一、ATEX 与 IECEx 体系
ATEX(欧盟 2014/34/EU)与 IECEx 是全球通用的防爆体系;中国等效采用为 GB 3836(气体)与 GB 12476(粉尘)。设备选型必须同时满足项目所在辖区法规。
| 维度 | 分类 | 说明 |
|---|---|---|
| 危险区域(气体) | Zone 0 | 爆炸性气体环境连续或长期存在(如密闭反应腔、油面上方空间) |
| Zone 1 | 正常运行时可能出现(气源阀组、淬火油槽开口周边) | |
| Zone 2 | 正常运行时不太可能出现,若发生也短时存在(泄漏偶发区外围) | |
| 危险区域(粉尘) | Zone 20 | 可燃性粉尘云连续/长期存在(除尘器内部、料仓) |
| Zone 21 | 正常运行时可能出现(粉尘泄漏点周边) | |
| Zone 22 | 短时出现(粉尘沉降区外围) | |
| 气体组别 | IIA | 代表性:丙烷、丙酮、天然气(最大试验安全间隙 MESG 较大) |
| IIB | 代表性:乙烯、城市煤气 | |
| IIC | 代表性:氢气(最易点燃,隔爆要求最高) | |
| 温度组别 | T1 ≤ 450 ℃ | 引燃温度最高的气体组 |
| T2 ≤ 300 ℃ | — | |
| T3 ≤ 200 ℃ | 汽油、柴油类 | |
| T4 ≤ 135 ℃ | 乙醛等 | |
| T5 ≤ 100 ℃ | — | |
| T6 ≤ 85 ℃ | 二硫化碳等(设备表面温度控制最严) |
表面温度规则:设备最高表面温度必须低于所处区域气体的引燃温度并留裕量;粉尘环境还需低于粉尘层/云的引燃温度(通常取引燃温度 × 2/3 作为层状 5 mm 的判据)。
二、设备类别与 EPL
| 设备类别 | EPL | 适用区域 | 典型设备 |
|---|---|---|---|
| 1 G | Ga | Zone 0 / 1 / 2 | 本安传感器、0 区仪表 |
| 2 G | Gb | Zone 1 / 2 | 隔爆接线盒、电磁阀、电机 |
| 3 G | Gc | Zone 2 | 增安/无火花设备 |
| 1 D / 2 D / 3 D | Da / Db / Dc | Zone 20/21/22 | 粉尘防爆外壳(Ex tD) |
| M1 / M2 | Ma / Mb | 煤矿 | 矿用设备 |
三、保护类型与适用场景
| 类型 | 原理 | 适用 | 选型注意 |
|---|---|---|---|
| Ex d 隔爆型 | 外壳承受内部爆炸并冷却火焰 | 电机、接线盒、灯具、开关 | IIC 氢气需最大接合面间隙控制;电缆引入装置必须配套 |
| Ex e 增安型 | 提高安全裕度,避免电弧火花 | 接线盒、端子箱、照明 | 不能用于频繁操作产生电弧的开关 |
| Ex ia / ib 本安型 | 限制能量低于最小点燃能量 | 传感器、通讯、热电偶回路 | 需安全栅评估回路;ia 可用于 Zone 0 |
| Ex p 正压型 | 保持内部正压隔绝外部气体 | 分析小屋、大型电柜、炉用控制柜 | 需吹扫程序与失压保护 |
| Ex m 浇封型 | 树脂浇封隔离点火源 | 小型电磁线圈、接头 | 不可维修,损坏即更换 |
| Ex nA / nR | 无火花/限呼吸 | Zone 2 专用 | 仅 2 区使用 |
| Ex tD(粉尘) | 尘密外壳 + 表面温度限制 | 除尘器、粉体设备 | 注意粉尘层堆积散热恶化 |
四、典型工况选型
| 工况 | 区域 | 气体组 / 温度组 | 推荐设备 |
|---|---|---|---|
| 氢气(保护气氛、分解氨) | 气源区 1 区,外围 2 区 | IIC / T1(按氢气引燃温度 560 ℃) | Ex d IIC T1 或 Ex ia IIC T1;禁用 Ex n 于 1 区 |
| 天然气 / 液化石油气 | 燃烧器周边 1 区 | IIA / T1–T2 | Ex d IIA 或 Ex e IIA;熄火保护与吹扫联锁 |
| 吸热式 / 渗碳气氛(CO+H₂+CH₄) | 炉区、管阀 1 区 | IIB 起(含 H₂ 时按 IIC) | Ex d IIB/IIC T3;流量计与阀门防爆认证 |
| 淬火油蒸气 | 油槽开口 1 区 | IIA / T3 | Ex e 或 Ex d IIA T3 加热器;温度控制 ≤ 闪点以下 |
| 陶瓷纤维/金属粉尘 | 除尘器内 20/21 区 | — / 按粉尘引燃温度 | Ex tD / tD A21 壳体,滤筒防静电 |
| 溶剂清洗间 | 1 区(蒸汽重则低位) | IIA / T3–T4 | 全区域防爆电气;通风与监测联锁 |
五、中国标准对照
| 国际 | 中国等效 | 说明 |
|---|---|---|
| IEC 60079-0 | GB/T 3836.1 | 通用要求 |
| IEC 60079-1(隔爆) | GB/T 3836.2 | Ex d |
| IEC 60079-7(增安) | GB/T 3836.3 | Ex e |
| IEC 60079-11(本安) | GB/T 3836.4 | Ex i |
| IEC 60079-2(正压) | GB/T 3836.5 | Ex p |
| IEC 61241 / 60079-31 | GB 12476 系列 | 可燃性粉尘环境 |
认证标识:中国防爆标志格式
Ex d IIC T1 Gb,依次为防爆型式、气体组、温度组、设备保护级别(EPL)。采购时须核验防爆合格证与铭牌一致性。六、安装验收与周期性检查
- 安装:隔爆面涂防锈脂、紧固件齐全、电缆引入密封、接地可靠;检修后隔爆间隙复测。
- 目视检查(每月):铭牌完整、外壳无损、无腐蚀过热痕迹、紧固件无松动。
- 详细检查(年度/按风险):隔爆间隙测量、密封圈老化更换、接地连续性测试。
- 间断监督:由具备资质人员按 GB/T 3836.16 执行,形成报告归档。
- 仪表回路:本安回路不得随意更换元件;安全栅参数变更需重新评估。
红线:严禁在防爆区域使用非防爆工具、临时照明与手机;严禁带电开盖(隔爆外壳检修时必须断电或使用符合规定的带电开盖许可)。