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什麼是防爆認證？從爆炸三要素到全球驗證體系一次搞懂

什麼是防爆認證？
 
防爆認證

Explosion-Proof Certification

什麼是防爆認證？帶你了解關鍵安全標準

　　防爆認證是在易燃、易爆環境中設備引發爆炸的關鍵保障規範，尤其在化工、石油、天然氣等高風險產業中尤為重要。取得防爆認證的設備必須符合各種標準和規範，以確保其在危險區域內運行時，不會因火花或過高的運行溫度引發火災或爆炸事故，從而保障生命與財產安全。
 
 


爆炸三要素

　　爆炸三要素指的是可燃物、助燃物與點火源，三者缺一不可。足夠濃度之可燃物提供燃燒材料，助燃物（如氧氣）支持反應，點火源則產生爆炸反應。當這三項同時存在且濃度、環境條件適當時，就可能發生爆炸：
         1. 足夠濃度之可燃物：如甲烷、氫氣、乙炔、粉塵、酒精，汽油等
         2. 助燃物：通常為空氣中的氧氣
         3. 點火源：如電器火花、明火、高溫表面、機械火花等
 
　爆炸三要素

什麼是防爆認證

　　防爆認證是全球範圍內的一項重要安全標準，目的是確保設備在易爆炸環境中的運行不會引發火災或爆炸。常見的防爆認證包括ATEX（歐盟）、IECEx（國際）、UL（北美）等。這些標準確保設備符合各國的安全規範，並保障人員及設施免受火災與爆炸的危險。在台灣以下所列舉之設備，都需要有防爆認證，防爆燈具、防爆電動機、防爆開關箱、防爆馬達、防爆電氣設備、防爆儀表等。

全球主要區域/國家防爆驗證體系

　　防爆認證體系是全球不同國家/地區針對易燃、易爆環境中使用設備進行的一系列安全認證措施。目的在於確保設備在極端環境下不會引發火災或爆炸，從而保障操作人員和設施的安全。這些認證體系根據各國或地區的安全要求、法規和標準進行設計，並有一定的區域差異。儘管不同地區的標準有所不同，但大部分國家都遵循或參照國際標準，從而確保全球防爆設備的一致性與安全性。

 

國家/區域 防爆體系 標誌(Logo)
國際標準 IECEx
台灣 TS
歐洲 ATEX
美國 FM/CSA/UL
日本 TIIS
中國 NEPSI
韓國 KCS
　

危險區域劃分

1. 危險區域劃分（依據氣體或粉塵）

氣體（Gases）：
• Zone 0：爆炸性環境連續、長時間或經常存在（超過1000小時/年）
• Zone 1：正常操作下，爆炸性環境可能存在
• Zone 2：在正常操作下，爆炸性環境不太可能存在，若存在亦僅短暫時間
粉塵（Dusts）：
• Zone 20：爆炸性環境連續、長時間或經常存在（超過1000小時/年）
• Zone 21：正常操作下，爆炸性環境可能存在
• Zone 22：在正常操作下，爆炸性環境不太可能存在，若存在亦僅短暫時間

 

爆炸性氣體分組

　　氣體分組主要是根據可燃氣體的爆炸特性進行劃分，確定設備需要應對的氣體類型和危險程度。根據IECEx和ATEX標準，氣體主要分為以下三個組別:
2-1. Group I（煤礦用設備）
         這一組別專門針對礦井等地下爆炸性環境。這些環境中含有的氣體通常是甲烷（CH₄）及其衍生物。為了應對礦井中的特殊風險，Group I設備必須具有極高的防爆要求。 
 
2-2.爆炸性氣體群組 Group II（一般工業用途）
        這一組別包含大多數工業環境中的可燃氣體，如氫氣、乙炔、乙烯等。這類設備需防止在爆炸性氣體存在的環境中引發火災或爆炸。Group II進一步細分為A、B、C組，依據設備的防爆能力和所對應的氣體特性來分類

 

爆炸性氣體群組
氣體群組 代表性氣體 危險性
IIA 丙烷 低
IIB 乙烯 中
IIC 氫氣、乙炔 高


2-3. 爆炸性粉塵群組 Group III（粉塵環境）
          粉塵的存在可能與空氣中的氧氣形成可燃混合物。這組別中的設備需確保對於可燃粉塵的防護。
 

爆炸性粉塵群組
粉塵群組 說明
IIIA 可燃性飛絮
IIB 非導電性粉塵
IIC 導電性粉塵

設備溫度等級分類

     防爆認證的溫度等級是防止因設備表面過熱而引發爆炸的關鍵依據。正確了解與選擇合適的 T 等級設備，能有效保障易燃氣體環境中的安全運行。常見等級為 T1 至 T6，其中 T6 為要求最高、風險最大的使用條件下的設備標準。
設備溫度等級
溫度等級 最高表面溫度
T1 450℃
T2 300℃
T3 200℃
T4 135℃
T5 100℃
T6 85℃
 

設備保護位準(EPL)

    EPL 是 IECEx 與 ATEX 中針對設備本身防爆能力的分級制度，表示在特定危險區域內設備的可接受風險等級。
 
危險區域分類與設備保護位準
爆炸性氣體環境 氣體環境 粉塵環境
第I群設備 第II群設備 第III群設備
(EPL) 區域 (EPL) 區域 (EPL)
礦坑 Ma
Mb		 -
-		 -
-		 -
-		 -
-
連續、長時間經常性存在 - Zone 0 Ga Zone 20 Da
在正常操作下可能存在 - Zone 1 Gb Zone 21 Db
在正常操作下不太可能存在或僅短暫存在 - Zone 2 Gc Zone 22 Dc


TS台灣防爆認證

1.法源依據與規定
　　依據《職業安全衛生法》第7條及相關法規，所有防爆電氣設備必須符合勞動部公告的安全標準。製造商、進口商、供應商或雇主在產品出廠、進口、租賃、銷售或安裝前，應完成安全資訊的申報與登錄，並於產品上標示安全標章。若設備取得工研院核發的型式檢定合格證書，可作為符合安全標準的證明文件。防爆燈具、防爆電動機與防爆開關箱，僅能使用國內型式檢定合格證明前往申報登錄。
2.機械設備器具安全標準第110、第111條
        防爆電氣設備其性能、構造、試驗、標示及危險區域劃分等，應符合國家標準CNS3376(或CNS15591)系列、國家標準IEC60079(或IEC61241)系列或與其同等之標準規定。國家標準系列與國際標準系列有不一致者，以國際標準系列標準為準。
 
  保護型式 CNS標準 對應IEC標準
氣體環境 設備 一般要求 CNS3376-0 IEC60079-0
耐壓防爆外殼 d CNS3376-1 IEC60079-1
正壓外殼 p CNS3376-2 IEC60079-2
填粉  q CNS3376-5 IEC60079-5
油浸  o CNS3376-6 IEC60079-6
增加安全  e CNS3376-7 IEC60079-7
本質安全  I CNS3376-11 IEC60079-11
保護型式  n CNS3376-15 IEC60079-15
鑄模防爆  m CNS3376-18 IEC60079-18
粉塵環境 一般規定(粉塵) CNS15591-0 IEC61241-0
外殼保護 tD CNS15591-1
 		 IEC61241-1
 
外殼保護 t - IEC61241-31
 
保護型式 pD CNS1559-4 IEC61241-4

　

3.防爆認證保護型式介紹
　　防爆設備保護型式是為防止可燃氣體或粉塵爆炸而設計的技術方式，常見型式包括耐壓型（Ex d）、增安型（Ex e）、本質安全型（Ex i）、正壓型（Ex p）等，各型式依據不同原理與應用場所，防止點火源與危險物質接觸，以保障作業安全。

1. 難壓型（Flameproof Enclosure） – Ex d

  • 原理：外殼可承受內部爆炸之壓力，若內部發生爆炸，外殼可承受爆炸壓力並防止火焰外洩。

  • 適用區域：Zone 1、2

  • IEC 標準：IEC 60079-1
     

2. 增安型（Increased Safety） – Ex e

  • 原理：已額外措施設計強化防止電弧、火花或過熱，針對可能發生之過溫與火花與電弧提供增強之安全性。

  • 適用區域：Zone 1、2

  • IEC 標準：IEC 60079-7

  •  

3. 本質安全型（Intrinsic Safety） – Ex i

  • 原理：電路或設備在正常操作和特定之故障情況下，所產生的任何火花和熱效應，也不會導致爆炸行環境之引燃。

  • 等級：ia（Zone 0）、ib（Zone 1）、ic（Zone 2）

  • 適用區域：Zone 0、1、2

  • IEC 標準：IEC 60079-11

  •  

4. 正壓型（Pressurization） – Ex p

  • 原理：使外殼內部充滿保護性氣體(空氣或氮氣)，保持殼內正壓，阻止可燃氣體進入。

  • 等級：px、py（Zone 1、 Zone 2）pz（Zone 2）

  • 適用區域：Zone 1、2

  • IEC 標準：IEC 60079-2

  •  

5. 油浸型（Oil Immersion） – Ex o

  • 原理：將引燃性元件浸沒於保護液內，使液體上方或外殼外部爆炸性環境不被引燃。

  • 適用區域：Zone 1、2

  • IEC 標準：IEC 60079-6
     

6. 填粉型（Powder Filling） – Ex q

  • 原理：將引燃性元件固定位置，並以填料材料完全覆蓋圍繞，以避免引燃外部爆炸行環境。

  • 適用區域：Zone 1、2

  • IEC 標準：IEC 60079-5

  •  

7. 保護形式（Type of Protection "n"）– Ex n

  • 原理：針在正常操作情況下，不能引燃周遭的爆炸性氣體環境，也不太可能因為故障引起引燃事件

  • 類別：

    • nA：無火花型（Non-sparking）

    • nR：限制呼吸外殼（Restricted breathing）

    • nC：可用於切換線路之燈具或開關

  • 適用區域：Zone 2

  • IEC 標準：IEC 60079-15

  •  

8. 外殼保護型（Dust Ignition Protection by Enclosure）– Ex t

  • 原理：密閉外殼防止粉塵進入設備內部。

  • 等級：ta（Zone 20）、tb（Zone 21）、tc（Zone 22）

  • 適用區域：Zone 20、21、22（粉塵區）

  • IEC 標準：IEC 60079-31

  •  

參考文件
[1]  工研院防爆電器設備安全技術資訊
[2]  工研院防爆電氣原理、保護型式與選用
 
 

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