美国的电气防爆技术


发布时间:

2018-08-24

1         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III1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,II2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,III1段本质安全电气设备和关联设备

FM3611-危险场所2段,II2段和III1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

2NEC505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

I012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

1)     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15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。   

 

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 ClassifiedLocations ,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 III级)和6段(每级各分为1段和2段),即:

Class I级)----可燃性气体或蒸气形成的爆炸危险环境

Class IIII级)----可燃性粉尘形成的爆炸危险环境

Class IIIIII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I1段和I2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012区。

2爆炸危险场所电气安装规定

NEC500505中对爆炸危险场所划分的两种模式(Class—DivisionClass-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NEC500505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I1段的方法;

任何I012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