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隨著煤炭、石油、化工、紡織、冶金等工業(yè)的迅速發(fā)展，生產(chǎn)安全已引起社會各界的普遍重視。特別是由于生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大和自動化程度的不斷提高，在生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)現(xiàn)場將不可避免地產(chǎn)生爆炸性物質(zhì)的泄露，成為爆炸性危險場所。這給包括稱重傳感器在內(nèi)的各類電氣設(shè)備的安全應(yīng)用增加了困難。

所謂危險場所是指存在或可能存在可燃性氣體與空氣混合物的場所。據(jù)資料顯示，煤礦井下約有 2/3 的場所屬于爆炸性危險場所；石油開采現(xiàn)場和精煉廠約有60~80%的場所屬于爆炸性危險場所；在化工行業(yè)中，約有 80%以上的生產(chǎn)車間是爆炸性危險場所。因此，使用于這些危險場所的電氣設(shè)備包括衡器產(chǎn)品在內(nèi)的設(shè)備，都必須采取特殊有效的預(yù)防措施來避免其成為危險點燃源從而引起爆炸。而防爆稱重傳感器是其中的重要部件，在衡器計量中也屬于不可缺少的內(nèi)容，在工作中，經(jīng)常會遇到業(yè)務(wù)、客戶等人員咨詢防爆分類、等級、認證等事宜，現(xiàn)將此類信息進行匯總，與大家一并分享。

一、防爆基礎(chǔ)知識

（一 ） 爆炸性物質(zhì)的分類，爆炸性物質(zhì)一般分為三類:

I 類：是指礦井甲烷，俗稱“瓦斯” 。造成煤礦爆炸的主要原因是礦井中甲烷氣體濃度達到爆炸極限，遇點燃源引起爆炸。由于煤礦井下環(huán)境特殊，故把甲烷專門列為 I 類。礦用防爆電氣設(shè)備主要是能防止甲烷爆炸，其他可燃氣體在礦井中含量較少，在電氣防爆性能方面不做專門考慮。所以礦用防爆電氣設(shè)備在其他危險場所中不適用。

II 類：包括爆炸性氣體和爆炸性蒸氣。所謂爆炸性氣體是指可燃性氣體，即氫、一氧化碳、環(huán)氧乙烷等與空氣混合，濃度達到爆炸極限時的氣體混合物。所謂爆炸性蒸氣是指易燃液體 （ 丙酮、汽油等 ） 的蒸氣或細小液滴與空氣混合，濃度達到爆炸極限的氣體混合物或薄霧。

III 類：包括爆炸性粉塵和爆炸性纖維。它是指能產(chǎn)生爆炸的粉塵、纖維，包括可燃性粉塵或纖維 （ 如棉花纖維 ） 與空氣混合，濃度達到爆炸極限的混合物。由于導(dǎo)電粉塵具有更大的危險性，因此爆炸性粉塵按其導(dǎo)電性能，分為導(dǎo)電粉塵（ 如鋁粉等 ） 和非導(dǎo)電粉塵 （ 如淀粉等 ）。炸藥類粉塵 （ 或纖維 ） 爆炸時威力很大，電氣設(shè)備需具備足夠強度才不致被破壞。因此，炸藥類物質(zhì)不在爆炸性粉塵、纖維之列。爆炸性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備不適用于炸藥生產(chǎn)場所。

（二 ） 爆炸性物質(zhì)的分級：對于 I 類爆炸性物質(zhì)（ 只有甲烷氣體一種 ） 不分級。對于 II 類爆炸性氣體，可按其不同的點燃特性進行分級，進一步分為 IIA、IIB、IIC三級，其中，IIA級的代表氣體是丙烷；IIB級的代表氣體是乙烯；IIC級的代表氣體是氫氣。對于Ⅲ類爆炸性物質(zhì)，分為 20，21，22三級，很顯然，20 最危險，而 21 次之

（三 ） 爆炸性物質(zhì)的分組：溫度 （ 熱表面 ） 是爆炸性氣體產(chǎn)生爆炸的重要點燃源。每一種爆炸性氣體都有一個特定的溫度。在該溫度下，即使沒有任何外界點火源的條件下，它都將發(fā)生點燃。通常，人們將這一溫度稱作為該氣體的引燃溫度（ AIT ）。它是反映爆炸性氣體點燃特性的又一個重要特征參數(shù)。按照 IEC 標(biāo)準(zhǔn)的推薦，我國將爆炸性氣體按其引燃溫度分為 T1~T6 六個組別。可燃性粉塵的分組同爆炸性氣體引燃溫度分組。

從表中可以看出，溫度組別為 T1 時，引燃溫度最高，而溫度組別為 T6 時，則最易被點燃，產(chǎn)品的適用范圍最廣，它可適用于引燃溫度為 T1~T6組別的所有爆炸氣體危險場所。在實踐中，為了防止因電氣設(shè)備發(fā)熱導(dǎo)致爆炸性環(huán)境引爆，我們應(yīng)嚴格控制電氣設(shè)備的最高表面溫度，并確保設(shè)備的最高表面溫度不超過設(shè)備可能接觸到的氣體的引燃溫度。因此，就電氣設(shè)備的最高表面溫度面言，凡滿足 T6 溫度組別氣體環(huán)境用的電氣設(shè)備，也必能滿足 T1~T5 級別的環(huán)境應(yīng)用的要求。

（四 ） 危險場爆炸三個條件：

在對危險場所的區(qū)域劃分、爆炸性氣體的分級、分組等基本概念有了一個較為系統(tǒng)的了解之后，了解一下爆炸危險場所的防爆原理及主要防爆技術(shù)措施。

具有潛在爆炸危險的環(huán)境產(chǎn)生爆炸必須具備下列三個條件：

1 ） 點燃源 （ 電火花、熱表面 ）

2 ） 爆炸性物質(zhì) （ 可燃性氣體或粉塵 ）

3 ） 空氣 （ 氧氣 ）

當(dāng)這三個條件同時存在，而且當(dāng)爆炸性物質(zhì)與空氣的混合濃度處于爆炸極限范圍內(nèi) （ 即處于爆炸下限和爆炸上限之間 ） 時，將不可避免地產(chǎn)生爆炸。

二、稱重傳感器常見的防爆型式

（一 ） 煤礦與工廠 II 類氣體物質(zhì)場合所選用的防爆型式：

（二 ） 粉塵防爆型式分類以外殼保護的粉塵防爆電氣設(shè)備與外殼防護等級 （ IP ） 直接有關(guān)。防護等級表示如下： 
 

一般情況下，防爆電氣設(shè)備中帶有裸露帶電導(dǎo)體的外殼防護等級至少應(yīng)為 IP54，帶有絕緣蟑部件的外殼要求不低于 IP44。戶外使用的設(shè)備其外殼防護等要求IP54 或更高一些。例如：IP54 表示進入灰塵量下影響設(shè)備正常運行，向外殼各方面濺水無有害影響。

三、防爆稱重傳感器的認證

（一 ） 分類：依爆炸性危險物質(zhì)的分類，同理，認證對應(yīng)的一般分為三大類：煤礦用 （ I 類場合 ） 的認證、工廠用 （ II 類場合 ） 的認證、工廠用（ III 類場合 ） 的認證。

（二 ） 認證要求：

（1 ） 煤礦用 I 類防爆稱重傳感器的認證：首先需先向國家礦用產(chǎn)品安標(biāo)中心申請認證需求，并依要求提交產(chǎn)品的技術(shù)文件，審核通過后，安標(biāo)中心授權(quán)的礦用產(chǎn)品防爆檢驗站進行技術(shù)文件的復(fù)審、依防爆要求進行驗證、現(xiàn)場審核等，需符合 GB3836.1- 2000 《 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第1 部分：通用要求 》 和GB3836.4- 2000 《 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第 4 部分：本質(zhì)安全型“I” 》 的有關(guān)規(guī)定。其技術(shù)內(nèi)容完全符合 MT209- 1990 《 煤礦通信、檢測、控制用電工電子產(chǎn)品通用技術(shù)要求 》 、MT210- 1990 《 煤礦通信、檢測、控制用電工電子產(chǎn)品基本試驗辦法 》 ，同時要對傳感器進行防爆性能試驗 （ 電壓、電流測量）、本質(zhì)安全火花試驗等 18 項型式試驗。

礦用防爆稱重傳感器必須依國家安標(biāo)中心的產(chǎn)品命名規(guī)范執(zhí)行，具體如下:

取得礦用防爆認證的稱重傳感器產(chǎn)品可適用于煤礦井下用設(shè)備，如豎井、斜井計量等，防爆氣體等級標(biāo)識為 I。

舉例：ExibI 為 ib 類本質(zhì)安全型，氣體等級為I 類，可適用于 1 區(qū)或 2 區(qū)的防爆設(shè)備。

（2 ） 工廠用 II 類防爆傳感器的認證：直接向國家授權(quán)的防爆電氣設(shè)備檢驗站申請，依要求提交產(chǎn)品的技術(shù)文件，審核通過后，依防爆要求進行驗證，需符合 GB3836.1- 2000 《 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第 1 部分：通用要求 》 和 GB3836.4- 2000《 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第 4 部分：本質(zhì)安全型“I” 》 的有關(guān)規(guī)定，對傳感器進行防爆性能試驗（ 電壓、電流測量 ）、本質(zhì)安全火花試驗等 10 項型式試驗。

取得 II 類防爆認證的產(chǎn)品名稱無強制規(guī)定，如 FB- ** 均可以，防爆氣體等級標(biāo)識為 IIA、IIB或 IIC，舉例如下：

舉例：ExibIIBT4 為 ib 類本質(zhì)安全型，氣體等級為 IIB 類，引燃溫度 T4 級，可適用于 1 區(qū)或 2區(qū)的防爆設(shè)備。

（ 3 ） 工廠用 III 類防爆傳感器認證：直接向國家授權(quán)的防爆電氣設(shè)備檢驗站申請，依要求提交產(chǎn)品的技術(shù)文件，審核通過后，依防爆要求進行驗證，需符合 GB12476.1- 2000 《 可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備第 1 部分：用外殼和限制表面溫度保護的電氣設(shè)備第 1 節(jié)：電氣設(shè)備的技術(shù)要求》的有關(guān)規(guī)定，對傳感器進行機械、外殼防塵試驗等 9 項型式試驗。

防爆標(biāo)識為 DIP，分為 A 型、B 型兩種類型設(shè)備。

舉例：DIPA21T5 表示采用歐洲 A 型、21 類區(qū)域、T5 溫度級別的粉塵防爆電氣設(shè)備；DIPB22T4 表示采用北美 B型、22 類區(qū)域、T4溫度級別的粉塵防爆電氣設(shè)備。

四、防爆稱重傳感器的選用

選擇防爆電氣設(shè)備必須與爆炸性混合物的危險程序相適應(yīng)，即依危險場所的環(huán)境、傳爆級別、點燃溫度的組別等。要區(qū)分是爆炸性氣體還是爆炸性粉塵，如果同一區(qū)域內(nèi)存在兩種以上不同危險等級的爆炸性物質(zhì)時，必須選擇與危險程度最高的爆炸等級相適應(yīng)的防爆結(jié)構(gòu)與類型。防爆電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)越簡單越好，同時要注意考慮便于維修，選擇最合適最經(jīng)濟的防爆電氣設(shè)備，如通風(fēng)良好時，可降低爆炸危險區(qū)域等級，通風(fēng)不良時應(yīng)提高爆炸危險等級。通常對一個爆炸性危險場所使用的稱重傳感器，需用以下四個參量來選用、確定。

（一 ） 危險場所的確定：需區(qū)分所該場所是屬于煤礦井下 （ I 類場所 ）、工廠 （ II 類爆炸性氣體或蒸汽場合 ）、工廠 （ III 類爆炸性粉塵和爆炸性纖維 ）。

（二 ） 危險區(qū)域的確定：考慮產(chǎn)品在生產(chǎn)現(xiàn)場的可能的安裝位置是 0 區(qū)還是 1 區(qū)，以確定防爆等級是 ia 還是 ib。它與氣體種類和氣體溫度組別無關(guān)。

（三 ） 危險性氣體的種類：即危險場所的氣體等物質(zhì)組別，考慮可能出現(xiàn)的危險氣體的點燃能量。

（四 ） 危險氣體的引燃溫度：即氣體溫度組別，考慮可能出現(xiàn)的危險氣體的點燃溫度。

如果是煤礦井下，則需選用適用于 I 類危險場所的稱重傳感器，即需選用通過煤礦安全認證的產(chǎn)品。如果是存在爆炸危險氣體的工廠用，則需依氣體的種類，并以其中最嚴酷的一種，即最易點燃的一種，查閱 GB 3836.1- 2000 附錄 B 表 B先判斷氣體、蒸汽的溫度組別，選用通過 III 類氣體防爆認證等級的產(chǎn)品。如果是存在爆炸危險粉塵的工廠用，則需依粉塵等的點燃溫度等條件選用通過 III 類粉塵防爆認證等級的產(chǎn)品。

例如，選用防爆標(biāo)志為 ExiaIICT6 的傳感器，表示本安設(shè)備(ia 級)可用于氣體組別不高于 II 類 C級，氣體引燃溫度不低于 T6 （ 85℃ ） 的 0 區(qū)危險場所。

總之，我們在確定該選用哪種防爆級別的稱重傳感器時，應(yīng)綜合考慮到實際應(yīng)用要求中的各種具體因素，使選用的場合經(jīng)濟、合理、安全、可靠，當(dāng)然最理想的情況是將選用防爆等級為本安型的 ExiaIICT6,但有時若將選用的級別要求定得太高，電路等有可能達不到本安設(shè)計要求。

 

 

 

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