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欧洲和美洲的电气防爆区别

作者:admin 2014-11-03已被浏览:

我们在E+H仪表选型的时候经常会遇到选型表里面一些防爆认证的问题,其中就有防爆标准的区别,下面是欧洲防爆标准和北美(美国和加拿大)地区防爆标准的区别。
另外,从总体来说,我们国家沿用的是欧洲防爆标准。

1         欧洲共同体的电气防爆
欧洲电工标准化委员会(CENELEC)负责欧洲标准的制订工作,该委员会有18个成员国。这些国家同时也是国际电工委员会(IEC)的成员国,从数量上占IEC成员国的三分之一,而且许多国家是IEC标准化工作的积极参与者。国际电工委员会第31技术委员会(IECTC31)是负责爆炸性环境用电气设备方面国际标准的制订工作,为了加快标准的制订工作,使IEC标准从纯技术标准向商业用标准转化,IECTC31提出了与欧洲电工标准化委员会加强合作的战略, IECTC31近年来将欧洲一些标准直接作为IEC标准的CD文件分发各成员国征求意见,然后转化为相应IEC标准。例如IEC60079-0:1998,IEC60079-11:1999都是由相应的EN标准转化的。从电气防爆的总体上看,欧洲标准与IEC标准差异不大。
 
1.1  防爆电气产品设计、制造和检验标准
标准编号 标准名称 对应的IEC标准 对应的中国标准
EN50014 Electrical apparatus for potentially explosive atmospheres—General requirements IEC60079-0 GB3836.1
 EN50015 -Oil immersion “o” IEC60079-6 GB3836.6
EN50016 -Pressurized apparatus “p” IEC60079-2 GB3836.5
EN50017 -Powder filling  “q” IEC60079-5 GB3836.7
EN50018 -Flameproof enclosure “d’ IEC60079-1 GB3836.2
EN50019 -Increased safety “I” IEC60079-11 GB3836.4
EN50020 -Intrinsic safety  “e” IEC60079-7 GB3836.3
EN50021 -Non sparking  “n” IEC60079-15 GB3836.8
EN50028 -Encapsulation “m” IEC60079-18 GB3836.9
EN50039 -Intrinsically safe electrical systems (制订中)  
       
 
按照欧洲标准规定,欧洲共同体各成员国应在规定的期限内将欧洲标准转化为国家标准。
英国在欧洲标准编号之前冠以英国标准的代号BS,其他内容不变。例如:
BS EN50014
 BS EN50015……等;
联邦德国欧洲标准编号之前冠以德国标准的代号DIN,其他内容不变。例如:
DIN EN50014
 DIN EN50015 ……等。
1.2     防爆电气设备的检验和标志
1)     按照欧共体防爆框架指针(EC (Ex)Frame Directive)76/117/EEC的规定,符合欧洲防爆标准的防爆电气产品欧共体各成员国应市场准入。
防爆电气产品经型式检验合格和工厂条件检查符合要求,法定的检验单位颁发防爆合格认证证书(EEx  Certificate of Conformity ), 产品上允许使用认证标志”EEx”。
标志举例:
EEx d ia IIB T4
 
2)     按照欧洲指针“Directive 94/9/EC of European Parliament and the Council of  23 March 1994 on the approximation of  the laws of the Member States concerning equipment and protective systems intended for use in potentially explosive atmospheres”(ATEX 100a) 的规定,防爆电气产品上除了标志防爆类型、类别和温度级别外,还应标志:
设备的类别:I ---煤矿用;II—工厂用;
 
允许使用的爆炸危险场所类别: 1---0区;2—1区;3—2区;
                                                         M1—煤矿1区;M2—煤矿2区;
      气体或粉尘: G—气体或蒸气环境;D—粉尘环境;
例如:  
Ex                                II  2  G     EEx  d II BT4
 
              ATEX100a 于1996年3月16日正式生效,按照旧的EC制造的防爆电气设备于2003年6月30日停止流通。
1.3  爆炸危险场所分类
 
在爆炸危险场所分类方面,欧洲标准与IEC标准相同。
EN 60079—10  “Classification of Hazardous Areas”.
 
1.  4  爆炸危险场所电气安装
在爆炸危险场所电气安装方面目前尚没有统一的欧洲标准,但是欧洲共同体各成员国的国家标准与IEC 60079-14 差异不大。
英国国家标准 BS 5345 “Selection, installationand maintenance of electrical apparatus for use in potential explosive atmospheres (other  than mining  application or explosive processing and manufacture” 分为8各部分,对爆炸危险环境的电气设备安装的通用要求以及各防爆类型的专用要求作了规定。
 
 
2         美国的电气防爆技术
美洲的电气防爆技术以美国为代表,其范围包括加拿大、南美和澳大利亚和新西兰等。美洲的电气防爆技术与IEC以及欧洲有较大的差别。但是,由于国际之间的贸易和交流的不断扩大,以IEC标准为代表的电气防爆技术在世界上得到越来越多的应用。1996年和1999年美国电气规范NEC505中提出在对爆炸危险场所划分时除了利用传统的方法之外,也可以以IEC标准为基础进行分区,相应的防爆电气设备也可以应用IEC标准规定的防爆技术。
2.1      防爆电气产品制造标准
1)   NEC500的方案中防爆电气设备制造标准
ANSI /UL 674     I级危险场所用电动机和发电机
ANSI/UL698  I级危险场所用工业控制装置
ANSI/UL781  危险场所(分级的)用移动照明灯
ANSI/UL823  危险场所(分级的)用电热器
ANSI/UL844  危险场所(分级的)用电气灯具
ANSI/UL886  危险场所(分级的)用出线和盒和附件
ANSI/UL894 危险场所(分级的)用开关
ANSI/UL913  I级,II级和III级1段危险场所用本质安全设备和关联设备
ANSI/UL1002危险场所(分级的)用电动阀门
ANSI/UL1203危险场所(分级的)用粉尘防爆电气设备
ANSI/UL1207危险场所(分级的)用污水泵
UL1604  I级,II级2段和III级危险场所用电气设备
UL2225危险场所(分级的)用金属包复电缆和电缆密封附件
 
FM3600-危险场所(分级的)用电气设备
FM3610-危险场所(分级的)I,II,III级1段本质安全电气设备和关联设备
FM3611-危险场所I 级2段,II级2段和III级1段和2段用电气设备
FM3615-防爆电气设备通用要求
FM3620-危险场所(分级的)用通风和正压电气设备
 
 
2)NEC505的方案中防爆电气设备制造标准
 
标准编号 标准名称 对应IEC标准
UL2279 I级0,1,2区危险场所用电气设备 IEC60079
             Pt. 1 隔爆型  “d” IEC69979-1
             Pt.2 正压型 “p” IEC60079-2
  充砂型 “q”  
  充油型 “o”  
             Pt.7 增安型 “e” IEC60079-7
             Pt.11 本质安全型 “i” IEC60079-11
             Pt.18 浇封型 “m” IEC60079-18
             Pt.15 无火花型 “n” IEC60079-15
 
3)     美国防爆电气产品的结构特点
标准UL2279完全采用IEC60079标准,采用此标准的产品与欧洲产品也相同。但是,按照NEC500要求的产品与IEC标准的产品有较大的差异,这些标准与IEC标准的主要差别有:
a)       防爆产品标准是以具体种类产品划分的,例如ANUL674是防爆电动机的规定,而IEC标准是以防爆类型划分的,例如IEC60079-1是关于隔爆型产品的规定。
b)      防爆标准中既规定了防爆结构方面的要求,也规定了与防爆安全相关的产品性能要求,例如ANUL674中既规定了防爆外壳的规定,也规定了与防爆安全相关的电动机绕组温升的要求和实验规定。
c)       防爆标准中对防爆结构的规定中的安全系数比较高,例如ANUL674中对电动机防爆外壳的隔爆间隙比IEC60079-1中相应的间隙小;隔爆外壳强度应承受参考爆炸压力的4倍,而IEC标准中规定为1。5倍。
d)      防爆标准中规定的实验条件比较严酷,例如ANUL674中规定电动机外壳表面的温度在电动机过载至绕组烧损时不允许超过相应的温度组别,除非电动机绕组中设置有温度保护装置,而IEC标准中仅考虑电动机额定运行时的外壳表温度。   
I级组别
 
1段和2段 0,1,2区
组别 代表性气体 类别 代表性气体
A 乙炔 IIC 氢,乙炔
B
C 乙烯 IIB 乙烯
D 丙烷 IIA 丙烷
 
 
I级温度标准
1段和2段 0,1,2区
温度级别 允许的温度范围 温度级别 允许的温度范围
T1 ≤450℃ T1 ≤450℃
T2 ≤300℃ T2 ≤300℃
T2A,T2B,T2C,T2D ≤280℃,≤260℃,
≤230℃,≤215℃
T3 ≤200℃ T3 ≤200℃
T3A,T3B,T3C ≤180℃,≤165℃,
≤160℃
T4 ≤135℃ T4 ≤135℃
T5 ≤100℃ T5 ≤100℃
T6 ≤85℃ T6 ≤85℃
 
4)防爆电气产品的检验和标志
美国的防爆电气产品检验单位主要有美国安全检测实验室公司(Underwriters Laboritories Inc.)简称UL实验室和工厂互助实验室FM, 防爆电气产品除了防爆实验外还须进行工厂生产条件检查。
防爆电气产品铭牌上应注明设备的级别(Class),段(Division),爆炸类别(Group),温度级别T1—T6等,例如:
 UL use in hazardous location   Class I ,Division 1 ,Group c, T4
 
2.2 爆炸危险场所划分
a)       以美国电气法规NEC500代表的美国传统模式
   美国电气法规NEC500—Hazardous (Classified)Locations ,Classes I, II and III, Division 1 and 2;
  美国国家防火协会规范 NFPA495—1996, Explosive Materials Code;
  石油工业协会电气安装危险场所分级示例 API…RP500A
   陆地和海上钻井平台危险场所分级示例API…PR500B
   石油和气体管线运输危险场所分级实例API…PR500C
美国的危险场所分类规定与IEC60079—10不同,它将爆炸和火灾危险区域分为3级(I, II 和III级)和6段(每级各分为1段和2段),即:
Class I(I 级)----可燃性气体或蒸气形成的爆炸危险环境
Class II(II级)----可燃性粉尘形成的爆炸危险环境
Class III(III级)---- 可燃性纤维和悬浮物引起的火灾危险环境
对于每个级别,又进一步分为:
Division 1 (1)---- 在正常工作条件下,可燃性气体、蒸气或液体的可燃性聚集可始终或有时存在的区域。
Division 2 (2)---- 在正常工作条件下,可燃性气体、蒸气或液体的可燃性聚集不太可能存在的区域。
例如,对于某油罐区,可划分为I级1段和I级2段。
b)      NEC505 中规定可以按照IEC60079-10的规定对爆炸危险场所划分为0,1,2区。
2.3 爆炸危险场所电气安装规定
NEC500和505中对爆炸危险场所划分的两种模式(Class—Division和Class-Zone)中允许安装的防爆电气设备类型、布线方式和安装要求都作了规定。由于两中划分模式考虑的爆炸性混合物出现的或然率不同,因此NEC500和505中规定,按照分级分段划分的场所只允许采用按照传统标准制造的防爆电气设备,而且两种划分模式在实践中应该分开。
 
 
 
 
 
 
3                 欧洲和美国电气安装方式的比较
美国NEC500 美国NEC505 欧洲和IEC
区域 保护方法 布线方法 区域 保护方法 布线 区域 保护/布线
1段:
在正常工作条件下,可燃性气体、蒸气或液体的燃性聚集可始终或有时存在的区域。
防爆;
本质安全(施加2个故障不点燃);
通风/正压;
 
钢管布线(符合1段要求的密封等附件);
金属护套MI电缆(符合1段要求的密封接头)
0区:在正常工作条件下,可燃性气体、蒸气或液体的燃性聚集连续或长时间存在的区域。 本质安全 “ia”;
本质安全(1段用);
 
“ia”;
钢管布线,不允许有管接头
 
0区:爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的场所。 “ia”
1区:在正常工作条件下,可燃性气体、蒸气或液体的燃性聚集很可能存在的区域。 浇封m;
隔爆 d;
增安 e;
本质安全 ‘ib”;
油浸 o;
充砂 q;
正压 p;
任何0区和1段的方法
布线符合1段的要,设备外壳标志“不需要密封附件”的除外。
 
 
1区:
在正常运行时,可能出现爆炸性气体环境的场所。
“d” ,”p”,”o”, “q”, “e”, “i”, “m”/
 
电缆布线或钢管布线(密封附件等)
2段:
在正常工作条件下,可燃性气体、蒸气或液体的燃性聚集不太可能存在的区域。
气密;
非点燃;
无火花;
任何I级1段的方法;
任何I级0,1,2区的方法
(同1段) 2区:在正常工作条件下,可燃性气体、蒸气或液体的燃性聚集不太可能存在的区域。 “n” 型;
任何0区,1区的方法;
任何1段或2段的方法
(同1区) 2区:在正常运行时,不可能出现爆炸性气体环境,如果出现也是仅是短时间存在的场所。 ‘n” 型;
1区类型;
正常工作中不产生火花和危险温度的设备。/
 
电缆或钢管布线