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气体防爆区域的划分与设备选型

2025年8月7日 来源:防爆云平台--防爆产业链服务平台 防爆空调 防爆电气 防爆电机 防爆风机 防爆通讯 浏览 50 次
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气体防爆区域的划分与设备选型


在石油化工、天然气处理、制药等工业领域,爆炸性气体环境是重大安全隐患。如何对危险区域进行科学划分,并选择匹配的防爆设备?这是保障安全生产的核心问题之一。以下是气体防爆区域划分与设备选型的核心知识。



01

{爆炸性环境为何需要分区?}


当可燃性气体(如甲烷、氢气、乙烯等)与空气混合达到一定浓度范围(爆炸极限),遇到点火源(电火花、高温表面等)便会爆炸。‌分区管理的本质‌是:

  1. 量化风险等级‌:根据气体出现的频率和时间,定义不同危险程度的区域。

  2. 精准防控‌:针对不同区域,匹配对应等级的防爆设备,避免过度设计或防护不足。





02

{国际标准下的气体防爆区域划分}

国际电工委员会(IEC)标准(如IEC 60079-10)和中国国家标准(GB 3836.14)将爆炸性气体环境分为三个等级:

区域 定义 典型场景
Zone 0 爆炸性气体环境连续存在或长时间存在(>1000小时/年) 封闭储罐内部、管道阀门长期泄漏点附近
Zone 1 正常运行时可能偶尔出现爆炸性气体(10~1000小时/年) 泵房、压缩机房、间歇性泄漏的管道法兰
Zone 2 正常运行时不太可能出现爆炸性气体,即使出现也仅短时存在(<10小时/年) 通风良好的车间边缘、远离泄漏源的区域




03

{设备选型:防爆技术的“对症下药”}

不同防爆技术通过物理隔离、能量限制等方式阻断爆炸三要素(可燃物、氧气、点火源)。常见防爆设备类型及适用场景:

1. 隔爆型(Ex d)

  • 原理‌:将可能产生火花的部件封装在坚固外壳内,爆炸时外壳承受压力并阻止火焰外传。

  • 适用区域‌:Zone 1、Zone 2。

  • 典型设备‌:防爆电机、接线盒、灯具。

2. 本质安全型(Ex i)

  • 原理‌:通过限制电路能量,使电火花不足以点燃爆炸性气体。

  • 适用区域‌:Zone 0、Zone 1、Zone 2(需区分ia/ib等级)。

  • 典型设备‌:仪表、传感器、控制电路。

3. 增安型(Ex e)

  • 原理‌:增强设备密封性和绝缘性,防止正常运行时产生电弧或高温。

  • 适用区域‌:Zone 1、Zone 2(不可用于频繁产生火花的设备)。

  • 典型设备‌:接线端子、低压电机。

4. 正压型(Ex p)

  • 原理‌:向设备内部充入洁净空气或惰性气体,阻止外部爆炸性气体进入。

  • 适用区域‌:Zone 1、Zone 2。

  • 典型设备‌:大型控制柜、分析仪器。




04

{选型注意事项:细节决定成败}


  1. 区域等级匹配


    • Zone 0‌只能选用本质安全型(Ex ia)或特殊设计的设备。

    • Zone 1‌允许隔爆型(Ex d)、增安型(Ex e)等,但禁止使用普通开关。

    • Zone 2‌可放宽要求,但必须标注防爆认证标志(如Ex nA)。

  2. 气体组别与温度组别


    • 气体组别‌:Ⅰ类(甲烷)、ⅡA/ⅡB/ⅡC(氢气为ⅡC,最易爆)。

    • 温度组别‌:设备表面温度需低于气体自燃温度(如T1≤450℃,T6≤85℃)。

  3. 安装与维护规范


    • 隔爆型设备接合面需保持清洁,禁用普通润滑脂(需专用防爆油脂)。

    • 本质安全型电缆与非本安电缆需隔离敷设(间距≥50mm)。



05

{未来趋势:智能防爆技术}



随着物联网发展,爆炸性环境设备正走向智能化:

  • 无线本质安全传感器‌:实时监控气体浓度并联动通风系统。

  • 光纤测温技术‌:无火花监测电缆和设备的温度异常。




06

{结语}



  1. 防爆区域划分与设备选型是工业安全的“第一道防线”。只有深入理解分区逻辑、设备原理和操作规范,才能构建起真正可靠的安全屏障。记住:在爆炸性环境中,“安全”永远不是偶然的结果,而是科学设计的必然。

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