化工制药行业粉碎设备防爆等级的选择

防爆标准的解读

根据GB 25285.1-2010《爆炸性环境 爆炸预防和防护第1部分：基本原则和方法》的国家标准规定，根据危险爆炸性环境出现的频率和持续时间把危险场所分成气体分区（0区、1区、2区）和粉尘分区（20区、21区、22区），如表1和表2所示。

防爆形式可参考标准GB 3836.1-2010与GB 12476.1-2013和GB 50058-2014。其中防爆型式、防爆设备类别和气体粉尘组别，以及温度组别如表3、表4和表5所示。

防爆设备应用中存在的误区

气体防爆电气设备可以在粉尘爆炸的危险场所使用

这个观点是错误的，从使用标准角度来看，气体防爆认证依据的国家标准是GB 3836,粉尘防爆认证依据的国家标准是GB 12476,认证依据的国家标准不同，不能混用。

从防爆的原理角度来看，从电气设备的防爆原理可知,绝大多数气体防爆电气设备外壳防护等级低于粉尘防爆电气设备,若将气体防爆电气设备用于粉尘爆炸危险场所,则粉尘会进入设备内部并堆积,这将妨碍防爆电气设备的安全运行。当然也可以将气体防爆电气设备的外壳防护等级提高而用于粉尘爆炸危险场所,但这是极不经济的,因为用于气体防爆的隔爆、增安等功能被白白浪费了。

反过来,粉尘防爆电气设备是否可以用于气体爆炸的危险场所呢?答案是否定的。因为粉尘防爆电气设备只是外壳防护等级较高而已,并不能阻止爆炸性气体进入其壳内,又无隔爆、增安等防爆措施,所以这两种防爆电气设备不能混用。

防爆电气设备的防尘和防水等级也高

这个观点是错误的，这是混淆了防爆电气设备的防爆型式和外壳防护等级两个概念。防爆电气设备按其防爆原理的不同而分为不同的防爆型式。

国家防爆标准中对其外壳防护等级并无特别要求,只要满足电机及低压电器外壳防护等级要求即可,但对其外壳的材质和机械强度作了严格的规定（详见国标GB 25285.1-2010）。

隔爆型防爆电气设备是具有能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力,并阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物传播的外壳的电气设备。显然其防爆性能与外壳防护等级无关。

增安型防爆电气设备是在正常运行条件下不会产生电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的高温的设备结构上,采取措施提高安全程度,以避免在正常和认可的过载条件下出现这些现象的电气设备。

本质安全型防爆电气设备(多见于小型弱电设备)是全部电路为在规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物的电气设备。这两种防爆电气设备或是不产生火花和高温,或是产生的火花和热效应不足以点燃爆炸性混合物,显然其防爆性能也与外壳防护等级无关,因此国家标准对其外壳防护等级也无特别要求。

由此可知,绝大多数防爆电气设备均不能阻止粉尘或水进入其内部,因此不能将这些防爆电气设备直接安装在户外露天场所,也不能用水冲洗其外壳。

其实设备的防尘和防水性能完全由其外壳防护等级决定。通常用于户外能防雨水的电气设备外壳的防护等级应达到IPX5(即能经受来自各个方向的喷水而不进水),因此在购买防爆电气设备时必须同时提出外壳防护等级。

设备保护级别（EPL）和外壳防护等级（IP）是一个意思

这个观点是错误的。设备保护级别（EPL）和外壳防护等级（IP）是两个不同的概念，这二者既有区别，又有联系。

设备保护级别（EPL）和外壳防护等级（IP）的区别：

根据GB 3836.20-2010标准规定，设备保护级别EPL是equipment protection level的英文缩写。依据设备保护水平的高低,分别规定了设备的保护级别。 

煤矿瓦斯气体环境I类分为：Ma 和 Mb ;气体环境Ⅱ类分为：Ga、Gb、 Gc ;粉尘环境Ⅲ类分为：Da、Db 、Dc。

其中,a 表示很高,b 表示高, c表示一般，如表6和表7所示。

外壳防护等级IP 是ingress protection的英文缩写。IP防护等级进入国内后，我国在国际标准《IEC 529–598》的基础上，出台了GB/T 4208-2017对IP等级进行明确的定义。

在这个标准中，针对设备外壳对异物的防护，IP等级的格式通常为IPXX，其中XX为两个阿拉伯数字，第一个数字表明设备抗微尘的范围，即I代表防止接近危险部件和防止固体异物进入的等级，最高级别是6；第二个数字表明设备防水的程度，即P代表防止进水的等级，最高级别是9。

设备保护级别（EPL）和外壳防护等级（IP）之间的联系：

现行标准GB 12476.2-2010关于外壳保护型的标准仍沿用IEC 2008年以前的方法,外壳保护型分为 A、B两类标准。IEC组织用标准IEC 60079-31:2008代替了IEC 61241-1:2004，将外壳保护型A、B两类标准合并为一类,并根据保护级别，把外壳保护型分为 ta 、 tb 、 tc 三级。由于目前IEC标准处于过渡阶段,选择防爆型式及代号时,建议仍以国内标准为准。

根据IEC 60079-31:2008标准，我们可以找到在粉尘爆炸的危险场所，设备保护等级与外壳防护等级之间的关系，具体如表8所示。

化工制药行业粉碎设备防爆等级的选择

电气设备选型步骤

1. 使用过程中根据粉碎设备外部的工作场所出现的危险介质，确定是气体还是粉尘，或二者都有。

2. 根据危险介质出现的频率或浓度，确定其具体的危险区域等级。

3. 根据危险介质属性，确定设备组别。

4. 根据危险介质引燃温度，确定设备温度组别。

5. 根据以上信息，确定电气设备防爆等级标准。

6. 当涉及多种爆炸危险介质时，应按较高的防爆等级标准选择电气设备。

7. 根据设备使用环境和使用要求，确定设备的防护等级。一般室内采用IP54；户外采用IP65带防雨罩形式。

粉碎设备工作腔内的防爆等级的选择

粉碎设备在工作中，物料在机械力作用下，会扬起大量粉尘。设备内悬浮的粉尘往往处于爆炸浓度范围之内。在各种力的作用下，设备工作中粉碎腔内极易产生摩擦、撞击火花、静电等点火源，造成粉尘爆炸的发生。

粉碎设备工作腔内的粉尘爆炸不同于设备外部环境的爆炸，其存在浓度高、温升快、易点火等特点。根据这些特点可以确定其工作区域应该是20区，其防爆型式可以选择正压型、隔爆型等形式。

再根据物料特点，确定设备组别，根据其引燃温度确定，设备温度组别。由此可以确定粉碎设备腔体的防爆等级。

安全生产无小事。防爆安全特别是粉碎设备的防爆安全问题，已日益得到人们重视。只有在正确理解防爆标准的基础上，企业根据自身生产情况选择适当的粉碎设备，企业生产才能在安全性和经济性上达到统一。

【参考文献】

[1]黄学群.粉尘防爆标准及其应用[J].硫磷设计与粉体工程，2015（2）：13-16.

[2]都晔凯 冷静燕. 浅析防爆电气设备选用的几个误区[J].安防科技，2008（12）：74,76.

[3] GB 25285.1-2010 爆炸性环境爆炸预防和防护第1部分：基本原则和方法[S].

[4]GB 12476.1-2013 可燃性粉尘环境用电气设备第1部分通用要求[S].

[5] GB 3836.20-2010爆炸性环境第20部分：设备保护级别（EPL）为Ga级的设备[S].

[6]GB 15577-2018粉尘防爆安全规程[S].