設(shè)備防爆標(biāo)志及設(shè)備選型

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

防爆設(shè)備并非經(jīng)過認(rèn)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(qū)和對應(yīng)的設(shè)備等級。分區(qū)是基于爆炸性環(huán)境出現(xiàn)的概率，而與各分區(qū)對應(yīng)的可以安裝的設(shè)備的等級可以認(rèn)為是設(shè)備防爆性能的可靠性。這是在終端場地進(jìn)行設(shè)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(xiàn)的可燃物質(zhì)不同，各種可燃物質(zhì)的物質(zhì)特性可能相差很大，設(shè)備在進(jìn)行認(rèn)證時要先確定適用的可燃物質(zhì)的類別或特性，基于不同的氣體或粉塵類別，結(jié)構(gòu)與測試要求會相差很大。因此在終端場地進(jìn)行設(shè)備選型時也需要考慮具體應(yīng)用面對的是哪種氣體或粉塵。

氣體物質(zhì)特性

氣體與設(shè)備選型相關(guān)的物質(zhì)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(yán)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(jìn)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(biāo)。

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(yīng)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(yán)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(shù)的二維矩陣。這兩個特性之間沒有關(guān)聯(lián)，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(yán)酷的IIC組別，但是點火溫度很高，屬于安全的T1等級。

設(shè)備選型時要保證兩中特性都能滿足。

與分區(qū)和設(shè)備選型相關(guān)的氣體物質(zhì)特性國際標(biāo)準(zhǔn)是ISO 80079-20-1。

粉塵物質(zhì)特性

可燃粉塵的種類遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過氣體種類，物質(zhì)特性有隨著粉塵的狀態(tài)不同（混合粉的比例，雜質(zhì)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(dǎo)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(yè)實踐中，粉塵的物質(zhì)特性往往需要從實際工藝過程中采樣，再送到專業(yè)實驗室測定。

與分區(qū)和設(shè)備選型相關(guān)的粉塵物質(zhì)特性國際標(biāo)準(zhǔn)是ISO 80079-20-2。

設(shè)備防爆標(biāo)志

經(jīng)過認(rèn)證的設(shè)備要在銘牌上打上防爆標(biāo)志，以方便終端用戶的設(shè)備安裝選型以及運行時的維護(hù)檢查。通過ATEX認(rèn)證的氣體防爆設(shè)備的防爆標(biāo)志如下圖所示，CE是表示設(shè)備符合歐盟貨物自由流通的法律架構(gòu)NLF下的相關(guān)指令。CE標(biāo)志后面的代碼是對這個設(shè)備的制造商的防爆產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量體系進(jìn)行審核的公告機構(gòu)的公告號。六角型ATEX標(biāo)志表示該設(shè)備滿足ATEX指令要求。羅馬數(shù)字I或II表示設(shè)備組別，I為礦用設(shè)備，II為廠用設(shè)備。2G表示1區(qū)氣體防爆。Ex 及后續(xù)字符表示該設(shè)備采用的防爆技術(shù)類型。具體參考系列之四文章。IIC是氣體組別，表示該設(shè)備可以應(yīng)用的最高氣體組別。T4是溫度等級，表示設(shè)備運行時可能達(dá)到的最大表面溫度(可與氣體接觸的內(nèi)外表面)。最后的Gb是設(shè)備保護(hù)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(biāo)準(zhǔn)要求。

注意一下對于設(shè)備來說，溫度等級標(biāo)稱是T6最好，T1較差，與氣體的溫度等級嚴(yán)酷程度是相反的。

粉塵防爆設(shè)備的防爆標(biāo)志如下圖所示，差異在于設(shè)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(biāo)示設(shè)備運行時可能達(dá)到的最大表面溫度。

設(shè)備選型

讀懂設(shè)備防爆標(biāo)志，設(shè)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(biāo)志，該設(shè)備是廠用一區(qū)氣體防爆設(shè)備，可以安裝在1區(qū)和2區(qū)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(nèi)的所有氣體組別；標(biāo)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(shè)備認(rèn)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(biāo)志會寫成IIB+H2。所以對于氫氣危險場地的防爆設(shè)備應(yīng)選擇標(biāo)稱IIC或IIB+H2的設(shè)備，而不能選擇標(biāo)稱IIB或IIA的設(shè)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(shè)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(shè)備都可以應(yīng)用于氫氣環(huán)境。