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一、危险物质及危险环境 (一)危险物质分类、分组 1．危险物质分类 爆炸危险物质分如下三类。(1)I类：矿井甲烷(CH：)；(2)Ⅱ类：爆炸性气体、蒸气；(3)Ⅲ类：爆炸性粉尘、纤维或飞絮。 2．Ⅱ类、Ⅲ类爆炸性物质的进一步分类(级) (1)对于Ⅱ类爆炸性气体，按最大试验安全间隙(MESG)和最小引燃电流比(MICR)进一步划分为ⅡA、ⅡB和ⅡC三类。ⅡA、ⅡB和ⅡC各类对应的典型气体分别是丙烷、乙烯和氢气。其中，ⅡB类危险性大于ⅡA类；ⅡC类危险性大于前两者，最为危险。爆炸性气体MESG和MICR对应关系见表表 类别 MESG/mm MICR ⅡA MESG≥0.9 MICR>0.8 ⅡB 0.9>MESG>0.5 0.8≥MICR≥0.45 ⅡC MESC≤0.5 MICR<0.45 最大试验安全间隙(MESG)是指两个容器由长度25mm的间隙连通，在规定试验条件下，一个容器内燃爆时，不会使另一个容器内燃爆的最大连通间隙的宽度。此参数是衡量爆炸性物品传爆能力的性能参数。 最小点燃电流比(MICR)是指在规定试验条件下，气体、蒸气等爆炸性混合物的最小点燃电流与甲烷爆炸性混合物的最小点燃电流之比。 (2)对于Ⅲ类爆炸性粉尘、纤维或飞絮，进一步划分为ⅢA、ⅢB和ⅢC三类。 ⅢA：可燃性飞絮。指正常规格大于500μm的固体颗粒包括纤维，可悬浮在空气中，也可依靠自身质量沉淀下来。飞絮的实例包括人造纤维、棉花(包括棉绒纤维、棉纱头)、剑麻、黄麻、麻屑、可可纤维、麻絮、废打包木丝绵。 ⅢB：非导电粉尘。指电阻系数大于103Ω·m的可燃性粉尘。 ⅢC：导电粉尘。指电阻系数等于或小于103Ω·m的可燃性粉尘。 可燃性粉尘是指正常规格500μm或更准确细分的固体颗粒，可悬浮在空气中，也可依靠自身质量沉淀下来，可在空气中燃烧或焖燃，在大气压力和常温条件下可与空气形成爆炸性混合物。 其中，ⅢB类粉尘危险性大于ⅢA类，而ⅢC类导电粉尘一旦进入电气装置外壳可直接产生电火花形成引燃源，其危险性又大于ⅢB类，是最为危险的粉尘。 3．Ⅱ类、Ⅲ类爆炸性物质的分组 Ⅱ类爆炸性气体、蒸气和Ⅲ类爆炸性粉尘、纤维或飞絮按引燃温度(自燃点)分为6组：T1、T2、T3、T4、T5、T6。 组别 引燃温度T／℃ T1 450<T T2 300<T≤450 T3 200<T≤300 T4 135<T≤200 T5 100<T≤135 T6 85<T≤100 【例题】对于Ⅱ类爆炸性气体，按最大试验安全间隙(MESG)和最小引燃电流比(MICR)进一步划分为ⅡA、ⅡB和ⅡC三类。MESG≥0.9 mm、MICR>0.8的属于Ⅱ类爆炸性气体中的（ ）类 A．ⅡA B．ⅡB C．ⅡC D．ⅡB或ⅡC 【答案】A (二)危险环境 对不同危险环境进行分区，目的是便于根据危险环境特点正确选用电气设备、电气线路及照明装置等的防护措施。 1.爆炸性气体环境 爆炸性气体环境是指在一定条件下，气体或蒸气可燃性物质与空气形成的混合物，该混合物被点燃后，能够保持燃烧自行传播的环境。 (1)爆炸性气体环境危险场所分区 根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，对危险场所分区，分为：0区、1区、2区。 1)0区。指正常运行时连续或长时间出现或短时间频繁出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。例如：油罐内部液面上部空间。 2)1区。指正常运行时可能出现(预计周期性出现或偶然出现)爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。例如：油罐顶上呼吸阀附近。 3)2区。指正常运行时不出现，即使出现也只可能是短时间偶然出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。例如：油罐外3m内。 (2)释放源的等级 1）连续级释放源。连续释放、长时间释放或短时间频繁释放；2)一级释放源。正常运行时周期性释放或偶然释放；3)二级释放源。正常运行时不释放或不经常且只能短时间释放；4)多级释放源。包含上述两种以上特征。 (3)通风类型划分 1)通风的主要方式。自然通风和人工通风。 2)通风的有效性。分为“良好”、“一般”和“差”三个等级。 3)通风的等级。IEC和我国有关标准将通风分为高、中、低三个等级。高级通风(VH)—能够在释放源处瞬间降低其浓度，使其低于爆炸下限(LEL)，区域范围很小甚至可以忽略不计；中级通风(VM)——能够控制浓度，使得区域界限外部的浓度稳定地低于爆炸下限，虽然释放源正在释放中，并且释放停止后，爆炸性环境持续存在时间不会过长；低级通风(VL)——在释放源释放过程中，不能控制其浓度，并且在释放源停止释放后，也不能阻止爆炸性环境持续存在。 (4)爆炸性气体场所危险区域的划分。1)按下列释放源级别划分区域。2)根据通风条件调整区域划分。 (5)爆炸性气体环境危险区域的范围。 1)爆炸危险区域的范围应根据释放源的级别和位置、易燃物质的性质、通风条件、障碍物及生产条件、运行经验，经技术经济比较综合确定。 2)建筑物内部，宜以厂房为单位划定爆炸危险区域的范围。但也应根据生产的具体情况，当厂房内空间大，释放源释放的易燃物质量少时，可按厂房内部分空间划定爆炸危险的区域范围。 3)当易燃物质可能大量释放并扩散到15m以外时，爆炸危险区域的范围应划分附加2区。 4)在物料操作温度高于可燃液体闪点的情况下，可燃液体可能泄漏时，其爆炸危险区域的范围可适当缩小。确定爆炸危险区域的等级和范围宜符合国家相关标准中爆炸性气体不同的密度和不同的通风条件下典型爆炸危险区域划分示例的规定，并应根据易燃物质的释放量、释放速度、沸点、温度、闪点、相对密度、爆炸下限、障碍等条件，结合实践经验确定。 2．爆炸性粉尘环境 爆炸性粉尘环境是指在一定条件下，粉尘、纤维或飞絮的可燃性物质与空气形成的混合物被点燃后，能够保持燃烧自行传播的环境。根据粉尘、纤维或飞絮的可燃性物质与空气形成的混合物出现的频率和持续时间及粉尘层厚度进行分类，将爆炸性粉尘环境分为20区、21区和22区。 (1)20区。在正常运行工程中，可燃性粉尘连续出现或经常出现其数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物和／或可能形成无法控制和极厚的粉尘层的场所及容器内部。 （2）21区。在正常运行过程中，可能出现粉尘数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物但未划入20区的场所。该区域包括，与充人或排放粉尘点直接相邻的场所、出现粉尘层和正常操作情况下可能产生可燃浓度的可燃性粉尘与空气混合物的场所。 (3)22区。在异常情况下，可燃性粉尘云偶尔出现并且只是短时间存在、或可燃性粉尘偶尔出现堆积或可能存在粉尘层并且产生可燃性粉尘空气混合物的场所。如果不能保证排除可燃性粉尘堆积或粉尘层时，则应划为21区。 3．火灾危险环境。火灾危险环境分为21区、22区和23区。 (1)火灾危险21区。具有闪点高于环境温度的可燃液体，在数量和配置上能引起火灾危险的环境。 (2)火灾危险22区。具有悬浮状、堆积状的可燃粉尘或纤维，虽不可能形成爆炸混合物，但在数量和配置上能引起火灾危险的环境。 (3)火灾危险23区。具有固体状可燃物质，在数量和配置上能引起火灾危险的环境。 二、防爆电气设备和防爆电气线路 1．防爆电气设备 (1)防爆电气设备类型。爆炸性环境用电气设备与爆炸危险物质的分类相对应，被分为I类、Ⅱ类、Ⅲ类。 1)I类电气设备。用于煤矿瓦斯气体环境。I类防爆型式考虑了甲烷和煤粉的点燃及地下用设备的机械增强保护措施。 2)Ⅱ类电气设备。用于煤矿甲烷以外的爆炸性气体环境。具体分为ⅡA、ⅡB、ⅡC三类。ⅡB类的设备可适用于ⅡA类设备的使用条件，ⅡC类的设备可用于ⅡA或ⅡB类设备的使用条件。 3)Ⅲ类电气设备。用于爆炸性粉尘环境。ⅢB类的设备可适用于ⅢA设备的使用条件，ⅢC类的设备可用于ⅢA或ⅢB类设备的使用条件。 (2)设备保护等级(EPL) 煤矿有甲烷的爆炸性环境中的I类设备EPL分为Ma、Mb两级。 爆炸性气体环境的Ⅱ类设备的EPL分为Ga、Gb、Gc三级。 爆炸性粉尘环境的Ⅲ类设备的EPL分为Da、Db、Dc三级。 其中，Ma、Ga、Da级的设备具有“很高”的保护等级。对Ma级来说，甚至在气体突出时设备带电的情况下也不可能成为点燃源。Mb、Gb、Db级的设备具有“高”的保护等级。在从气体突出到设备断电的时间范围内预期的故障条件下不可能成为点燃源。Gc、Dc级的设备具有爆炸性气体环境用设备。 (3)防爆电气设备防爆结构型式 1)爆炸性气体环境。隔爆型(d)、增安型(e)、本质安全型(i，对应不同的保护等级分为ia、ib、ic)、浇封型(m，对应不同的保护等级分为ma、mb、mc)、无火花型(nA)、火花保护(nC)、限制呼吸型(nR)、限能型(nL)、油浸型(o)、正压型(p，对应不同的保护等级分为px、py、pz)、充砂型(q)等设备。 2)爆炸性粉尘环境。隔爆型(t，对应不同的保护等级分为ta、tb、tc)、本质安全型(i，对应不同的保护等级分为ia、ib、ic)、浇封型(m，对应不同的保护等级EPL分为ma、mb、mc)、正压型(p)等设备。 (4)防爆电气设备的标志 标志应包含：制造商的名称或注册商标、制造商规定的型号标识、产品编号或批号、颁发防爆合格证的检验机构名称或代码、防爆合格证号、Ex标志、防爆结构型式符号、类别符号、表示温度组别的符号(对于Ⅱ类电气设备)或最高表面温度及单位℃，前面加符号T(对于Ⅲ类电气设备)、设备的保护等级(EPL)、防护等级(仅对于Ⅲ类，例如1P54)。表示Ex标志、防爆结构型式符号、类别符号、温度组别或最高表面温度、保护等级、防护等级的示例： 1)ExdⅡB13Gb——表示该设备为隔爆型“d”，保护等级为Gb用于ⅡB类T3组爆炸性气体环境的防爆电气设备。 2)ExpⅢCTl20℃DbIP65——表示该设备为正压型“P”，保护等级为Db，用于有ⅢC导电性粉尘的爆炸性粉尘环境的防爆电气设备，其最高表面温度低于120℃，外壳防护等级为IP65。用于煤矿的电气设备，其环境中除了甲烷外还可能含有其他爆炸性气体(即除甲烷外)时，应按照I类和Ⅱ类相应可燃性气体的要求进行制造和检验。该类电气设备应有相应的标志(例如：“ExdI／ⅡBT3”或者“ExdI／Ⅱ(NH3)”。 (5)爆炸危险环境中电气设备的选用 1)应根据电气设备使用环境的区域、电气设备的种类、防护级别和使用条件等选择电气设备。2)所选用的防爆电气设备的类别和组别不应低于该危险环境内爆炸性混合物的类别和组别。 2．防爆电气线路 在爆炸危险环境中，电气线路安装位置的选择、敷设方式的选择、导体材质的选择、连接方法的选择等均应根据环境的危险等级进行。 1)敷设位置。应当敷设在爆炸危险性较小或距离释放源较远的位置； 2)敷设方式。主要采用防爆钢管配线和电缆配线，在敷设时的最小截面、接线盒、管子连接要求等应满足对应爆炸危险区域防爆技术要求。 3)隔离密封。沟道以及保护管、电缆或钢管在穿过爆炸危险环境等级不同的区域之间的隔墙或楼板时，应采用非燃性材料严密堵塞。 4)导线材料选择。1区，配电线路应采用铜芯导线或电缆。在有剧烈振动处应选用多股铜芯软线或多股铜芯电缆。煤矿井下不得采用铝芯电力电缆。2区，电力线路应采用截面积4mm2及以上的铝芯导线或电缆，照明线路可采用截面积2．5mm2及以上的铝芯导线或电缆。 5)允许载流量。1区、2区绝缘导线截面和电缆截面的选择，导体允许载流量不应小于熔断器熔体额定电流和断路器长延时过电流脱扣器整定电流的1.25倍。引向低压笼型感应电动机支线的允许载流量不应小于电动机额定电流的1.25倍。 三.试题解析 ①（2011第18题） 爆炸危险场所电气设备的类型必须与所在区域的危险等级相适应．因此，必须正确划分区域的危险等级。对于气体、蒸气爆炸危险场所，正常运行对预计周期性出现或偶然出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域将其等级划分为( ）区。 A 0 B 1 C2 D 20 【答案】：B 【解析】：《安全生产技术》第92页 爆炸性气体环境危险场所分区，其中1 区指正常运行时可能出现（预计周期性出现或偶然性出现）爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。如油罐顶上呼吸法附近。 ②（2012年第69题）下列关于爆炸性气体环境危险区域划分以及爆炸性气体环境危险区域范围的说法中，正确的是（ ） 【答案】BDE 【解析】本题考查爆炸性气体、蒸汽环境的0区、1区与2区的具体规定，释放源、通风类型与爆炸性危险场所的区域划分。【考点】防火防爆技术92-94 ③（2013年第9题）不同爆炸危险环境应选用相应等级的防爆设备。爆炸危险场所分级的主要依据有( )。 A．爆炸危险物出现的频繁程度 B．爆炸危险物出现的持续时间 C．爆炸危险物释放源的等级 D．电气设备的防爆等级 E．现场通风等级 【答案】：ABCE 【解析】：根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间对爆炸性气体环境危险场所区分释放源的等级和通风条件对分区有直接影响；根据粉尘、纤维或飞絮的可燃性物质与空气形成的混合物出现的频率和持续时间及粉尘厚度对爆炸性粉尘环境进行分类。 ④（2014年第68题） 正确划分爆炸危险区域的级别和范围是电气防爆设计的基本依据之一，下列关于爆炸危险区域划分的说法中，正确的有（）。 A、固定顶式油管内上方的空间应划为爆炸性气体环境0区 B、正常运行时偶然释放爆炸性气体的空间可划分为爆炸性气体环境1区 C、正常运行时偶尔且只能短时间释放爆炸性气体的空间不划为爆炸性气体环境 D、良好、有效的通风可降低爆炸性环境的危险等级 E、爆炸性气体密度大于空间密度时，应提高地沟、凹坑内爆炸性环境的危险等级 【答案】ABDE 【解析】本题考查爆炸性气体、蒸汽环境的0区、1区与2区的具体规定。 ⑤（2015年第20题）爆炸性粉尘环境是指在一定条件下，粉尘、纤维或飞絮的可燃物质与空气形成的混合物被点燃后，能够保持燃烧自行传播的环境。根据粉尘、纤维或飞絮的可燃性物质与空气形成的混合物出现的频率和持续时间及粉尘厚度进行分类，将爆炸性危险环境分为( )。 A.0区、01区、02区 B.10区、11区、12区 C.20区、21区、22区 D.30区、31区、32区 【答案】C 【解析】本题考查爆炸性粉尘环境。根据粉尘、纤维或飞絮的可燃性物质与空气形成的混合物出现的频率和持续时间及粉尘厚度进行分类，将爆炸性危险环境分为20区、21区和22区。【考点】电气防火防爆技术94 ⑥（2010年第13题）电力电缆线路主要由电力电缆、终端接头、中间接头及支撑件组成。电力电缆敷设由严格要求。下列关于电力电缆设要求的说法中，错误的是（）。 A．电缆穿过爆炸危险环境等级不同的区域之间的隔墙时，应当用非燃性材料严密堵塞 B．应当将电缆线路敷设在爆炸危险性较小的位置 C．埋地敷设的电缆可以采用有防腐措施的非铠装电缆 D．电缆进入电缆沟、建筑物、开关柜处应予封堵 【解析】 C 【解析】 电缆直接埋地敷设不得应用非铠装电缆。 ⑦.爆炸性环境用电气设备与爆炸危险物质的分类相对应，被分为I类、Ⅱ类、Ⅲ类。其中Ⅲ类电气设备是（ ）的电气设备。 A．用于煤矿瓦斯气体环境 B．用于爆炸性粉尘环境 C．TN—S系统 D．用于煤矿甲烷以外的爆炸性气体环境 【答案】B 2017年9月28日星期四 |
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