(xiàn)的場(chǎng)所 |
粉塵/外殼防護(hù)等級(jí)（IPXX）
粉塵/溫度組別
| T11 | T<270℃ |
| T12 | 200°C＜T≤270°C |
| T13 | 150°＜T≤200° |
總結(jié)
因此，加強(qiáng)對(duì)操作人員的安全教育，選用符合國(guó)家防爆認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備是非常必要的。
目前，國(guó)家也逐步開(kāi)始進(jìn)行強(qiáng)制性防爆認(rèn)證制度，規(guī)范了防爆產(chǎn)品從生產(chǎn)到銷(xiāo)售到使用的各個(gè)環(huán)節(jié)。
由于產(chǎn)品認(rèn)證的難度高，國(guó)內(nèi)只有少數(shù)企業(yè)能通過(guò)認(rèn)證并核準(zhǔn)生產(chǎn)帶有防爆證書(shū)的產(chǎn)品。
消費(fèi)者在選用防爆產(chǎn)品時(shí)，需認(rèn)準(zhǔn)企業(yè)是否真實(shí)具備防爆產(chǎn)品生產(chǎn)資質(zhì)，以及所選用的產(chǎn)品是否符合生產(chǎn)環(huán)境的防爆規(guī)范要求。
