一. 防 爆

1.1 我國對爆炸性危險場所是如何劃分的？

答 我國對爆炸性危險場所的劃分采用與IEC等效的方法。國家標準GB 50058-92中規(guī)定，爆炸性氣體危險場所按其危險程度大小，劃分為0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)三個級別，爆炸性粉塵危險場所劃分為0區(qū)、11區(qū)兩個級別，詳見表4-1。

表4-1 中國對危險場所劃分表

爆炸性物質 區(qū)域劃分 區(qū)域定義

氣 體 0區(qū) 連續(xù)出現(xiàn)或長期出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境

1區(qū) 在正常運行時可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境

2區(qū) 在正常運行時不可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境，或即使出現(xiàn)也僅是短時存在的爆炸性氣體混合物的環(huán)境

粉塵 10區(qū) 連續(xù)出現(xiàn)或長期出現(xiàn)爆炸性粉塵的環(huán)境

11區(qū) 有時會將積留下的粉塵揚起而偶然出現(xiàn)爆炸性粉塵混合物的環(huán)境

1.2 國際上對爆炸性危險場所是如何劃分的？

答 國際上各主要工業(yè)國家對爆炸性危險場所的劃分，基本上可分兩種意見。

一種以IEC（國際電工委員會）為代表，包括德國、英國、意大利、日本、澳大利亞等國，對氣體劃分為0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)，對粉塵劃分為10區(qū)、11區(qū)。其定義與IEC基本相同（可參見我國對各區(qū)域的定義，我國等效采用IEC標準）。

另一種為美國、加拿大等北美國家的劃分，以NEC（美國國家電氣規(guī)程）的定義為代表，對氣體劃分為1區(qū)、2區(qū)（沒有0區(qū)），對粉塵也劃分為1區(qū)、2區(qū)。

兩者之間的對應關系大致如下：

氣體：IEC0區(qū)、1區(qū)——NEC 1區(qū)

IEC 2 區(qū) ——NEC2區(qū)

粉塵：IEC 10區(qū)——NEC 1區(qū)

IEC 11區(qū)——NEC 2區(qū)

IEC?#21306;?#30340;英文為Zone；

NEC?#21306;?#30340;英文為Division。

1.3 我國的防爆電氣設備，其防爆結構形式有幾種？列出其名稱和標志。

答 根據(jù)國家標準GB 3836?/SPAN>83，我國的防爆電氣設備其防爆結構形式有8種，列舉如下。

結構形式 標志 結構形式 標志

隔爆型 d 充油型 o

增安型 e 充砂型 q

本質安全型 i 無火花型 n

正壓型 p 特殊型 s

1.4 什么是隔爆型儀表？它有什么特點？

答 隔爆又稱耐壓防爆，它把能點燃爆炸混合物的儀表部件封閉在一個外殼內，該外殼特別牢固，能承受內部爆炸性混合物的爆炸壓力，并阻止向殼外的爆炸性混合物傳爆。這就是說，隔爆型儀表的殼體內部是可能發(fā)生爆炸的，但不會傳到殼體外面來，因此這種儀表的各部件的接合面，如儀表蓋的螺紋圈數(shù)，螺紋精度，零點，量程調整螺釘和表殼之間，變送器的檢測部件和轉換部件之間的間隙，以及導線口等，都有嚴格的防爆要求。

隔爆型儀表除了較笨重外，其他比較簡單，不需要如安全柵之類的關聯(lián)設備。但是在打開表蓋前，必須先把電源關掉，否則萬一產生火花，便會暴露在大氣之中，從而出現(xiàn)危險。

1.5 什么是本質安全型（intrinsic safety）儀表？它有什么特點？

答 本質安全型儀表又叫安全火花型儀表。它的特點是儀表在正常狀態(tài)下和故障狀態(tài)下，電路、系統(tǒng)產生的火花和達到的溫度都不會引燃爆炸性混合物。它的防爆主要由以下措施來實現(xiàn)：

①采用新型集成電路元件等組成儀表電路，在較低的工作電壓和較小的工作電流下工作；

②用安全柵把危險場所和非危險場所的電路分隔開，限制由非危險場所傳遞到危險場所去的能量；

③儀表的連接導線不得形成過大的分布電感和分布電容，以減少電路中的儲能。

本制安全型儀表的防爆性能，不是采用通風、充氣、充油、隔爆等外部措施實現(xiàn)的，而是由電路本身實現(xiàn)的，因而是本質安全的。它能適用于一切危險場所和一切爆炸性氣體、蒸氣混合物，并可以在通電的情況下進行維修和調整。但是，它不能單獨使用必須和本安關聯(lián)設備（安全柵）、外部配線一起組成本安電路，才能發(fā)揮防爆功能。

1.6 本安型儀表有ia、ib兩種，請說明它們之間的區(qū)別。

答 ia等級?#22312;正常工作狀態(tài)下，以及電路中存在一個故障或兩個故障時，均不能點燃爆炸性氣體混合物。在ia型電路中， 工作電流被限制在100mA以下。

ib等級?#22312;正常工作狀態(tài)下，以及電路中存在一個故障時，不能點烯爆炸性氣體混合物。在ib電路中，工作電流被限帛在150mA以下。

ia型儀表適用于0區(qū)和1區(qū)， ib型儀表僅適用于1區(qū)。或者說，從本質安全角度講，ib型儀表適用于煤礦井下，ia型儀表適用于工廠。

1.7 什么是正壓型（p型）儀表？

答 向儀表外殼內充入正壓的潔凈空氣、惰性氣體，或連續(xù)通入潔凈空氣、不燃性氣體，保持外殼內部保護氣體的壓力高于周圍危險性環(huán)境的壓力，阻止外部爆炸性氣體混合物進入殼內，而使電氣部件的危險源與之隔離的儀表設備。

1.8 什么是增安型（e型）儀表？

答 正常運行條件下不會產生點燃爆炸性混合物的火花或危險溫度，并在結構上采取措施（如密封等），提高其安全程度，以避免在正常和規(guī)定的過載條件下出現(xiàn)點燃現(xiàn)象的儀表設備。

1.9 什么是特殊型（s型）儀表？

答 是除d、e、i、p、n之外的特殊形式，或者是上述幾種形式的組合，采用這種結構形式的防爆儀表稱為特殊型儀表。

1.10 防爆電氣設備分為幾大類？

答 分為兩大類：I類：煤礦井下用電氣設備；II類：工廠用電氣設備。

1.11 II類防爆電氣設備劃分為幾級？標志是什么？

答 按照國家標準GB 3836?/SPAN>83，II類防爆電氣設備劃分為三級，標志分別為A、B、C。分級標準見表8-2。

表8-2 II類防爆電氣設備分類標準

級別 MESG/mm MICR

II A 1.14>MESG≥0.9 1.0>MICR>0.8

II B 0.9>MESG>0.5 0.8≥MICR≥0.45

II C 0.5≥MESG 0.45>MICR

注：MESG?#21487;燃性氣體混合物最大試驗安全間隙，mm。

MICR?#21487;燃性氣體混合物最小點燃電流與甲烷最小點燃電流的比值。

II A、II B、II C也是可燃性氣體混合物的傳爆等級。

1.12 解釋下列名詞：

最大試驗安全間隙 MESG；

最小點燃電流MIC；

最小點燃電流比MICR。

答 最大試驗安全間隙（MESG）——指在規(guī)定的試驗條件下，一個殼體充有一定濃度的被試驗氣體與空氣的混合物，點燃后，通過25mm長的接合面均不能引燃殼體爆炸性氣體混合物的外殼接合面之間的最大間隙。

最小點燃電流（MIC）——在規(guī)定的試驗裝置上，用直流24V、95mH電感的火花進行3000次點燃試驗時，能夠點燃可燃性氣體混合物的最小電流。此電流降低5%即不能點燃。

最小點燃電流比（MICR）——各種可燃性氣體（或蒸氣）與空氣的混合物的最小點燃電流對甲烷與空氣混合物的最小點燃電流的比值。

1.13 II類防爆電氣設備劃分為幾個溫度組別？標志是什么？

答 按國家標準GB3836?/SPAN>83，II類防爆電氣設備根據(jù)其最高表面溫度劃分為6組，標志為T1~T6。分組標準如下：

溫度組別 允許最高表面溫度/℃ 溫度組別 允許最高表面溫度/℃

T1T2T3 450200200 T4T5T6 13510085

T1-T6對應于爆炸氣體混合物的引燃溫度分組。

1.14 如何選 用防爆型儀表？

答 一般說來，可根據(jù)以下兩點來選用。

①根據(jù)儀表安裝、使用場所的危險區(qū)域來選擇儀表的防爆型式：

0區(qū)——只能選ia型、S型（指專為0區(qū)設計的S型）；

I區(qū)——可能除n型以外的其他型式；

2區(qū)——所有防爆型式均可選；

②根據(jù)可能出現(xiàn)的可燃性氣體、蒸氣的傳爆級別和引燃溫度組別，選擇儀表的防爆等級和最高允許表面溫度組別?？蓞⒁姳?-3，該表是根據(jù)GB3836-1983歸納整理的。

表8-3 可燃性氣體、蒸氣傳爆級別、引燃溫度組別舉例

組別級別 T1（T>450℃） T2（450℃≥T>300℃ T3（300℃≥T>200℃ T4（200℃≥T<135℃ T5（135℃≥T<100℃ T6（100℃≥T<85℃）

II A 甲烷、乙烷、丙烷、苯乙烯、苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、萘、一氣化碳、苯酚、甲酚、丙酮、醋酸甲酯，醋酸，氯乙烷，氯苯，氨，乙腈，苯胺 丁烷、環(huán)戊烷，丙烯，乙苯，異丙苯，甲醇，乙醇，丙醇，丁醇，甲酸甲酯，甲酸乙酯，醋酸乙酯，甲基丙烯酸甲酯，醋酸乙烯酯，二氯乙烷，氯乙烯，甲胺，二甲胺 戊烷，乙烷，庚烷，辛烷，壬烷，癸烷，環(huán)已烷，松節(jié)油，石腦油，石油，汽油，燃料油，煤油，柴油，戊醇，已醇，環(huán)已醇 乙醛，三甲胺 亞硝酸乙酯

II B 丙炔，環(huán)丙烷，丙烯臘，氰化氫，民用煤氣 乙烯，丁二烯，環(huán)氧乙烷，環(huán)氧丙烷，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，呋喃 二甲醚，丁烯醛，丙烯醛，四氫呋喃，硫化氫 乙基甲基醚，二乙醚，二柄醚，四氟乙烯

II C 氯，水煤氣 乙炔 二硫化碳 硝酸乙酯

說明：a、可燃性氣體，蒸氣的傳爆級別也是電氣設備的防爆級別，兩者是一致的，均分為IIA、IIB、IIC三級。

b、可燃性氣體、蒸氣的引燃溫度組別與電氣設備最高表面溫度組別一一對應，如T4組氣體，引燃溫度為200℃≥T>135℃。

1.15 我國的防爆標志由哪幾部分構成？分別說明其含義？

答 防爆標志一般由以下5個部分構成：

①防爆標志EX?#34920;示該設備為防爆電氣設備；

②防爆結構形式?#34920;明該設備采用何種措施進行防爆，如d為隔爆型，p為正壓型；i為本安型等；

③防爆設備類別?#20998;為兩大類，I為煤礦井下用電設備，II為工廠用電氣設備；

④防爆級別?#20998;為A、B、C三級，說明其防爆能力的強弱；

⑤溫度組別?#20998;為T1~T6六組，說明該設備的最高表面溫度允許值。

1.16 一臺儀表的防爆標志為EXdIIBT4，請說明其含義。

答 EX——防爆總標志；

d——結構形式，隔爆型；

II——類別，工廠用；

B——防爆級別，B級

T4——溫度組別，T4組，最高表面溫度≤135℃。

1.17 一聚酯電源接線箱的防爆標志為EXedIICT4，請說明其含義。

答 EX——防爆總標志；

ed——結構形式，e：增安型，d：隔爆型；

II——類別，工廠用；

C——防爆級別，C級

T4——溫度組別，T4組，最高表面溫度≤135℃。

1.18 一臺進口氣相色譜儀的防爆標志為EEXdps IIB+H2T4，請說明其含義。

答 EEX——歐洲共同體防爆總標志；

dps——該儀表采用隔爆、正壓、特殊三種防爆措施；

II——工廠用電氣設備；

B——防爆級別，B級

+ H2——也適用于H2場所（B級防爆不適用于H2，該儀表由于采取多種防爆措施，也可用于H2場所）；

T4——表面最高溫升≤135℃。

1.19 一臺日本產儀表的防爆標志為JISia3Ng4，請說明其含義。

答 JIS——日本工業(yè)標準代號；

ia——本質安全防爆，ia級；

3n——防爆等級為3n，防所有3級爆炸性氣體，相當于我國的IIC；

G4——溫度組別，相當于我國的T4。

說明 JISia3nG4為日本原采用的防爆標志，現(xiàn)在日本已采用IEC標準，上述防爆標志現(xiàn)已標示為JISEXiaIICT4。

1.20 一臺進口儀表的防爆標志為Class1，Division1，GroupB、C、D，T4A，請說明其含義。

答 Class1?/SPAN>1級，可燃性氣體或蒸氣場所；

Division1?/SPAN>1區(qū)，存在或可能形成爆炸或燃燒的場所；

GroupB、C、D?#36866;用于B、C、D組危險氣體存在的場所；

T4A?#26368;高表面溫度≤120℃。

上述防爆標志對應于我國的EXIIA、IIB、IICT4，可用于0區(qū)、1區(qū)危險場所。但應注意，該表不能用于乙炔場所。

1.21 一臺進口儀表的防爆標志如下，請說明其含義。

UL/FM/CSA Class1，GroupB、C、D，T5

Class3，GroupE、F，T5

CENELEC EEXedIICT5

答 UL——美國保險高試驗室；

FM——美國工廠聯(lián)合研究會；

CSA——加拿大標準協(xié)會；

CENELEC——歐洲電工技術委員會。

說明該儀表的防爆性能已經(jīng)UL、FM、CSA、CENELEC測試認可。

Class1，GroupB、C、D，T5 ?#36866;用于NEC規(guī)定的B、C、D組可燃氣體，表面溫度≤100℃。

Class2，GroupE、F，T5適用于NEC規(guī)定的E、F組粉塵，表面溫度≤100℃。

EEXedIICT5?#31526;合EN標準（EN為歐共體標準代號，其防爆標準與IEC等效）、工廠用防爆儀表，增安、隔爆型，防爆等級C級，最高表面溫度≤100℃。

1.22 變送器輸出信號的傳輸距離有無限定？

答 現(xiàn)在生產的電容式變送器，供電都是24VDC，按儀表最大輸出22.5mA，最小工作電壓10.5VDV算，其負載電阻為600Ω。對于隔爆變送器來說，只要導線電組和變送器帶的設備電阻之和不超過600Ω，導線的傳輸距離沒有限定。但是對本安型變送器來說，導線的長度是有規(guī)定的。因為本安是一個系統(tǒng)，不單是一臺本安儀表，還包括關聯(lián)設備和外部配線在內。關聯(lián)設備一般都是安全柵，它對導線的長度是有要求的，每種安全柵上都注有最大允許電感和最大允許電容。如果導線的分布電容和電感加上變送器未經(jīng)保護的電容和電感超過了規(guī)定范圍，儀表系統(tǒng)便是不本安的了。

1.23 在爆炸危險場所安裝儀表時有哪些要求？

答 ①爆炸危險場所使用的儀表、電氣設備和安裝材料如接線盒、分線盒、端子箱等，必須具有經(jīng)本國授權機構簽發(fā)的防爆合格證，安裝前應檢查其規(guī)格、型號是否符合設計要求，其外部應無損傷、裂紋。

②在爆炸危險場所也可設置正壓防爆的儀表箱，內裝非防爆型儀表及其他電氣設備，儀表箱的通風管必須保持暢通，在送電以前，應通入箱體積5倍以上的氣體進行置換。

③爆炸危險場所1區(qū)內的儀表配線，必須保證在萬一發(fā)生接地、短路、斷線等事故時，也不致形成點火源。因而電纜、電線必須穿管敷設，采用耐壓防爆的金屬管，穿線保護管之間以及保護管與接線盒、分線箱、拉線盒之間，均應采用圓柱管螺紋連接，螺紋有效嚙合部分應在5~6扣以上。需撓性連接時應采用防爆撓性連接管。

在2區(qū)內的儀表配線，一般也應穿管，但只是為了保護電纜、電線的絕緣層不受外傷。

④匯線槽、電纜溝、保護管穿過不同等級的爆炸危險場所分界線時，應采取密封措施，以防止爆炸性氣體從一個危險場所串入另一個危險場所。

⑤保護管與現(xiàn)場儀表、檢測元件、電氣設備、儀表箱、分線箱、接線盒、拉線盒等連接時，應在連接處0.45m以內安裝隔爆密封管件，對2in以上的保護管每隔15m應設置一個密封管件。

1.24 安裝本質安全型儀表時，有哪些要求？

答 ①不同系列的本質安全型儀表及安全柵等關聯(lián)設備不應隨便混用，必須經(jīng)有關部門鑒定，確認其技術性能具有兼容性后方可互相替換。

②本安關聯(lián)設備如安全柵、電流隔離器、緩沖放大器等，應安裝在安全場所一側，并可*接地。

③為防止本安系統(tǒng)的配線與本安關聯(lián)回路、一般回路的配線間發(fā)生混觸、靜電感應和電磁感應而引起危險，應采用穿管敷設。本安線路和非本安線路不應共同一根電纜或保護管。兩個以上不同系統(tǒng) 的本安回路，也不應共同一根電纜（芯線分別屏蔽者除外）或共用同一根保護管（用屏蔽導線者除外）。

④本安線路與非本安線路在同一匯線槽、電纜溝內敷設時，應用接地的金屬板或絕緣隔離，否則應分開排列，間距大于50mm，并分別固定。

⑤儀表盤內本安和非本安線路的端子板應互相分開，間距大于50mm，否則應用絕緣板隔離，兩類線路應分開敷設，綁扎牢固。

⑥本安線路的長度應使其分布電容和分布電感不超過儀表制造廠規(guī)定的最大允許值。

⑦本安系統(tǒng)的配線一般應設置藍色標志。

⑧本安線路一般不應接地，但當需要設置信號接地基準點時則接地，此接地點應是所有本安儀表系統(tǒng)接地導體的單一接地點，并與電源接地系統(tǒng)分開。