电气防爆技术

参照国际防爆电气新标准
内容完备实用，举例分析
详细介绍了容易被忽视的粉尘防爆技术 

《电气防爆技术》从安全技术人员角度出发,以新标准为依据,介绍了常见电气防爆隐患以及防爆电气设备的应用技术。本书共8章,分别为爆炸性环境,爆炸危险区域划分,防爆电气设备及其选型,爆炸性气体环境用电气设备,爆炸性粉尘环境用电气设备,防爆电气设备安装,防爆电气设备维护和修理,防爆电气设备标准、认证及应用。
《电气防爆技术》可作为从事防爆电气理论研究和技术应用的专业人员参考书,也可作为高等院校安全专业电气安全方向的教学参考书,以及防爆电气特种作业人员的培训用书。

第1 章
爆炸性环境1
　1.1　概述1
　　1.1.1　爆炸性环境分类1
　　1.1.2　爆炸性环境的危险性2
　1.2　爆炸性环境形成的基本条件5
　　1.2.1　爆炸性气体环境的形成条件5
　　1.2.2　爆炸性粉尘环境的形成条件5
　1.3　爆炸过程的影响因素及其影响规律5
　　1.3.1　气体、液体蒸气和薄雾爆炸6
　　1.3.2　粉尘爆炸17
　1.4　点燃源26
　　1.4.1　电气点燃源26
　　1.4.2　非电气点燃源32
　1.5　爆炸极限理论35
　　1.5.1　可燃气体的爆炸极限35
　　1.5.2　可燃性粉尘的爆炸极限42
　1.6　爆炸事故预防技术44
　　1.6.1　控制工艺参数44
　　1.6.2　防止形成爆炸性混合物45
　　1.6.3　隔离储存48
　　1.6.4　控制点燃源50
　　1.6.5　监控报警52

第2 章
爆炸危险区域划分53
　2.1　爆炸性气体环境危险区域划分53
2.1.1　危险区域划分53
　　2.1.2　危险区域范围确定59
　　2.1.3　危险区域划分典型示例60
　2.2　爆炸性粉尘环境危险区域划分63
　　2.2.1　危险区域划分63
　　2.2.2　危险区域范围确定65
　　2.2.3　危险区域划分典型示例66
　2.3　典型场所爆炸危险区域划分69
　　2.3.1　氢气站69
　　2.3.2　汽车加油加气站70
　　2.3.3　城镇燃气系统76
　　2.3.4　涂装作业浸涂工艺82
　　2.3.5　液化天然气（ LNG ） 汽车加气站83
　　2.3.6　粮食加工、储运85

第3 章
防爆电气设备及其选型87
3.1　可燃性物质分类、分级、分组87
　　3.1.1　一般分类、分级、分组87
　　3.1.2　多组分气体混合物的分级89
　3.2　防爆电气设备的分类、分级、分组89
　　3.2.1　分类90
　　3.2.2　分级90
　　3.2.3　分组90
　3.3　电气设备防爆标志新方法91
　　3.3.1　概述91
　　3.3.2　电气设备的防爆标志组成92
　3.4　防爆电气设备的通用技术要求94
　　3.4.1　运行环境温度94
　　3.4.2　制造材料95
　　3.4.3　通用结构97
　　3.4.4　Ex 元件的通用要求101
　3.5　防爆电气设备选型102
　　3.5.1　选型原则102
　　3.5.2　选型步骤103
3.6　防爆电气设备与功能安全105
　　3.6.1　爆炸危险区域与SIL 和故障裕度106
　　3.6.2　功能安全要求106
　　3.6.3　SIL 评估方法与步骤108

第4 章
爆炸性气体环境用电气设备110
　4.1　隔爆型110
　　4.1.1　隔爆机理111
　　4.1.2　典型结构及其主要参数114
　　4.1.3　应用特点114
　4.2　增安型115
　　4.2.1　防爆原理115
　　4.2.2　防爆结构特殊要求115
　　4.2.3　典型应用117
　4.3　本质安全型117
　　4.3.1　防爆原理117
　　4.3.2　防爆结构特征118
　　4.3.3　应用特点119
　　4.3.4　本质安全系统认证及评定方法121
　4.4　正压型125
　　4.4.1　防爆原理126
　　4.4.2　通用防爆结构和安全要求127
　　4.4.3　应用特点128
　4.5　浇封、油浸和充砂型129
　　4.5.1　防爆原理129
　　4.5.2　浇封型129
　　4.5.3　油浸型131
　　4.5.4　充砂型131
　4.6　“n”型132
　　4.6.1　防爆结构及其防爆型式132
　　4.6.2　防爆技术通用要求133
　　4.6.3　典型应用134
　4.7　特殊型135
　4.8　复合型136
　　4.8.1　概述136
4.8.2　0 区复合防爆电气设备137
　4.9　组合型138
　　4.9.1　防爆安全水平的确定及其安全要求138
　　4.9.2　组合防爆型蓄电池叉车139
　4.10　不同防爆型式的比较140

第5 章
爆炸性粉尘环境用电气设备144
　5.1　本质安全型144
　5.2　外壳保护型145
　5.3　浇封保护型147
　5.4　正压保护型147

第6 章
防爆电气设备安装148
　6.1　防爆电气设备采购验收148
　6.2　配电系统和电气保护149
　　6.2.1　电气设备的配电149
　　6.2.2　电气设备接地149
　　6.2.3　等电位联结150
　　6.2.4　其他要求150
　6.3　电气系统配线150
　　6.3.1　电缆配线150
　　6.3.2　导管配线系统151
　6.4　防爆电气设备安装151
　　6.4.1　隔爆型电气设备151
　　6.4.2　增安型电气设备152
　　6.4.3　本安型电气设备152
　　6.4.4　浇封型电气设备152
　　6.4.5　正压型电气设备153
　　6.4.6　粉尘防爆电气设备153

第7 章
防爆电气设备维护和修理154
　7.1　防爆性能主要影响因素154
　7.2　电气防爆检测155
　　7.2.1　基本要求156
7.2.2　防爆电气设备检查检测内容158
　　7.2.3　防爆电气设备安装检查检测内容159
　　7.2.4　接地检查检测160
　　7.2.5　电气设备环境适应性检查内容163
　　7.2.6　检测仪器和检测方法163
　　7.2.7　检测数据记录及检测报告165
　7.3　防爆电气设备检修166
　　7.3.1　修理相关的基本术语166
　　7.3.2　修理通用要求167
　　7.3.3　隔爆型电气设备的修理169
　　7.3.4　增安型电气设备的修理173
　　7.3.5　正压型电气设备的修理174
　　7.3.6　n 型电气设备的修理175
　　7.3.7　隔爆型电动机修理实例175

第8 章
防爆电气设备标准、认证及应用177
　8.1　国际电气防爆标准化现状177
　8.2　国内防爆电气相关法规和标准化现状180
　8.3　电气防爆产品认证184
　　8.3.1　CE 认证、ATEX 和IECEx 认证184
　　8.3.2　国内防爆产品认证186
　8.4　国内工程项目电气防爆现状189
　　8.4.1　常见的电气防爆安全问题189
　　8.4.2　防爆工程项目验收要求194
　　8.4.3　工程项目“整体防爆”要求194

附录　196
　附录1　可燃性气体或蒸气爆炸性混合物分级、分组196
　附录2　可燃性粉尘特性举例204
　附录3　检测报告格式208

参考文献　209

随着工业生产中易燃易爆危险物质的用量大幅增加,气体及粉尘火灾爆炸事故频发且后果越来越严重,因此,爆炸预防与控制技术的研究已引起广泛重视。基于火灾爆炸原理,电气点燃源是引发火灾爆炸的重要因素,因此,电气防爆技术是预防火灾爆炸事故的重要技术措施。
2010年以来,国际防爆电气设备标准更新较快,尤其是粉尘防爆电气设备标准逐渐成熟而形成体系,防爆电气设备标志及选择方法亦发生改变。我国虽然不断更新采用国际新标准,但大部分标准仍然滞后于国际新标准;另外,相比于气体防爆技术,粉尘防爆技术一直被忽视,目前,尚无专门著作阐述粉尘爆炸危险区域划分及粉尘防爆电气设备及其应用等相关内容;再者,我国从事防爆电气专业的人员仅有几百人,且由于国家对防爆电气设备安装无资质要求,防爆电气设备欠缺专业的安装、维护和修理,从而导致工程项目的电气防爆存在较多问题。此外,浙江、上海、北京等地已开展或即将开展电气防爆检测工作,开启了防爆电气设备维护的重要举措。综上所述,作者认为有必要及时将防爆电气标准及其应用的有关变化和实际项目中常见的电气防爆隐患与电气防爆专业技术人员及安全技术人员分享。
从根本上来说,电气防爆技术是针对爆炸三要素中的点燃源,采用隔离电气点燃源、防止产生电气点燃源或者限制电气点燃源能量的方法来实现防爆。本书首次从安全技术人员角度出发,阐述防爆电气设备的应用。本书共8章,第1章是爆炸性环境,着重讲述气体和粉尘火灾爆炸过程和机理、点燃源类别及其影响因素和影响规律,以及爆炸事故基本预防措施;第2章介绍爆炸危险区域划分,汇集了通用和典型爆炸危险区域划分图,并将功能安全引入防爆电气设备的安全装置;第3章着重讲述防爆电气设备的新标志及选择原则和方法;第4、5章结合不同型式防爆电气设备的原理及结构特征,阐述其应用特点;第6、7章阐述了不同型式防爆电气的安装、修理和检修技术要求以及电气防爆检测技术;第8章介绍了新国内外防爆电气设备标准、认证制度,并总结归纳了我国电气防爆常见的隐患问题以及工程项目的“整体防爆”要求。
本书第1章由庞磊执笔,第2章、第3.1~3.5节由王晓冬执笔,第3.6节、第4~8章由靳江红执笔。
由于电气防爆技术相关知识积累有限,书中难免有不妥之处,敬请读者批评指正。

编者
2015年6月