危险场合危险性的分级
那么,如何评价现场的危险性? 我国和世界上大部分国家一样,将存在有气态或蒸气态或雾态爆炸性混合物的危险场所分成三个等级区域: Zone 0:在此区域内上述爆炸性混合物在正常工作时持续或长期存在。或者说每年存在1000小时以上。 Zone 1:在此区域内上述爆炸性混合物在正常工作时偶尔存在。或者说每年存在10小时以上,但不会超过1000小时。 Zone 2:在此区域内上述爆炸性混合物极少存在,且即使存在也是短时间的。或者说每年只存在不到10小时。 防爆方法对危险场合的适用性 依照我国和欧洲的标准规范,各等级危险场合所适用的防爆方法如下: Zone 0 Ex ia 本质安全型防爆方法 Ex s 经特别认证批准的特殊防爆方法 Zone 1 适用于Zone 0的防爆方法 Ex ib 本质安全型防爆方法 Ex p 正压型防爆方法 Ex d 隔爆型防爆方法 Ex e 增安型防爆方法 Ex m 浇封型防爆方法 Ex q 充砂型防爆方法 Ex o 充油型防爆方法 Zone 2 适用于Zone 0和Zone 1的防爆方法 Ex n 无火花型防爆方法 可以看出,允许选用何种防爆方法完全取决于仪表被安装在哪个等级的危险场合下。本质安全型防爆方法被允许用在任何危险场合。 还可以看出,允许选用何种防爆方法并不直接取决于现场存在的爆炸性混合物的危险性。例如,如果需要将仪表安装在Zone 0,则即便所涉及的爆炸性气体并不是最危险的,也必须选用本质安全型防爆方法。 爆炸型气体危险性的分类 各种防爆方法均根据爆炸性混合物的危险性规定了具体的防爆安全参数。本节着重介绍对气态爆炸性混合物危险性的评价和分类。 评价爆炸性气体的危险性,主要考虑该气体与爆炸可能性有关的三个特性: 1. 爆炸性气体与空气混合的可爆浓度范围。这种可爆范围越宽,则该气体就越危险。例如,氢气与空气的混合浓度从大约4%至75%均有可能爆炸;而丙烷的可爆浓度则为大约2%至9%。可见,从这一点来评价,氢气的危险性远大于丙烷。 2. 爆炸性气体与空气的混合气体对引爆火花能量的敏感性。可能引爆的火花能量越小,则该气体就越危险。例如,氢气与空气混合后的最小引爆火花能量为0.019mJ;而乙烯与空气混合后的最小引爆火花能量为0.060mJ,所以从这一点来评价,氢气比乙烯更危险。 3. 爆炸性气体与空气的混合气体对物体表面温度的敏感性。可能引爆的物体表面温度越低,则该气体就越危险。例如,硝酸乙酯与空气混合后,遇到100℃物体表面就可能爆炸;而氢气与空气混合后,即便遇到500℃的物体表面也不可能被引爆。显然,如果单从这一点来评价,氢气又不那么危险了。 实际上,上述三个特性中的第一个与后两个之间存在某种联系。只要控制了爆炸性气体与空气混合后可能引爆的最小火花能量和最低物体表面温度,则整个可爆范围便可得到控制。而后两个特性则是相互独立,不存在联系的。所以,对爆炸性气体的分类就分别根据后两个特性而做出。 根据可能引爆的最小火花能量,我国和欧洲及世界上大部分国家和地区将爆炸性气体分类为四个危险性等级: 工况类别 气体分类 代表性气体 最小引爆火花能量 矿井下 I 甲烷 0.280mJ 矿井外的工厂 IIA 丙烷 0.180 mJ IIB 乙烯 0.060 mJ IIC 氢气 0.019 mJ 美国和加拿大首先将散布在空气中的爆炸性物体分成三个 CLASS: CLASS Ⅰ 气体和蒸汽 CLASS Ⅱ 尘埃 CLASS Ⅲ 纤维 然后再将气体和尘埃分成 Group : Group 代表性气体或尘埃 A 乙炔 B 氢气 C 乙烯 D 丙烷 E 金属尘埃 F 煤碳尘埃 G 谷物尘埃 根据气体对物体表面的敏感性,国际上将爆炸性气体分成六个温度组别: 温度组别 安全的物体表面温度 155种常用爆炸性气体的举例 T1 ≤450°C 氢气、丙烯睛等46种 T2 ≤300°C 乙炔、乙烯等47种 T3 ≤200°C 汽油、丁烯醛等36种 T4 ≤135°C 乙醛、四氟乙烯等6种 T5 ≤100°C 二硫化碳 T6 ≤85°C 硝酸乙酯和亚硝酸乙酯 在温度组别的划分上,世界各国基本一致。上表可见,常用爆炸性气体中的绝大多数属T4以上温度组别。T5和T6总共只有3例。
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