設備防爆標志及設備選型

在繼續介紹電氣防爆設備以外的其他防爆設備之前，先插一篇關于設備防爆標志及設備選型的文章。因為后面要介紹的集成裝置就需要設備選型。

防爆設備并非經過認證就可以隨意用在爆炸危險場地。在本系列第二篇中我們有介紹危險場地的分區和對應的設備等級。分區是基于爆炸性環境出現的概率，而與各分區對應的可以安裝的設備的等級可以認為是設備防爆性能的可靠性。這是在終端場地進行設備選型時需要考慮的因素。

此外，由于不同危險場地可能出現的可燃物質不同，各種可燃物質的物質特性可能相差很大，設備在進行認證時要先確定適用的可燃物質的類別或特性，基于不同的氣體或粉塵類別，結構與測試要求會相差很大。因此在終端場地進行設備選型時也需要考慮具體應用面對的是哪種氣體或粉塵。

氣體物質特性

氣體與設備選型相關的物質特性主要是火花點火和熱點火特性。

火花點火特性按氣體最小點火能量(MIE)劃分為IIC, IIB, IIA三個組別，IIC是最嚴酷的等級。由于點火能量不大容易通過實驗測定，所以實際進行氣體組別劃分是采用最大試驗安全間隙MESG和最小點火電流比MIC ratio兩個指標。

基于點火溫度的不同，氣體可以分為6個溫度等級，即T1至T6。T6-T1對應的最小點火溫度分別是85°C，100°C， 135°C，200°C，300°C，450°C。所以對于氣體來說T6是最嚴酷的等級。

由此，每一種氣體都可以歸入有火花點火和熱點火特性兩個參數的二維矩陣。這兩個特性之間沒有關聯，某一氣體可能很容易被火花點著，但是不容易被熱表面點著。氫氣就是這樣，氫氣的最小點火能量很低，屬于最嚴酷的IIC組別，但是點火溫度很高，屬于安全的T1等級。

設備選型時要保證兩中特性都能滿足。

與分區和設備選型相關的氣體物質特性國際標準是ISO 80079-20-1。

粉塵物質特性

可燃粉塵的種類遠遠超過氣體種類，物質特性有隨著粉塵的狀態不同（混合粉的比例，雜質濃度，顆粒大小，干燥程度，粉塵云還是粉塵塵等）而變化很大，所以粉塵的分組不是按照點火特性，而是按照其材料類型分組的，分為IIIC, IIB, IIIA三組。其中IIIC是金屬粉塵或者導電粉塵，IIIB是小顆粒非金屬粉塵(粒徑小于500μm)，IIIA是大顆粒的粉塵或者飛絮，纖維等。

在工業實踐中，粉塵的物質特性往往需要從實際工藝過程中采樣，再送到專業實驗室測定。

與分區和設備選型相關的粉塵物質特性國際標準是ISO 80079-20-2。

設備防爆標志

經過認證的設備要在銘牌上打上防爆標志，以方便終端用戶的設備安裝選型以及運行時的維護檢查。通過ATEX認證的氣體防爆設備的防爆標志如下圖所示，CE是表示設備符合歐盟貨物自由流通的法律架構NLF下的相關指令。CE標志后面的代碼是對這個設備的制造商的防爆產品生產質量體系進行審核的公告機構的公告號。六角型ATEX標志表示該設備滿足ATEX指令要求。羅馬數字I或II表示設備組別，I為礦用設備，II為廠用設備。2G表示1區氣體防爆。Ex 及后續字符表示該設備采用的防爆技術類型。具體參考系列之四文章。IIC是氣體組別，表示該設備可以應用的最高氣體組別。T4是溫度等級，表示設備運行時可能達到的最大表面溫度(可與氣體接觸的內外表面)。最后的Gb是設備保護等級EPL。Gb和2G所含的信息是一致的，2G是ATEX指令的要求，而Gb是IEC標準要求。

注意一下對于設備來說，溫度等級標稱是T6最好，T1較差，與氣體的溫度等級嚴酷程度是相反的。

粉塵防爆設備的防爆標志如下圖所示，差異在于設備類別和EPL中的字母為D (代表Dust)，而氣體的代表字母是G（代表Gas）。粉塵沒有溫度等級的劃分，直接標示設備運行時可能達到的最大表面溫度。

設備選型

讀懂設備防爆標志，設備的適用范圍就很清楚了。氣體組別和溫度等級都可以向下覆蓋。如上圖氣體防爆標志，該設備是廠用一區氣體防爆設備，可以安裝在1區和2區的氣體危險場地；氣體組別是IIC，適用的氣體可以是包括IIC，IIB和IIA在內的所有氣體組別；標稱的溫度等級是T4，適用的氣體可以是和T1-T4溫度等級的氣體。

氫氣是IIC組的典型氣體，而IIC組有兩種典型氣體，另一種是乙炔。乙炔相對氫氣更加危險，有時設備認證可以通過氫氣的測試，卻無法通過乙炔的測試，所以有些防爆標志會寫成IIB+H2。所以對于氫氣危險場地的防爆設備應選擇標稱IIC或IIB+H2的設備，而不能選擇標稱IIB或IIA的設備。另外北美的Hazloc防爆體系與IEC有所不同，氫氣是Group B的典型氣體，對于Hazloc的氫氣危險場地設備選型的時候氣體組別一定要覆蓋Group B。

氫氣不大容易被熱表面點火，其自動點火溫度(AIT)是560°C，歸入溫度等級T1。所以T1-T6溫度等級的設備都可以應用于氫氣環境。