爆炸性粉尘环境分级、分区与范围

防爆材料 · 2026-06-30

仪表与控制 · 防爆设计

爆炸性粉尘环境

分级、分区与范围

IIIA/IIIB/IIIC 三级，20/21/22 区，1m 与 3m 范围

依据 GB 50058—2014 §4.1 · §4.2 · §4.3

粉尘环境的防爆逻辑和气体一脉相承：先把粉尘分级，再按出现频繁程度分区，最后定范围。但粉尘有自己的脾气——它会沉降、会在设备表面积成层，导电性粉尘还能直接破坏电气绝缘。所以粉尘的分级标准、区号（20/21/22 而非 0/1/2）都自成一套。

01 粉尘先分三级

规范把可燃性粉尘分为三级^§4.1.2：IIIA 可燃性飞絮、IIIB 非导电性粉尘、IIIC 导电性粉尘。分级的依据是颗粒形态和电阻率——电阻率决定粉尘会不会在电气设备内部造成导电短路，因此 IIIC 导电性粉尘的设备要求最严。

图1 可燃性粉尘的三级划分（§4.1.2）

IIIA 飞絮的判据是尺寸：标称尺寸大于 500μm、可悬浮也可靠自重沉降的固体颗粒，棉麻丝毛等纤维属此类^§2.0.21。IIIB 与 IIIC 的分界则是电阻率高低：导电性粉尘电阻率低、非导电性粉尘电阻率高^§2.0.22。

为什么分导电 / 非导电导电性粉尘（金属粉、炭黑、石墨等）一旦侵入电气设备外壳，可能在带电部件间形成导电通路，引发短路或拉弧。这是粉尘防爆区别于气体防爆的核心关注点，也是 IIIC 设备防护要求更高的原因。

02 再分 20 / 21 / 22 区

分区起点同样是释放源。粉尘释放源按频繁程度分为连续级、一级、二级^§4.2.1，对应 20、21、22 区^§4.2.2。判级的关键依然是正常运行：正常运行就周期性扬尘的是一级，定 21 区；正常不扬尘、仅异常时短时扬尘的是二级，定 22 区。

图2 20 / 21 / 22 区的判定（§4.2.2）

有三类部位不作为释放源：压力容器外壳主体及其封闭管口人孔；全焊接的输送管和溜槽；设计上已妥善防泄漏的阀门压盖和法兰接合面^§4.2.1。此外，装有联锁停车的有效除尘装置等三种情形，可划为非爆炸危险区域^§4.2.4。

03 三个区落到车间设备上

抽象的区号要对应到现场设备才有意义。料仓、布袋除尘器这类设备内部持续有粉尘云，是典型 20 区；加料口、投料口等一级释放源周围是 21 区；设备外的积尘表面、二级释放源（如管道法兰）附近则是 22 区。

图3 三个区在车间场景中的落位

04 范围：1m 与 3m

范围由释放源级别、粉尘量、释放速率、颗粒大小、物料温湿度等综合评价确定^§4.3.1，但有两个好记的关键距离。

图4 21 区与 22 区的范围

20 区主要是粉尘云连续生成的设备和管道内部；当容器外部持续存在爆炸性粉尘环境时也可划 20 区^§4.3.2。21 区与一级释放源关联，含一级释放源设备的内部划 21 区，设备外部则按释放源周围 1m 确定^§4.3.3。22 区与二级释放源关联，按超出 21 区 3m 及二级释放源周围 3m 确定^§4.3.4。粉尘扩散受实体结构限制时，结构表面即为区域边界；不受限制的 21 区应被 22 区包围^§4.3.3。

小结

粉尘三步和气体同构，但要抓住两点不同：分级看电阻率（导电粉尘最危险），范围记 1m 与 3m。把释放源识别准、再让设备内外的区号各就各位，粉尘防爆区域图就立住了——后续粉尘防爆电气设备（IIIA/IIIB/IIIC 对应防护）的选型都建立在它之上。