防爆的基本原理
爆炸的概念
     爆炸是物質(zhì)從yi種狀態(tài)，經(jīng)過(guò)物理或化學(xué)變化，突然變成另yi種狀態(tài)，并放出巨大的能量。急劇速度釋放的能量，將使周?chē)奈矬w遭受到猛烈的沖擊和破壞。
     爆炸必須具備的三個(gè)條件：
1 ）爆炸性物質(zhì)：能與氧氣（空氣）反應的物質(zhì)，包括氣體、液體和固體。（氣體：氫氣，乙炔，甲烷等；液體：酒精，汽油；固體：粉塵，纖維粉塵等。）2 ）氧氣：空氣。3 ）點(diǎn)燃源：包括明火、電氣火花、機械火花、靜電火花、高溫、化學(xué)反應、光能等。 
為什么要防爆
      易爆物質(zhì) : 很多生產(chǎn)場(chǎng)所都會(huì )產(chǎn)生某些可燃性物質(zhì)。煤礦井下約有三分之二的場(chǎng)所有存在爆炸性物質(zhì)；化學(xué)工業(yè)中，約有 80% 以上的生產(chǎn)車(chē)間區域存在爆炸性物質(zhì)。氧氣 : 空氣中的氧氣是無(wú)處不在的。點(diǎn)燃源 : 在生產(chǎn)過(guò)程中大量使用電氣儀表，各種磨擦的電火花 , 機械磨損火花、靜電火花、高溫等不可避免，尤其當儀表、電氣發(fā)生故障時(shí)。
    客觀(guān)上很多工業(yè)現場(chǎng)滿(mǎn)足爆炸條件。當爆炸性物質(zhì)與氧氣的混合濃度處于爆炸ji限范圍內時(shí)，若存在爆炸源，將會(huì )發(fā)生爆炸。因此采取防爆就顯得很必要了。 
儀表防爆的原理
危險場(chǎng)所危險性劃分： 
   爆炸性物質(zhì) 區域定義 中國標準 北美標準
0 區：Div.1 氣體(CLASS Ⅰ)  在正常情況下 , 爆炸性氣體混合物連續或長(cháng)時(shí)間存在的場(chǎng)所
1 區：在正常情況下爆炸性氣體混合物有可能出現的場(chǎng)所 1 區
2 區：Div.2 在正常情況下爆炸性氣體混合物不可能出現 , 僅僅在不正常情況下 , 偶爾或短時(shí)間出現的場(chǎng)所
10 區 Div.1：粉塵或纖維(CLASS Ⅱ/Ⅲ） 在正常情況下 , 爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物可能連續 , 短時(shí)間頻繁地出現或長(cháng)時(shí)間存在的場(chǎng)所
11 區 Div.2：在正常情況下 , 爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物不能出現 , 僅僅在不正常情況下 , 偶爾或短時(shí)間出現的場(chǎng)所  
防爆方法對危險場(chǎng)所的適用性： 
序號 防爆型式 代號 國家標準 防爆措施 適用區域
1  隔爆型 d  GB3836.2  隔離存在的點(diǎn)火源 Zone1,Zone2 
2  增安型 e  GB3836.3  設法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源 Zone1,Zone2 
3  本安型 ia  GB3836.4  限制點(diǎn)火源的能量 Zone0-2 
本安型 ib  GB3836.4  限制點(diǎn)火源的能量 Zone1,Zone2 
4  正壓型 p  GB3836.5  危險物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開(kāi) Zone1,Zone2 
5  充油型 o  GB3836.6  危險物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開(kāi) Zone1,Zone2 
6  充砂型 q  GB3836.7  危險物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開(kāi) Zone1,Zone2 
7  無(wú)火花型 n  GB3836.8  設法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源 Zone2 
8  澆封型 m  GB3836.9  設法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源 Zone1,Zone2 
9  氣密型 h  GB3836.10  設法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源 Zone1,Zone2 
防爆對危險場(chǎng)所的適用性：
爆炸性危險氣體分類(lèi)
   根據可能引爆的zui小火花能量，我國和歐洲及世界上大部分國家和地區將爆炸性氣體分為四個(gè)危險等級 , 如下表 : 
工況類(lèi)別 氣體分類(lèi) 代表性氣體 zui小引爆火花能量
礦井下 Ⅰ 甲烷 0.280mJ 
礦井外的工廠(chǎng) ⅡA  丙烷 0.180mJ 
ⅡB  乙烯 0.060mJ 
ⅡC  氫氣 0.019mJ 
      美國和加拿大shouxian將散布在空氣中的爆炸性物體分成三個(gè) CLASS( 類(lèi)別 ):CLASS Ⅰ氣體和蒸氣  CLASS Ⅱ  塵埃  CLASS Ⅲ纖維 . 然后再將氣體和塵埃分成 Group( 組 ) ： 
組名 代表性氣體或塵埃
A  乙炔
B  氫氣
C  乙烯
D  丙烷
E  金屬塵埃
F  煤炭塵埃
G  谷物塵埃
     氣體溫度組別劃分： 
溫度組別 安全的物體表面溫度 常見(jiàn)爆炸性氣體
T1  ≤ 450℃ 氫氣、丙烯腈等 46 種
T2  ≤ 300℃ 乙炔、乙烯等 47 種
T3  ≤ 200℃ 汽油、丁烯醛等 36 種
T4  ≤ 135℃ 乙醛、四氟乙烯等 6 種
T5  ≤ 100℃ 二硫化碳
T6  ≤ 85℃ 硝酸乙酯和亞硝酸乙酯
儀表的防爆標志
  Ex(ia)ⅡC T6 的含義 : 
標志內容 符號 含義
防爆聲明 Ex  符合某種防爆標準，如我國的國家標準
防爆方式 ia  采用 ia 級本質(zhì)安全防爆方法，可安裝在 0 區
氣體類(lèi)別 ⅡC  被允許涉及ⅡC 類(lèi)爆炸性氣體
溫度組別 T6  儀表表面溫度不超過(guò) 85℃
Ex(ia)ⅡC 的含義 
標志內容 符號 含義
防爆聲明 Ex  符合歐洲防爆標準
防爆方式 ia  采用 ia 級本質(zhì)安全防爆方法，可安裝在 0 區
氣體類(lèi)別 ⅡC  被允許涉及ⅡC 類(lèi)爆炸性氣體
: 注 : 該標志中無(wú)溫度組別項 , 說(shuō)明該儀表不與爆炸性氣體直接接觸 . 
防爆術(shù)語(yǔ)：
有關(guān)防爆術(shù)語(yǔ)及標準 
  安全柵安全參數定義： 
*8226; 安全柵zui高允許電壓： Um 
       保證安全柵本安端的本安性能，允許非本安端可能輸入的zui高電壓 
*8226; 安全柵zui高開(kāi)路電壓： Uoc 
       在zui高允許電壓范圍內本安端開(kāi)路時(shí)電壓zui大值 
*8226; 安全柵zui大短路電流： Isc 
       在zui高允許電壓范圍內本安端短路時(shí)的電流zui大值 
*8226; 安全柵允許分布電容： Ca 
       保證本質(zhì)安全性能情況下本安端zui大允許外接電容 
*8226; 安全柵允許分布電感： La 
       保證本質(zhì)安全性能情況下本安端zui大允許外接電感 
  防爆標志格式說(shuō)明：
   將工廠(chǎng)或礦區的爆炸危險介質(zhì)，按其引燃能量，zui小點(diǎn)燃溫度以及現場(chǎng)爆炸性危險氣體存在的時(shí)間周期進(jìn)行科學(xué)分類(lèi)分級，以確定現場(chǎng)防爆設備的防爆標志和防爆形式。
  防爆標志格式： 
               Ex      (ia)    ⅡC      T4   
   防爆標記防爆等級氣體組別溫度組別
  防爆等級說(shuō)明：
 ia 等級：  在正常工作、yi個(gè)故障和二個(gè)故障時(shí)均不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設備。
  正常工作時(shí)，安全系數為 2.0 ；
   yi個(gè)故障時(shí)，安全系數為 1.5 ；
   二個(gè)故障時(shí)，安全系數為 1.0 。   
注：有火花的觸點(diǎn)須加隔爆外殼、氣密外殼或加倍提高安全系數。
 ib 等級 :
  在正常工作和yi個(gè)故障時(shí)不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設備。
  正常工作時(shí)，安全系數為 2.0 ；  yi個(gè)故障時(shí)，安全系數為 1.5 。
  正常工作時(shí)，有火花的觸點(diǎn)須加隔爆外殼或氣密外殼保護，并且有故障自顯示的措施，yi個(gè)故障   時(shí)安全系數為 1.0 。

yi、 防爆概念

1、 引起爆炸的三個(gè)必要條件，三個(gè)條件同時(shí)具備 —— 爆炸
點(diǎn)火所需能量 source of igrution；空氣或氧氣 air or oxygen；flammable air flammable dust
2、 防止爆炸的產(chǎn)生必從三個(gè)必要條件來(lái)考慮，限制了其中的yi個(gè)必要條件，就限制了爆炸的產(chǎn)生。
在工業(yè)過(guò)程中，通常從下述三個(gè)方面著(zhù)手對易燃易爆場(chǎng)合進(jìn)行處理。
1）預防或zui大限度地降低易燃物質(zhì)泄漏的可能性；
2）不用或盡量少用易產(chǎn)生電火花的電所元件；
3）采取充氮氣之類(lèi)的方法維持惰性狀態(tài)。

二、 危險區域的等級分類(lèi)及電氣元件防爆分類(lèi)和允許溫度區域
1、 危險區域的等級分類(lèi)
0區（Zone 0）： 易爆氣體始終或長(cháng)時(shí)間存在
1區（Zone 1）： 易燃氣體在儀表的政黨工作過(guò)程中有可能發(fā)生或存在
2區（Zone 2）： yi般情形下，不存在易燃氣體且即使偶爾發(fā)生，基存在時(shí)間亦很短
易爆區域等級劃分，國際標準與美國標準的對照比較
I.E.C. N.E.C.
氣體 Zone 0 Class I, Division I
Zone 1 Class I, Division I
Zone 2 Class I, Division II
粉塵 Zone 10 Class II, Division I
Zone 11 Class II, Division II
I.E.C.： 國際電工技術(shù)委員會(huì )（Internaional Electrotechnical Commission）
N.E.C.： 美國電氣規程（National Electrical Code, U.S.A.）
2、電氣元件防爆分類(lèi)
1、yi般保護 EN50.014
2、浸油保護 0 EN50.015
3、充壓保護設施 p EN50.016
4、加充粉末 q EN50.017
5、阻燃殼體 d EN50.018
6、提高安全系數 e EN50.019
7、本安保護 i EN50.0120
8、氣密保護 h 未統yi
9、壓力花保護 n 未統yi
10、特殊措施 s 未統yi
3、電氣設備允許溫度區域
電氣元件溫區等級號 元件表面溫度zui大允許值（°C） 氣體燃點(diǎn)（°C）
T1 200T450 450
T2 200T300 300
T3 135T200 200
T4 100T135 135
T5 85T100 100
T6 T85 85

三、 幾種常見(jiàn)物質(zhì)的爆炸特性
名稱(chēng) 燃點(diǎn)（°C） 溫度等級 爆炸等級組號 名稱(chēng) 燃點(diǎn)（°C） 溫度等級 爆炸等級組號
丙酮 540 T1 IIA 乙炔 305 T2 IIC
醋酸酐 330 T2 IIA 苯 555 T1 IIA
丁烷 365 T2 IIA n-丁醇 340 T2 IIA
苯氯酸 590 T1 IIA 乙醇 425 T2 IIA
乙醋酸 460 T1 IIA 甲醇 455 T1 IIA
硝基苯 430 T1 IIA n-戊烷 285 T3 IIA
丙烷 470 T1 IIA 甲苯 535 T1 IIA
氫氣 560 T1 IIC 硫化氫 270 T3 IIB
二硫化碳 102 T5 IIC

四、本安型傳感電路的供電限制
供電限制主要體現在以下三個(gè)方面：
1、將動(dòng)力電與電子元件隔離。
2、采取措施杜jue外界干擾電磁場(chǎng)通過(guò)繼電或電流輸出端偶合zhi電子元件中。
3、限制傳感電路的工作電源及電壓
本安型電路可分為兩類(lèi)：ia及ib。Ib本安電路必須保證政黨工作狀態(tài)下以及系統中存在yi起故障時(shí)，電路元件不發(fā)生燃爆。Ia本安電路則要求正常工作狀況下及存在兩起故障時(shí)，元器件不發(fā)生燃爆。

五、EH儀表所遵循的主要防爆標準
1、IEC / CENELEC / EUrOPE及NORTH AMERICA / FM標準為經(jīng)常選用，而CANADA / CSA標準幾乎在中國不使用。
例： CENELEC: Eex de/Eex d ib IIC T2-T6
FM: NI/I/Z/ABCD DIP/II, III/1/EFG
XP/I/1/ABCD DIP/II, III/1/EFG
CSA: Class I, Div 2, ABCD
2、新的歐洲防爆標準ATEX100a將取代原CENELEC標準（截止2003年）
ATEX 100a： II IG Eex ia IIB T6
I II 1G Zone 0 1D, 2D,3D dust explosion
Mining other 2G Zone 1
Industry industry 3G Zone 2

六、儀表殼體防護等級的劃分
作為應用于易爆危險區的儀表，對其外殼的保護等級亦應作出規定，賦予yi定的代碼，即IP等級號。
IEC144規定的殼體保護等級由yi個(gè)對應其抗外界物體沖擊與穿刺能力及防水能力的代碼表示。例如：本安型儀表測量電路板不應從其殼體中取出，否則會(huì )違反IP40所提出的zui低要求。保護等級由兩位數字組成，在其前加上IP字樣。
IP1 2
diyi位數字 di二位數字
抗外界物體沖刺能力 防水能力
0無(wú)抗沖穿能力 0無(wú)防水穿能力
1外界物體尺寸大于50mm（特大） 1水自落下滴
2外界物體尺寸大于120mm（中） 2水滴入角度為-15°
3外界物體尺寸大于2.5mm（?。?3水以60°角度噴射
4顆粒狀外界物體，粒度大于1mm 4從各方面噴射
5危險性塵埃 5 50升/分的水束
6穿透性塵埃（僅適用于特殊殼體） 6 100升/分的水束
7以1米/分的速度浸入水中
8 以預xian商定的方式浸入水中