北美体系:Class/Division 与 Class/Zone

系列 海外防爆通识 · 05/06阅读 约 8 分钟

本篇说明:依据 FM Approvals《Guide to Hazardous Locations》(两版海报合并提炼)、韩文版《Certifications for Explosion-protected Products》、Euroswitch/WEG 对照资料整理。北美分类与准入以 NEC(NFPA 70)、CEC(CSA C22.1)及各 NRTL 认证为准。

一、两套并行的北美语言

北美同时存在两套分区体系,对应 NEC 的不同条款:

可燃物出现状态 IEC / EU US(NEC 505) US(NEC 500/506) CA(CEC Section 18) CA(CEC Annex J)
持续存在 Zone 0 Zone 0 Division 1 Zone 0 Division 1
间歇出现 Zone 1 Zone 1 Division 1 Zone 1 Division 1
异常时出现 Zone 2 Zone 2 Division 2 Zone 2 Division 2

关键差异:Division 1 同时覆盖 Zone 0 和 Zone 1——Div 1 比「Zone 1」大一圈;Div 2 ≈ Zone 2。这是 IEC 工程师面对北美图纸时最常犯的错误。

三个 Class 的定义(据韩文版资料):

  • Class I:易燃气体、蒸气、雾(对应 IEC 的气体环境);
  • Class II:可燃粉尘;
  • Class III:可燃纤维与飞絮(对应 IIIA 类物质)。

二、组别换算

典型气体 IEC / ATEX(NEC 505 亦用) NEC 500 / CEC Annex J
乙炔 Acetylene IIC Class I / Group A
氢 Hydrogen IIC(或 IIB+H2) Class I / Group B
乙烯 Ethylene IIB Class I / Group C
丙烷 Propane IIA Class I / Group D
甲烷(矿井) Group I* 不在 NEC/CEC 范围,由 MSHA 管辖

粉尘组别在 Class II 下为 Group E(导电)/ F(非导电,含煤尘)/ G(谷尘等)。

三、温度码:北美扩展档

IEC 只有 T1~T6,北美 Division 体系增加了更细的扩展档(FM 海报完整梯度):

温度(℃) 450 300 280 260 230 215 200 180 165 160 135 120 100 85
T 码 T1 T2 T2A T2B T2C T2D T3 T3A T3B T3C T4 T4A T5 T6

选型含义:T 码数字越大(如 T6),设备越安全,可覆盖越多种类的介质。

四、标志写法对照

NEC 500 写法(Division):

Explosionproof for Class I, Division 1, Groups A, B, C, D  T5

NEC 505 写法(Zone,注意用 AEx):

Class I, Zone 1, AEx db [ia Ga] IIC T5 Gb

IEC/ATEX 写法:

Ex db [ia Ga] IIC T5 Gb

要点(FM 海报):

  1. 美国 Zone 体系用 AEx 前缀;加拿大、欧盟、IEC 用 Ex;
  2. 方括号规则与 IEC 相同:关联本安设备 [ia Ga];关联设备不安装在危险区时,Ex/AEx 与 ia/ib/ic 整体放入方括号(如 [AEx ia Ga]),此时不标注温度组别;
  3. 若型式代号已含级别后缀(如 eb),可不标 EPL:Ex eb IIC T4 等同于 Ex e IIC T4 Gb;
  4. 环境温度默认区间不同:NEC 500 为 −25~+40 ℃,NEC 505 与 IEC/ATEX 为 −20~+40 ℃,超出须标注。

五、各型式的跨市场写法与标准号

FM 海报给出的对照(节选常用型式,标准号原样保留):

型式 US NEC 500 US AEx(Zone) 标准(US / CA / IEC)
隔爆 Explosionproof / Flameproof Class I, Div 1(FM 3615) AEx da/db/dc FM 3600;ANSI/UL & CSA 60079-1;IEC 60079-1
本安 Intrinsic Safety Class I, Div 1(FM 3610) AEx ia/ib/ic ANSI/UL & CSA 60079-11(CA 另列 C22.2 No.157);IEC 60079-11
增安 — AEx eb ANSI/UL & CSA 60079-7;IEC 60079-7
无火花 Non-Sparking — AEx nA 60079-15
正压 Pressurized Type X/Y/Z(FM 3620) AEx pxb/pyb/pzc ANSI/UL & CSA 60079-2;NFPA 496
浇封 Encapsulation — AEx ma/mb/mc 60079-18
油浸 — AEx ob/oc 60079-6
充砂 — AEx qb 60079-5
无点燃 Non-Incendive Class I, Div 2(FM 3611) — CSA C22.2 No.213

一般要求标准:US Div 体系为 FM 3600 / CA CSA C22.2 No.0;Zone 体系为 ANSI/UL 60079-0 / CSA C22.2 No.60079-0;欧盟 EN 60079-0;国际 IEC 60079-0。

六、认证机构与标志

  • 美国:设备须经 NRTL(国家认可检测实验室)批准——UL(Underwriters Laboratories)、FM(Factory Mutual / FM Approvals)、CSA(在美国亦为 NRTL)等;
  • 加拿大:由 SCC(Standards Council of Canada)认可的机构批准——CSA、QPS、FM 等;
  • FM Approvals 同时可签发 IECEx Test Reports、Quality Assessment Reports、Certificates of Conformity;
  • 北美常见产品标志是 C·US 组合标记(表示同时满足加拿大与美国要求);
  • 外壳防护:北美用 NEMA Type,与 IP 的近似对应(FM 海报):Type 4/4X≈IP55、Type 6/6P≈IP67、Type 12≈IP52、Type 13≈IP54、Type 3R≈IP14。

七、产品目录里的实际写法

从防爆产品目录(cobic-ex)摘取的真实组合写法,可以看出「多体系并存」的实际销售标注习惯:

  • ATEX Zone 1/21 · IECEx · Class I · Div I
  • ATEX Zone 0 · IECEx · Class I/ II/ III · Div I / II · Mining Approved
  • ATEX Zone 2 · Class I · Div II(简写 C1D2)
  • ATEX Zone 0/20 · Class I / II · Div I

即:ATEX 区域 + IECEx 体系 + 北美 Class/Division 三段并列,矿业另加 Mining Approved。

延伸阅读

免责声明

本文依据公开资料整理。北美分类与认证要求以 NEC/CEC 现行版本及认证机构文件为准。

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