课堂上关于爆炸安全的意外教训
当你目睹爆炸发生时，你会格外意识到安全的重要性。1982年，在斯特朗先生八年级的课堂上，一次科学实验出了大问题，我意外地得到了这个教训。
我的一个朋友斯科蒂正在演示在尘土飞扬的生产车间里避免使用明火的重要性。他的装置包括一碗咖啡伴侣粉和一根蜡烛，放在一个大盒子里，盒子侧面插着一根吸管。他可以用吸管向盒子里吹气，制造出尘暴，然后点燃。然而，他用吸管吹了好几次，却毫无效果（谁没在观众面前演示失败过呢？），于是他决定把头伸到盒子上，直接对着碗里吹气，制造尘暴。
接下来，我们注意到，斯科蒂的头完全被火焰包裹着，蜡烛的烟灰从盒子里自燃而起，直冲云霄，在我们所有人看来，他的头就像被炸飞了一样。幸运的是，除了眉毛和头发严重烧焦外，他毫发无损，我和同学们回忆起这件事时都哈哈大笑。
本质安全的重要性
不幸的是，当 粉尘爆炸 在现实生活中发生，这可不是闹着玩的。八年级科学课上演示的相同现象也可能引发危及生命的灾难。8年， 乔治亚帝国糖业 一家炼油厂也因类似的粉尘爆炸而发生爆炸，但规模要大得多。2020年至2024年间， 粉尘科学安全 记录 全球发生215起粉尘爆炸.
为了防止这些事件发生，该行业制定了一项标准，称为 本质安全， or IS，使电子设备能够获得在危险环境中运行的认证。我们许多客户的现场都因挥发性气体或粉尘而面临风险，因此本质安全 (IS) 设备是这些区域运行的必备设备。但在每种情况下，我们都必须深入了解 IS 的具体细节，以了解所需的级别以及客户需要遵循的标准。
在此博客中，我们将深入探讨本质安全主题，以帮助您更好地了解危险环境和可在那里运行的设备的基础知识：
- “本质安全”是什么意思？
- 什么导致环境变得危险？
- 本质安全分类
- 哪些标准管辖本质安全设备？
- 谁对本质安全设备进行认证？
- 您如何知道是否需要本质安全 (IS) 设备？
“本质安全”是什么意思？
本质安全是一种限制设备电能和热能以防止点火和爆炸的保护方法。如果设备经认证可在“危险环境”中安全使用，则被视为“本质安全”。这些设备经过严格测试，符合一系列安全标准。世界各地的不同组织对设备的认证和标记方式略有不同，但核心目标始终一致：确保在危险环境中工作的人员安全。
什么导致环境变得危险？
任何可能存在可燃物质的工作场所都被称为“危险环境”。一些常见的例子包括：
- 地下矿井：甲烷或煤尘会造成高度爆炸性的环境。
- 石油和天然气工厂：燃料或化学品产生的易燃蒸汽很容易点燃。
- 谷物、面粉或农业加工厂：细小的有机粉尘颗粒，如面粉、糖或谷物粉尘，悬浮在空气中时极易燃烧。
- 制造设施：生产过程中产生的化学蒸汽、纤维或粉末都具有着火风险。
本质上，危险环境是指任何你不想点燃火柴的地方。这些挥发性气体环境使得运行中的电子设备必须避免产生哪怕是最微小的火花。了解危险是选择正确设备以确保安全的第一步。
“防爆”和“本质安全”意思相同吗？
符号 Ex 此处所示的标签可用于获得 ATEX 认证的电气设备，这意味着它可以在爆炸性环境中安全使用。考虑到这种安全级别，人们自然会认为贴有此标签的设备是“防爆”的。
然而，Ex 认证有不同的级别。具体 防爆型 认证通常被称为“防爆”，但即使这样也是不正确的。 防爆型 经认证的设备具有“防火”特性，这意味着即使发生爆炸，火焰或火花也无法从外壳中逸出。获得此认证的设备通常体积更大，安装难度更大。
它可能不符合迈克尔·贝对《变形金刚》爆炸场面的标准，但 该视频 演示测试过程 防爆设备.
虽然 IS 与 防爆型 标准彼此一致，但实际上并不重叠。大多数 本质安全 经过认证的设备并不“防爆”，因为它们不是为控制爆炸而设计的。 IS 简单来说就是，该装置或设备通过限制其热能和电能来完全避免点火。
本质安全分类
危险环境 IS 可能使用的设备按类别、组、部门和区域进行分类。
- 此 类型 存在的危险物质。
- 此 可能性 与 为期 存在的材料。
根据国际标准，命名约定和分类有所不同。我们将定义用于定义本质安全的基本术语。
危险类型：类别和组别
北美 使用 精品团课 与 群 定义环境中存在的物质的一般类型：
- I类 – 易燃气体和蒸汽烟雾
- A组——乙炔及类似物
- B组——氢及类似物
- C组——乙烯及类似物
- D组——丙烷、汽油及类似物
- II类 – 可燃粉尘
- E组——导电（粉末金属）
- F组——可燃碳尘（煤、焦炭等）
- G 组——谷物粉尘。
- III级 – 可燃纤维或碎片（例如纺织厂、木工设施）
例如，在北美，丙烷会被标记为“I 类，D 组”。
国际，设备 群 用于定义应用领域。 E2S 提供了北美和欧洲（ATEX）每种气体和灰尘的不同代码的综合表。
- I组 – 采矿环境
- 第二组 – 非采矿业 气 气氛
-
- IIA – 丙烷
- IIB – 乙烯
- IIB – 氢气
- IIC – 乙炔
- 第三组 – 非采矿业 灰尘 气氛
-
- IIIA – 可燃纤维
- IIIC – 导电性粉尘
- IIIB – 非导电性灰尘
本指南来自 E2S 提供了北美和欧洲（ATEX）每种气体和灰尘的不同代码的综合表。
发生危险的可能性：分区和区域
北美 标准使用 部門，无论是否存在危险：
- 第一分部 – 危险情况 可能存在 在正常条件下。
- 第一分部 – 危险情况 不太可能出现 在正常操作中。
国际学生 标准使用 区，但要细分风险的类型和可能性：
爆炸性气体环境
- 0区 – 持续或经常存在的风险
- 1区 – 正常运营中可能出现的风险
- 2区 – 风险罕见且短期
可燃粉尘环境
- 20区 – 持续或经常存在的风险
- 21区 – 正常运营中可能出现的风险
- 21区 – 风险罕见且短期
将其组合在一起
在北美，正常运行期间可能存在丙烷气体的区域将被归类为 I 级 1 区 D 组。欧洲对应相同环境的对应物是 第 II 组，第 1 区，气体第 IIA 组。 这张海报 CSA 集团将所有这些术语高水平地整合在一起。
哪些标准管辖本质安全设备？
设备不能简单地 要求 本质上是安全的；它们必须经过认证实验室的测试和认证。这些机构确保设备符合危险环境的国际安全标准。
下列 标准 在世界各地用于管理本质安全设备：
- IECEx认证：爆炸性环境中设备安全使用国际标准，由 国际电工委员会 （IEC）。
- ATEX: 该标准是由 欧盟委员会 并代表 AT莫斯菲尔 EX任何在欧盟销售的 IS 设备均受该法规的约束。
- NEC/NFPC 70，第 504 条： 这是美国国家消防协会 (NFPA) 制定的国家电气规范 (NEC) 的一部分，广泛用于美国和加拿大部分地区使用的电气设备。
- 第18部分 CEC：加拿大电气规范是 CSA 集团维护的安全标准，适用于加拿大的所有电气工作和设备。
ATEX 和 IECEx 在技术上非常接近，只有少数例外（资源).
谁对本质安全设备进行认证？
在美国，根据标准测试设备的常见认证机构称为国家认可测试实验室 (NRTL)。 这些 NRTL 实验室 其他机构也可以获得国际认证。部分机构包括：
- Underwriters Laboratories（UL）: 总部位于美国，是北美的标准制定机构和认证/测试机构。符合 UL、CSA 和 IECEx 标准。
- CSA集团：CSA 组织原名为加拿大标准协会，后更名以反映其在制定标准、测试、检验和电气设备认证方面的更广泛能力，包括加拿大和 IECEx 标准。
- FM Global（工厂互助）: 防爆和本质安全设备的标准开发组织和测试实验室。
- SGS（法国兴业监控公司）: 一家总部位于瑞士的跨国公司，按照 ATEX 和 IECEx 标准测试设备。
您通常会在本质安全设备上看到一个或多个此类标识。每种标识都必须经过不同的审批流程才能获得认证。设备上的标识会注明产品经测试可安全使用的环境类型以及认证机构。
您如何知道是否需要本质安全 (IS) 设备？
总而言之，任何含有在正常工作条件下可能点燃的易燃物质的工作环境都需要本质安全 (IS) 设备。根据您所在的国家/地区，本质安全流程的每个步骤都有不同的机构负责。具体来说，在美国，其流程如下：
- 美国国家消防协会 (NFPA) 规范 制定指导方针 遵守工作场所的本质安全。
- OSHA，职业安全与健康管理局， 执行安全规定 全国范围内。每个州可能都有一个额外的管理机构，例如加利福尼亚州的加州职业安全与健康管理局 (Cal/OSHA)，负责执行更严格的法规。
- 国家认可的测试实验室 (NRTL) 对产品进行认证，确认其符合所需的本质安全标准，然后才能在危险环境中使用。
但即使在某些区域要求本质安全的工作场所，也有一些细微差别需要理解。在以下两篇博客中，我们将探讨：
TL; DR： 对于需要本质安全设备的危险环境，Telaeris 集成了其 XPressEntry 软件 使用 i.safe MOBILE 和 Pepperl+Fuchs 的 IS 认证智能手机。 这些设备无法读取安全徽章而是使用条形码扫描或面部识别来可靠地验证和统计爆炸区域中的人员。 [点击此处阅读完整解决方案 → https://telaeris.com/intrinsically-safe-solutions-for-mobile-identification]