前言
中華人民共和國國家標準
爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范
Code for design of electrical installations in explosive atmospheres
GB 50058-2014
主編部門:中國工程建設標準化協會化工分會
批準部門:中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部
施行日期:2014年10月1日
中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部公告
第319號
住房城鄉(xiāng)建設部關于發(fā)布國家標準《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》的公告
現批準《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》為國家標準,編號為GB 50058-2014,自2014年10月1日起實施。其中,第5.2.2(1)、5.5.1條(款)為強制性條文,必須嚴格執(zhí)行。原《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》GB 50058-92同時廢止。
本規(guī)范由我部標準定額研究所組織中國計劃出版社出版發(fā)行。
中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部
2014年1月29日
本規(guī)范是根據原建設部《關于印發(fā)<2004年工程建設國家標準制訂、修訂計劃>的通知》(建標[2004]67號)的要求,由中國寰球工程公司會同有關單位共同修訂而成。
本規(guī)范修訂的主要內容有:總則、爆炸性氣體環(huán)境、爆炸性粉塵環(huán)境、危險區(qū)域的劃分,設備的選擇等。主要修訂下列內容:
1.規(guī)范名稱的修訂,即將《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》改為《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》;
2.將“名詞解釋”改為“術語”,作了部分修訂并放入正文;
3.將原第四章“火災危險環(huán)境”刪除;
4.將例圖從原規(guī)范正文中刪除,改為附錄并增加了部分內容;
5.增加了增安型設備在1區(qū)中使用的規(guī)定;
6.爆炸性粉塵危險場所的劃分由原來的兩種區(qū)域“10區(qū)、11區(qū)”改為三種區(qū)域“20區(qū)、21區(qū)、22區(qū)”;
7.增加了爆炸性粉塵的分組:ⅢA、ⅢB和ⅢC組;
8.將原規(guī)范正文中“爆炸性氣體環(huán)境的電力裝置”和“爆炸性粉塵環(huán)境的電力裝置”合并為第5章“爆炸性環(huán)境的電力裝置設計”;
9.增加了設備保護級別(EPL)的概念;
10.增加了光輻射式設備和傳輸系統防爆結構類型。
在修訂過程中,規(guī)范組進行了廣泛的調查研究,認真總結了規(guī)范執(zhí)行以來的經驗,吸取了部分科研成果,借鑒了相關的國際標準及發(fā)達工業(yè)國家的相關標準,廣泛征求了全國有關單位的意見,對其中主要問題進行了多次討論、協調,最后經審查定稿。本規(guī)范刪除了原規(guī)范中關于火災危險環(huán)境的內容,對于火災危險環(huán)境的電氣設計,執(zhí)行國家其他專門的設計規(guī)范。
本規(guī)范共分5章和5個附錄,主要內容包括總則,術語,爆炸性氣體環(huán)境,爆炸性粉塵環(huán)境,爆炸性環(huán)境的電力裝置設計等。
本規(guī)范以黑體字標志的條文為強制性條文,必須嚴格執(zhí)行。
本規(guī)范由住房和城鄉(xiāng)建設部負責管理和對強制性條文的解釋,由中國工程建設標準化協會化工分會負責日常管理,由中國寰球工程公司負責具體技術內容的解釋。本規(guī)范在執(zhí)行過程中如發(fā)現需要修改或補充之處,請將意見、建議和有關資料寄送中國寰球工程公司(地址:北京市朝陽區(qū)櫻花園東街7號,郵政編碼:100029),以便今后修訂時參考。
本規(guī)范主編單位、參編單位、主要起草人和主要審查人:
主編單位:中國寰球工程公司
參編單位:五洲工程設計研究院
南陽防爆電氣研究所
中國石化工程建設公司
中國昆侖工程公司
華榮科技股份有限公司
主要起草人:周偉 熊延 劉漢云 弓普站 郭建軍 王財勇 王素英 張剛 李江 李道本 于立鍵
主要審查人:王宗景 曹建勇 楊光義 周勇 羅志剛 徐剛 甘家福 范景昌 薛丁法 劉植生
條文說明
修訂說明
《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》GB 50058-2014,經住房和城鄉(xiāng)建設部2014年10月1日以第319號公告批準發(fā)布。本規(guī)范是對《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》GB 50058-92進行修訂而成。上一版的主編單位是中國寰球化學工程公司,參加單位是中國石油化工總公司北京設計院、中國人民解放軍國防科學技術委員會工程設計研究所、上海石油化工總廠設計院、南陽防爆電氣研究所,主要起草人是朱松源、陳樂珊、劉漢云。
為便于廣大設計、施工、科研、學校等單位有關人員在使用本規(guī)范時能正確理解和執(zhí)行條文規(guī)定,《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》編制組按章、節(jié)、條順序編制了本規(guī)范的條文說明,對條文規(guī)定的目的、依據以及執(zhí)行中需要注意的有關事項進行了說明(還著重對強制性條文的強制性理由作了解釋)。但是,本條文說明不具備與規(guī)范正文同等的法律效力,僅供使用者作為理解和把握規(guī)范規(guī)定的參考。
1總則
1.0.1 為了規(guī)范爆炸危險環(huán)境電力裝置的設計,使爆炸危險環(huán)境電力裝置設計貫徹預防為主的方針,保障人身和財產的安全,因地制宜地采取防范措施,制定本規(guī)范。
1.0.2 本規(guī)范適用于在生產、加工、處理、轉運或貯存過程中出現或可能出現爆炸危險環(huán)境的新建、擴建和改建工程的爆炸危險區(qū)域劃分及電力裝置設計。
本規(guī)范不適用于下列環(huán)境:
1 礦井井下;
2 制造、使用或貯存火藥、炸藥和起爆藥、引信及火工品生產等的環(huán)境;
3 利用電能進行生產并與生產工藝過程直接關聯的電解、電鍍等電力裝置區(qū)域;
4 使用強氧化劑以及不用外來點火源就能自行起火的物質的環(huán)境;
5 水、陸、空交通運輸工具及海上和陸地油井平臺;
6 以加味天然氣作燃料進行采暖、空調、烹飪、洗衣以及類似的管線系統;
7 醫(yī)療室內;
8 災難性事故。
1.0.3 本規(guī)范不考慮間接危害對于爆炸危險區(qū)域劃分及相關電力裝置設計的影響。
1.0.4 爆炸危險區(qū)域的劃分應由負責生產工藝加工介質性能、設備和工藝性能的專業(yè)人員和安全、電氣專業(yè)的工程技術人員共同商議完成。
1.0.5 爆炸危險環(huán)境的電力裝置設計除應符合本規(guī)范外,尚應符合國家現行有關標準的規(guī)定。
條文說明
1 總則
1.0.2 本規(guī)范不適用的環(huán)境是指非本規(guī)范規(guī)定的原因,而是由于其他原因構成危險的環(huán)境。
專用性強并有專用規(guī)程規(guī)定的,或在本規(guī)范的區(qū)域劃分及采取措施中難以滿足要求的特殊情況,如電解生產裝置中電解槽母線及跳槽開關等,建議另行制訂專用規(guī)程。
對于水、陸、空、交通運輸工具及海上油井平臺,如車、船、飛機、海上油井平臺等均為特殊條件的環(huán)境,故危險區(qū)域的劃分、范圍等不可能滿足本規(guī)范的要求。
本規(guī)范中取消了原規(guī)范中不適用的蓄電池室環(huán)境。蓄電池室的危險區(qū)域劃分在實際工程中經常遇到,本規(guī)范在附錄B中根據《石油設施電氣設備安裝一級0區(qū)、1區(qū)和2區(qū)劃分的推薦方法》API RP505-2002的相關條文增加了相應的劃分建議。
同時,本規(guī)范在不適用環(huán)境中增加了以加味天然氣作燃料進行采暖、空調、烹飪、洗衣以及類似的管線系統和醫(yī)療室等環(huán)境。
本規(guī)范特別說明不考慮災難性事故。災難性事故如加工容器破碎或管線破裂等。
在執(zhí)行本規(guī)范時,還應執(zhí)行國家和部委頒發(fā)的專業(yè)標準和規(guī)范的有關規(guī)定。但本規(guī)范中某些規(guī)定嚴于或滿足其他國家標準最低要求的,不視為“有矛盾”。
2術語
2.0.1 閃點 flash point
在標準條件下,使液體變成蒸氣的數量能夠形成可燃性氣體或空氣混合物的最低液體溫度。
2.0.2 引燃溫度 ignition temperature
可燃性氣體或蒸氣與空氣形成的混合物,在規(guī)定條件下被熱表面引燃的最低溫度。
2.0.3 環(huán)境溫度 ambient temperature
指所劃區(qū)域內歷年最熱月平均最高溫度。
2.0.4 可燃性物質 flammable material
指物質本身是可燃性的,能夠產生可燃性氣體、蒸氣或薄霧。
2.0.5 可燃性氣體或蒸氣 flammable gas or vapor
以一定比例與空氣混合后,將會形成爆炸性氣體環(huán)境的氣體或蒸氣。
2.0.6 可燃液體 flammable liquid
在可預見的使用條件下能產生可燃蒸氣或薄霧的液體。
2.0.7 可燃薄霧 flammable mist
在空氣中揮發(fā)能形成爆炸性環(huán)境的可燃性液體微滴。
2.0.8 爆炸性氣體混合物 explosive gas mixture
在大氣條件下,氣體、蒸氣、薄霧狀的可燃物質與空氣的混合物,引燃后燃燒將在全范圍內傳播。
2.0.9 高揮發(fā)性液體 highly volatile liquid
高揮發(fā)性液體是指在37.8℃的條件下,蒸氣絕壓超過276kPa的液體,這些液體包括丁烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯等液體,液化天然氣,天然氣凝液及它們的混合物。
2.0.10 爆炸性氣體環(huán)境 explosive gas atmosphere
在大氣條件下,氣體或蒸氣可燃物質與空氣的混合物引燃后,能夠保持燃燒自行傳播的環(huán)境。
2.0.11 爆炸極限 explosive limit
1 爆炸下限(LEL) lower explosive limit
可燃氣體、蒸氣或薄霧在空氣中形成爆炸性氣體混合物的最低濃度??諝庵械目扇夹詺怏w或蒸氣的濃度低于該濃度,則氣體環(huán)境就不能形成爆炸。
2 爆炸上限(UEL) upper explosive limit
可燃氣體、蒸氣或薄霧在空氣中形成爆炸性氣體混合物的最高濃度??諝庵械目扇夹詺怏w或蒸氣的濃度高于該濃度,則氣體環(huán)境就不能形成爆炸。
2.0.12 爆炸危險區(qū)域 hazardous area
爆炸性混合物出現的或預期可能出現的數量達到足以要求對電氣設備的結構、安裝和使用采取預防措施的區(qū)域。
2.0.13 非爆炸危險區(qū)域 non-hazardous area
爆炸性混合物出現的數量不足以要求對電氣設備的結構、安裝和使用采取預防措施的區(qū)域。
2.0.14 區(qū) zone
爆炸危險區(qū)域的全部或一部分。按照爆炸性混合物出現的頻率和持續(xù)時間可分為不同危險程度的若干區(qū)。
2.0.15 釋放源 source of release
可釋放出能形成爆炸性混合物的物質所在的部位或地點。
2.0.16 自然通風環(huán)境 natural ventilation atmosphere
由于天然風力或溫差的作用能使新鮮空氣置換原有混合物的區(qū)域。
2.0.17 機械通風環(huán)境 artificial ventilation atmosphere
用風扇、排風機等裝置使新鮮空氣置換原有混合物的區(qū)域。
2.0.18 正常運行 normal operation
指設備在其設計參數范圍內的運行狀況。
2.0.19 粉塵 dust
在大氣中依其自身重量可沉淀下來,但也可持續(xù)懸浮在空氣中一段時間的固體微小顆粒,包括纖維和飛絮及現行國家標準《袋式除塵器技術要求》GB/T 6719中定義的粉塵和細顆粒。
2.0.20 可燃性粉塵 combustible dust
在空氣中能燃燒或無焰燃燒并在大氣壓和正常溫度下能與空氣形成爆炸性混合物的粉塵、纖維或飛絮。
2.0.21 可燃性飛絮 conductive flyings
標稱尺寸大于500μm,可懸浮在空氣中,也可依靠自身重量沉淀下來的包括纖維在內的固體顆粒。
2.0.22 導電性粉塵 conductive dust
電阻率等于或小于1×103Ω·m的粉塵。
2.0.23 非導電性粉塵 non-conductive dust
電阻率大于1×103Ω·m的粉塵。
2.0.24 爆炸性粉塵環(huán)境 explosive dust atmosphere
在大氣環(huán)境條件下,可燃性粉塵與空氣形成的混合物被點燃后,能夠保持燃燒自行傳播的環(huán)境。
2.0.25 重于空氣的氣體或蒸氣 heavier-than-air gases or vapors
相對密度大于1.2的氣體或蒸氣。
2.0.26 輕于空氣的氣體或蒸氣 lighter-than-air gases or va-pors
相對密度小于0.8的氣體或蒸氣。
2.0.27 粉塵層的引燃溫度 ignition temperature of dust layer
規(guī)定厚度的粉塵層在熱表面上發(fā)生引燃的熱表面的最低溫度。
2.0.28 粉塵云的引燃溫度 ignition temperature of dust cloud
爐內空氣中所含粉塵云發(fā)生點燃時爐子內壁的最低溫度。
2.0.29 爆炸性環(huán)境 explosive atmospheres
在大氣條件下,氣體、蒸氣、粉塵、薄霧、纖維或飛絮的形式與空氣形成的混合物引燃后,能夠保持燃燒自行傳播的環(huán)境。
2.0.30 設備保護級別(EPL) equipment protection level
根據設備成為引燃源的可能性和爆炸性氣體環(huán)境及爆炸性粉塵環(huán)境所具有的不同特征而對設備規(guī)定的保護級別。
條文說明
本規(guī)范中增加了以下術語的定義:
高揮發(fā)性液體、正常運行、粉塵、可燃性粉塵、可燃性飛絮、導電性粉塵、非導電性粉塵、重于空氣的氣體或蒸氣、輕于空氣的氣體或蒸氣、粉塵層的引燃溫度、粉塵云的引燃溫度、爆炸性環(huán)境和設備保護級別(EPL)。
2.0.11 盡管混合物濃度超過爆炸上限(UEL)不是爆炸性氣體環(huán)境,但在某些情況下,就場所分類來說,把它作為爆炸性氣體環(huán)境考慮被認為是合理的。
2.0.15 在確定釋放源時,不應考慮工藝容器、大型管道或貯罐等的毀壞事故,如炸裂等。
2.0.21 飛絮的實例包括人造纖維、棉花(包括棉絨纖維、棉紗頭)、劍麻、黃麻、麻屑、可可纖維、麻絮、廢打包木絲綿。
2.0.26 本條說明如下:
(1)對于相對密度在0.8至1.2之間的氣體或蒸氣應酌情考慮。
(2)經驗表明,氨很難點燃,而且在戶外釋放的氣體將會迅速擴散,因此爆炸性氣體環(huán)境的范圍將被忽略。
3爆炸性氣體環(huán)境
3.1 一般規(guī)定
3.1.1 在生產、加工、處理、轉運或貯存過程中出現或可能出現下列爆炸性氣體混合物環(huán)境之一時,應進行爆炸性氣體環(huán)境的電力裝置設計:
1 在大氣條件下,可燃氣體與空氣混合形成爆炸性氣體混合物;
2 閃點低于或等于環(huán)境溫度的可燃液體的蒸氣或薄霧與空氣混合形成爆炸性氣體混合物;
3 在物料操作溫度高于可燃液體閃點的情況下,當可燃液體有可能泄漏時,可燃液體的蒸氣或薄霧與空氣混合形成爆炸性氣體混合物。
3.1.2 在爆炸性氣體環(huán)境中發(fā)生爆炸應符合下列條件:
1 存在可燃氣體、可燃液體的蒸氣或薄霧,濃度在爆炸極限以內;
2 存在足以點燃爆炸性氣體混合物的火花、電弧或高溫。
3.1.3 在爆炸性氣體環(huán)境中應采取下列防止爆炸的措施:
1 產生爆炸的條件同時出現的可能性應減到最小程度。
2 工藝設計中應采取下列消除或減少可燃物質的釋放及積聚的措施:
1)工藝流程中宜采取較低的壓力和溫度,將可燃物質限制在密閉容器內;
2)工藝布置應限制和縮小爆炸危險區(qū)域的范圍,并宜將不同等級的爆炸危險區(qū)或爆炸危險區(qū)與非爆炸危險區(qū)分隔在各自的廠房或界區(qū)內;
3)在設備內可采用以氮氣或其他惰性氣體覆蓋的措施;
4)宜采取安全連鎖或發(fā)生事故時加入聚合反應阻聚劑等化學藥品的措施。
3 防止爆炸性氣體混合物的形成或縮短爆炸性氣體混合物的滯留時間可采取下列措施:
1)工藝裝置宜采取露天或開敞式布置;
2)設置機械通風裝置;
3)在爆炸危險環(huán)境內設置正壓室;
4)對區(qū)域內易形成和積聚爆炸性氣體混合物的地點應設置自動測量儀器裝置,當氣體或蒸氣濃度接近爆炸下限值的50%時,應能可靠地發(fā)出信號或切斷電源。
4 在區(qū)域內應采取消除或控制設備線路產生火花、電弧或高溫的措施。
條文說明
3.1 一般規(guī)定
3.1.1 環(huán)境溫度可選用最熱月平均最高溫度,亦可利用采暖通風專業(yè)的“工作地帶溫度”或根據相似地區(qū)同類型的生產環(huán)境的實測數據加以確定。除特殊情況外,一般可取45℃。
3.1.3 在防止產生氣體、蒸氣爆炸條件的措施中,在采取電氣預防之前首先提出了諸如工藝流程及布置等措施,即稱之為“第一次預防措施”。
3.2 爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域劃分
3.2.1 爆炸性氣體環(huán)境應根據爆炸性氣體混合物出現的頻繁程度和持續(xù)時間分為0區(qū)、1區(qū)、2區(qū),分區(qū)應符合下列規(guī)定:
1 0區(qū)應為連續(xù)出現或長期出現爆炸性氣體混合物的環(huán)境;
2 1區(qū)應為在正常運行時可能出現爆炸性氣體混合物的環(huán)境;
3 2區(qū)應為在正常運行時不太可能出現爆炸性氣體混合物的環(huán)境,或即使出現也僅是短時存在的爆炸性氣體混合物的環(huán)境。
3.2.2 符合下列條件之一時,可劃為非爆炸危險區(qū)域:
1 沒有釋放源且不可能有可燃物質侵入的區(qū)域;
2 可燃物質可能出現的最高濃度不超過爆炸下限值的10%;
3 在生產過程中使用明火的設備附近,或熾熱部件的表面溫度超過區(qū)域內可燃物質引燃溫度的設備附近;
4 在生產裝置區(qū)外,露天或開敞設置的輸送可燃物質的架空管道地帶,但其閥門處按具體情況確定。
3.2.3 釋放源應按可燃物質的釋放頻繁程度和持續(xù)時間長短分為連續(xù)級釋放源、一級釋放源、二級釋放源,釋放源分級應符合下列規(guī)定:
1 連續(xù)級釋放源應為連續(xù)釋放或預計長期釋放的釋放源。下列情況可劃為連續(xù)級釋放源:
1)沒有用惰性氣體覆蓋的固定頂蓋貯罐中的可燃液體的表面;
2)油、水分離器等直接與空間接觸的可燃液體的表面;
3)經?;蜷L期向空間釋放可燃氣體或可燃液體的蒸氣的排氣孔和其他孔口。
2 一級釋放源應為在正常運行時,預計可能周期性或偶爾釋放的釋放源。下列情況可劃為一級釋放源:
1)在正常運行時,會釋放可燃物質的泵、壓縮機和閥門等的密封處;
2)貯有可燃液體的容器上的排水口處,在正常運行中,當水排掉時,該處可能會向空間釋放可燃物質;
3)正常運行時,會向空間釋放可燃物質的取樣點;
4)正常運行時,會向空間釋放可燃物質的泄壓閥、排氣口和其他孔口。
3 二級釋放源應為在正常運行時,預計不可能釋放,當出現釋放時,僅是偶爾和短期釋放的釋放源。下列情況可劃為二級釋放源:
1)正常運行時,不能出現釋放可燃物質的泵、壓縮機和閥門的密封處;
2)正常運行時,不能釋放可燃物質的法蘭、連接件和管道接頭;
3)正常運行時,不能向空間釋放可燃物質的安全閥、排氣孔和其他孔口處;
4)正常運行時,不能向空間釋放可燃物質的取樣點。
3.2.4 當爆炸危險區(qū)域內通風的空氣流量能使可燃物質很快稀釋到爆炸下限值的25%以下時,可定為通風良好,并應符合下列規(guī)定:
1 下列場所可定為通風良好場所:
1)露天場所;
2)敞開式建筑物,在建筑物的壁、屋頂開口,其尺寸和位置保證建筑物內部通風效果等效于露天場所;
3)非敞開建筑物,建有永久性的開口,使其具有自然通風的條件;
4)對于封閉區(qū)域,每平方米地板面積每分鐘至少提供0.3m3的空氣或至少1h換氣6次。
2 當采用機械通風時,下列情況可不計機械通風故障的影響:
1)封閉式或半封閉式的建筑物設置備用的獨立通風系統;
2)當通風設備發(fā)生故障時,設置自動報警或停止工藝流程等確保能阻止可燃物質釋放的預防措施,或使設備斷電的預防措施。
3.2.5 爆炸危險區(qū)域的劃分應按釋放源級別和通風條件確定,存在連續(xù)級釋放源的區(qū)域可劃為0區(qū),存在一級釋放源的區(qū)域可劃為1區(qū),存在二級釋放源的區(qū)域可劃為2區(qū),并應根據通風條件按下列規(guī)定調整區(qū)域劃分:
1 當通風良好時,可降低爆炸危險區(qū)域等級;當通風不良時,應提高爆炸危險區(qū)域等級。
2 局部機械通風在降低爆炸性氣體混合物濃度方面比自然通風和一般機械通風更為有效時,可采用局部機械通風降低爆炸危險區(qū)域等級。
3 在障礙物、凹坑和死角處,應局部提高爆炸危險區(qū)域等級。
4 利用堤或墻等障礙物,限制比空氣重的爆炸性氣體混合物的擴散,可縮小爆炸危險區(qū)域的范圍。
3.2.6 使用于特殊環(huán)境中的設備和系統可不按照爆炸危險性環(huán)境考慮,但應符合下列相應的條件之一:
1 采取措施確保不形成爆炸危險性環(huán)境。
2 確保設備在出現爆炸性危險環(huán)境時斷電,此時應防止熱元件引起點燃。
3 采取措施確保人和環(huán)境不受試驗燃燒或爆炸帶來的危害。
4 應由具備下述條件的人員書面寫出所采取的措施:
1)熟悉所采取措施的要求和國家現行有關標準以及危險環(huán)境用電氣設備和系統的使用要求;
2)熟悉進行評估所需的資料。
條文說明
3.2 爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域劃分
3.2.1 本條規(guī)定了氣體或蒸氣爆炸性混合物的危險區(qū)域的劃分。危險區(qū)域是根據爆炸性混合物出現的頻繁程度和持續(xù)時間,劃分為0區(qū)、1區(qū)、2區(qū),等效采用了國際電工委員會的規(guī)定。
除了封閉的空間,如密閉的容器、儲油罐等內部氣體空間,很少存在0區(qū)。
雖然高于爆炸上限的混合物不會形成爆炸性環(huán)境,但是沒有可能進入空氣而使其達到爆炸極限的環(huán)境,仍應劃分為0區(qū)。如固定頂蓋的可燃性物質貯罐,當液面以上空間未充惰性氣體時應劃分為0區(qū)。
在生產中0區(qū)是極個別的,大多數情況屬于2區(qū)。在設計時應采取合理措施盡量減少1區(qū)。
正常運行是指正常的開車、運轉、停車,可燃物質產品的裝卸,密閉容器蓋的開閉,安全閥、排放閥以及所有工廠設備都在其設計參數范圍內工作的狀態(tài)。
以往的區(qū)域劃分中,對于爆炸性混合物出現的頻率沒有較為明確的定義和解釋,實際工作中較難掌握。參考《石油設施電氣設備安裝一級0區(qū)、1區(qū)和2區(qū)劃分的推薦方法》API RP505-2002中關于區(qū)域劃分和爆炸性混合物出現頻率的關系,給出了可以根據爆炸性混合物出現頻率來確定區(qū)域等級的一種方法(見表1)。

注:表中的百分數為爆炸性混合物出現時間的近似百分比(一年8760h,接10000h計算)。
3.2.2 本條說明如下:
3 一般情況下,明火設備如鍋爐采用平衡通風,即引風機抽吸煙氣的量略大于送風機的風和煤燃燒所產生的煙氣量,這樣就能保持鍋爐爐膛負壓,可燃性物質不能擴散至設備附近與空氣形成爆炸性混合物。因此明火設備附近按照非危險區(qū)考慮,包括鍋爐本身所含有的儀表等設施。
現行國家標準《建筑設計防火規(guī)范》GB 50016和《鍋爐房設計規(guī)范》GB 50041中都明確規(guī)定,燃油、燃氣鍋爐房應有良好的自然通風或機械通風設施。燃氣鍋爐房應選用防爆型的事故排風機。當設置機械通風設施時,該機械通風設施應設置導除靜電的接地裝置,通風量應符合下列規(guī)定:
燃油鍋爐房的正常通風量按換氣次數不少于3次/h確定;
燃氣鍋爐房的正常通風量按換氣次數不少于6次/h確定;
燃氣鍋爐房的事故通風量按換氣次數不少于12次/h確定。
根據以上規(guī)定,鍋爐房應該可以認為是通風良好的場所。因此本規(guī)范建議與鍋爐設備相連接的管線上的閥門等可能有可燃性物質存在處按照獨立的釋放源考慮危險區(qū)域,并可根據通風良好的場所適當降低危險區(qū)域的等級。
3.2.3 對釋放源的分級,等效采用了國際電工委員會《爆炸性環(huán)境第10-1部分:區(qū)域分類 爆炸性氣體環(huán)境》IEC 60079-10-1-2008的規(guī)定。在該文件中,對重于空氣的爆炸性氣體或蒸氣的各種釋放源周圍爆炸危險區(qū)域的劃分,及輕于空氣的爆炸性氣體或蒸氣的各種釋放源周圍爆炸危險區(qū)域的劃分分別用圖示例說明。如圖1、圖2所示。

圖1 重于空氣的爆炸性氣體或蒸氣的各種釋放源周圍爆炸危險區(qū)域劃分示例
注:1 圖中表示的區(qū)域為:露天環(huán)境,釋放源接近地坪;
2 該區(qū)域的形狀和尺寸取決于很多因素(見本規(guī)范第3.3節(jié))。

圖2 輕于空氣的爆炸性氣體或蒸氣的各種釋放源周圍爆炸危險區(qū)域劃分示例
注:1 圖中表示的區(qū)域為:露天環(huán)境,釋放源在地坪以上;
2 該區(qū)域的形狀和尺寸取決于很多因素(見本規(guī)范第3.3節(jié))。
本規(guī)范給出了通孔對不同釋放等級影響的一種判定方法,見表2。但下面的示例不作為強制使用,可按需要做一些變動以適合具體的情況。
表2 通孔對不同釋放等級的影響

作為可能的釋放源的通孔:
場所之間的通孔應視為可能的釋放源。釋放源的等級與鄰近場所的區(qū)域類型,孔開啟的頻率和持續(xù)時間,密封或連接的有效性,涉及的場所之間的壓差有關。
通孔按下列特性分為A、B、C和D型。
(1)A型:通孔不符合B、C或D型規(guī)定的特性。如穿越或使用的通孔(如穿越墻、天花板和地板的導管、管道),經常打開的通孔,房屋、建筑物內的固定通風口和類似B、C及D型的經?;蜷L時間打開的通孔。
(2)B型:正常情況下關閉(如自動封閉),不經常打開,而且關閉緊密的通孔。
(3)C型:正常情況下通孔封閉(如自動關閉),不經常打開并配有密封裝置(如密封墊),符合B型要求,并沿著整個周邊還安裝有密封裝置(如密封點)或有兩個串聯的B型通孔,而且具有單獨自動封閉裝置。
(4)D型:經常封閉、符合C型要求的通孔,只能用專用工具或在緊急情況下才能打開。
D型通孔是有效密封的使用通道(如導管、管道)或是靠近危險場所的C型通孔和B型通孔的串聯組合。
3.2.4 原規(guī)范中對于通風良好的定義在實際工作中比較難確定,本次修訂增加了對于通風良好場所的定義。
對于戶外場所,一般情況下,評定通風應假設最小風速為0.5m/s,且實際上連續(xù)地存在。風速經常會超過2m/s。但在特殊情況下,可能低于0.5m/s(如在最接近地面的位置)。
3.2.6 本條中特殊環(huán)境中的設備和系統通常是指在研究、開發(fā)、小規(guī)模試驗性裝置和其他新項目工作中,相關設備僅在限制期內使用,并由經過專門培訓的人監(jiān)督,則相應的設備和系統按照非爆炸危險環(huán)境考慮。
3.3 爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域范圍
3.3.1 爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域范圍應按下列要求確定:
1 爆炸危險區(qū)域的范圍應根據釋放源的級別和位置、可燃物質的性質、通風條件、障礙物及生產條件、運行經驗,經技術經濟比較綜合確定。
2 建筑物內部宜以廠房為單位劃定爆炸危險區(qū)域的范圍。當廠房內空間大時,應根據生產的具體情況劃分,釋放源釋放的可燃物質量少時,可將廠房內部按空間劃定爆炸危險的區(qū)域范圍,并應符合下列規(guī)定:
1)當廠房內具有比空氣重的可燃物質時,廠房內通風換氣次數不應少于每小時兩次,且換氣不受阻礙,廠房地面上高度1m以內容積的空氣與釋放至廠房內的可燃物質所形成的爆炸性氣體混合濃度應小于爆炸下限;
2)當廠房內具有比空氣輕的可燃物質時,廠房平屋頂平面以下1m高度內,或圓頂、斜頂的最高點以下2m高度內的容積的空氣與釋放至廠房內的可燃物質所形成的爆炸性氣體混合物的濃度應小于爆炸下限;
3)釋放至廠房內的可燃物質的最大量應按一小時釋放量的三倍計算,但不包括由于災難性事故引起破裂時的釋放量。
3 當高揮發(fā)性液體可能大量釋放并擴散到15m以外時,爆炸危險區(qū)域的范圍應劃分為附加2區(qū)。
4 當可燃液體閃點高于或等于60℃時,在物料操作溫度高于可燃液體閃點的情況下,可燃液體可能泄漏時,其爆炸危險區(qū)域的范圍宜適當縮小,但不宜小于4.5m。
3.3.2 爆炸危險區(qū)域的等級和范圍可按本規(guī)范附錄A的規(guī)定,并根據可燃物質的釋放量、釋放速率、沸點、溫度、閃點、相對密度、爆炸下限、障礙等條件,結合實踐經驗確定。
3.3.3 爆炸性氣體環(huán)境內的車間采用正壓或連續(xù)通風稀釋措施后,不能形成爆炸性氣體環(huán)境時,車間可降為非爆炸危險環(huán)境。通風引入的氣源應安全可靠,且無可燃物質、腐蝕介質及機械雜質,進氣口應設在高出所劃爆炸性危險區(qū)域范圍的1.5m以上處。
3.3.4 爆炸性氣體環(huán)境電力裝置設計應有爆炸危險區(qū)域劃分圖,對于簡單或小型廠房,可采用文字說明表達。
爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域范圍典型示例圖應符合本規(guī)范附錄B的規(guī)定。
條文說明
3.3 爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域范圍
3.3.1 本條說明如下:
1 爆炸危險區(qū)域的范圍主要取決于下列各種參數:
易燃物質的泄出量:隨著釋放量的增大,其范圍可能增大。
釋放速度:當釋放量恒定不變,釋放速度增高到引起湍流的速度時,將使釋放的易燃物質在空氣中的濃度進一步稀釋,因此其范圍將縮小。
釋放的爆炸性氣體混合物的濃度:隨著釋放處易燃物質濃度的增加,爆炸危險區(qū)域的范圍可能擴大。
可燃性物質的沸點:可燃性物質釋放的蒸氣濃度與對應的最高液體溫度下的蒸氣壓力有關。為了比較,此濃度可以用可燃性物質的沸點來表示。沸點越低,爆炸危險區(qū)域的范圍越大。
爆炸下限:爆炸下限越低,爆炸危險區(qū)域的范圍就越大。
閃點:如果閃點明顯高于可燃性物質的最高操作溫度,就不會形成爆炸性氣體混合物。閃點越低,爆炸危險區(qū)域的范圍可能越大。雖然某些液體(如鹵代碳氫化合物)能形成爆炸性氣體混合物,卻沒有閃點。在這種情況下,應將對應于爆炸下限的飽和濃度時的平衡液體溫度代替閃點與相應的液體最高溫度進行比較。
相對密度:相對密度(以空氣為1)大,爆炸危險區(qū)域的水平范圍也將增大。為了劃分范圍,本規(guī)范將相對密度大于1.2的氣體或蒸氣視為比空氣重的物質;將相對密度小于0.8的氣體或蒸氣視為比空氣輕的物質。對于相對密度在0.8~1.2之間的氣體或蒸氣,如一氧化碳、乙烯、甲醇、甲胺、乙烷、乙炔等,在工程設計中視為相對密度比空氣重的物質。
通風量:通風量增加,爆炸危險區(qū)域的范圍就縮?。槐ㄎkU區(qū)域的范圍也可通過改善通風系統的布置而縮小。
障礙:障礙物能阻礙通風,因此有可能擴大爆炸危險區(qū)域的范圍;阻礙物也可能限制爆炸性氣體混合物的擴散,因此也有可能縮小爆炸危險區(qū)域的范圍。
液體溫度:若溫度在閃點以上,所加工的液體的溫度上升會使爆炸危險區(qū)域的范圍擴大。但應考慮由于環(huán)境溫度或其他因素(如熱表面),釋放的液體或蒸氣的溫度有可能下降。
至于更具體的爆炸危險區(qū)域范圍的規(guī)定,這是一個長期沒有得到改善和解決的問題。上述所列影響范圍大小的參數,是采用了國際電工委員會(IEC)的規(guī)定,但由于該規(guī)定迄今只是原則性規(guī)定,所以無具體尺寸可遵循。本規(guī)范內的具體尺寸,是等效采用國際上廣泛采用的美國石油學會《石油設施電氣設備安裝一級0區(qū)、1區(qū)和2區(qū)劃分的推薦方法》API RP505-2002的規(guī)定及美國國家防火協會(NFPA)的有關規(guī)定及例圖。
過去化工系統從國外引進的裝置已普遍采用《石油設施電氣設備安裝一級一類和二類區(qū)域劃分的推薦方法》API RP500-1997的規(guī)定,實踐證明比較穩(wěn)妥,更適合于大中型生產裝置。至于中小型生產裝置則采用了美國國家防火協會《易燃液體、氣體或蒸氣的分類和化工生產區(qū)電氣裝置設計》NFPA 497-2004的規(guī)定。由于實際生產裝置的工藝、設備、儀表、通風、布置等條件各不相同,在具體設計中均需結合實際情況妥善選擇才能確保安全。因此,正像國際電工委員會及各國規(guī)程中的規(guī)定一樣,在使用這些圖例前應與實際經驗相結合,避免生搬硬套。
關于爆炸性氣體環(huán)境與變、配電所的距離、區(qū)域范圍劃定后,不再另作規(guī)定,原因是危險區(qū)域范圍的規(guī)定是按釋放源級別結合通風情況來確定的,以防止電氣設備或線路故障引起事故,與建筑防火距離不是同一概念。
3 本款特別對于附加2區(qū)的定義進行了解釋。特指高揮發(fā)性可燃性物質,如丁烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、液化天然氣、天然氣凝液及它們的混合物等,有可能大量釋放并擴散到15m以外時,相應的爆炸危險區(qū)域范圍可劃為附加2區(qū)。
3.3.4 爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域范圍典型示例圖從原規(guī)范正文移至附錄B中。
在原規(guī)范的示例基礎上,本次修訂增加了部分常用的劃分示例。主要增加了緊急集液池(圖B.0.1-18)、液氫儲存裝置和氣態(tài)氫氣儲存裝置(圖B.0.1-19和圖B.0.1-20)、低溫液化氣體貯罐(圖B.0.1-21)、碼頭裝卸設施(圖B.0.1-22),同時增加了關于閥門、蓄電池室的劃分建議。
《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》GB 50058-20143.4 爆炸性氣體混合物的分級、分組
3.4.1 爆炸性氣體混合物應按其最大試驗安全間隙(MESG)或最小點燃電流比(MICR)分級。爆炸性氣體混合物分級應符合表3.4.1的規(guī)定。
表3.4.1 爆炸性氣體混合物分級

注:1 分級的級別應符合現行國家標準《爆炸性環(huán)境 第12部分:氣體或蒸氣混合物按照其最大試驗安全間隙和最小點燃電流的分級》GB 3836.12的有關規(guī)定。
2 最小點燃電流比(MICR)為各種可燃物質的最小點燃電流值與實驗室甲烷的最小點燃電流值之比。
3.4.2 爆炸性氣體混合物應按引燃溫度分組,引燃溫度分組應符合表3.4.2的規(guī)定。
表3.4.2 引燃溫度分組

注:可燃性氣體或蒸氣爆炸性混合物分級、分組可按本規(guī)范附錄C采用。
條文說明
3.4.1、3.4.2 我國防爆電氣設備制造檢驗用的國家標準為《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設備》GB 3836-2010,該標準采用IEC使用的按最大實驗安全隙(MESG)及最小點燃電流比(MICR)分級及按引燃溫度分組。
4爆炸性粉塵環(huán)境
4.1 一般規(guī)定
4.1.1 當在生產、加工、處理、轉運或貯存過程中出現或可能出現可燃性粉塵與空氣形成的爆炸性粉塵混合物環(huán)境時,應進行爆炸性粉塵環(huán)境的電力裝置設計。
4.1.2 在爆炸性粉塵環(huán)境中粉塵可分為下列三級:
1 ⅢA級為可燃性飛絮;
2 ⅢB級為非導電性粉塵;
3 ⅢC級為導電性粉塵。
4.1.3 在爆炸性粉塵環(huán)境中,產生爆炸應符合下列條件:
1 存在爆炸性粉塵混合物,其濃度在爆炸極限以內;
2 存在足以點燃爆炸性粉塵混合物的火花、電弧、高溫、靜電放電或能量輻射。
4.1.4 在爆炸性粉塵環(huán)境中應采取下列防止爆炸的措施:
1 防止產生爆炸的基本措施,應是使產生爆炸的條件同時出現的可能性減小到最小程度。
2 防止爆炸危險,應按照爆炸性粉塵混合物的特征采取相應的措施。
3 在工程設計中應先采取下列消除或減少爆炸性粉塵混合物產生和積聚的措施:
1)工藝設備宜將危險物料密封在防止粉塵泄漏的容器內。
2)宜采用露天或開敞式布置,或采用機械除塵措施。
3)宜限制和縮小爆炸危險區(qū)域的范圍,并將可能釋放爆炸性粉塵的設備單獨集中布置。
4)提高自動化水平,可采用必要的安全聯鎖。
5)爆炸危險區(qū)域應設有兩個以上出入口,其中至少有一個通向非爆炸危險區(qū)域,其出入口的門應向爆炸危險性較小的區(qū)域側開啟。
6)應對沉積的粉塵進行有效地清除。
7)應限制產生危險溫度及火花,特別是由電氣設備或線路產生的過熱及火花。應防止粉塵進入產生電火花或高溫部件的外殼內。應選用粉塵防爆類型的電氣設備及線路。
8)可適當增加物料的濕度,降低空氣中粉塵的懸浮量。
條文說明
4.1.2 本條中可燃性粉塵的分級采用了《爆炸性氣體環(huán)境 第10-2部分:區(qū)域分類 可燃性粉塵環(huán)境》IEC 60079-10-2中的方法,也與粉塵防爆設備制造標準協調一致。
常見的ⅢA級可燃性飛絮如棉花纖維、麻纖維、絲纖維、毛纖維、木質纖維、人造纖維等。
常見的ⅢB級可燃性非導電粉塵如聚乙烯、苯酚樹脂、小麥、玉米、砂糖、染料、可可、木質、米糠、硫黃等粉塵。
常見的ⅢC級可燃性導電粉塵如石墨、炭黑、焦炭、煤、鐵、鋅、鈦等粉塵。
4.1.3 本條說明如下:
1 雖然高濃度粉塵云可能是不爆炸的,但是危險仍然存在,如果濃度下降,就可能進入爆炸范圍。
4.1.4 本條說明如下:
2 一般說來,導電粉塵的危險程度高于非導電粉塵。爆炸性粉塵混合物的爆炸下限隨粉塵的分散度、濕度、揮發(fā)性物質的含量、灰分的含量、火源的性質和溫度等而變化。
3 本款說明如下:
2)在防止粉塵爆炸的基本措施中,本規(guī)范提到了采用機械通風措施的內容,這一措施在不同國家的規(guī)程中有不同的提法。如澳大利亞規(guī)程《危險區(qū)域的分級》第2部分“粉塵”(AS2430第2部分,1986)中提到:“……粉塵不同于氣體,過量的通風不一定是合適的,即加速通風可能導致形成懸浮狀粉塵和因此造成更大而不是更小的危險條件。”在本規(guī)范中則是強調采用機械通風措施,防止形成懸浮狀粉塵。亦即在生產過程中采用通風措施,將容器或設備中泄漏出來的粉塵通過通風裝置抽送到除塵器中。既節(jié)省物料的損耗,又降低了生產環(huán)境中的危險程度,而不是簡單地加速通風,致使粉塵飛揚而形成懸浮狀,增加了危險因素。
6)強調了有效的清理,認為清理的效果比清理的頻率更重要。
7)強調了提高設備外殼防護等級是防止粉塵引爆的重要手段。
4.2 爆炸性粉塵環(huán)境危險區(qū)域劃分
4.2.1 粉塵釋放源應按爆炸性粉塵釋放頻繁程度和持續(xù)時間長短分為連續(xù)級釋放源、一級釋放源、二級釋放源,釋放源應符合下列規(guī)定:
1 連續(xù)級釋放源應為粉塵云持續(xù)存在或預計長期或短期經常出現的部位。
2 一級釋放源應為在正常運行時預計可能周期性的或偶爾釋放的釋放源。
3 二級釋放源應為在正常運行時,預計不可能釋放,如果釋放也僅是不經常地并且是短期地釋放。
4 下列三項不應被視為釋放源:
1)壓力容器外殼主體結構及其封閉的管口和人孔;
2)全部焊接的輸送管和溜槽;
3)在設計和結構方面對防粉塵泄露進行了適當考慮的閥門壓蓋和法蘭接合面。
4.2.2 爆炸危險區(qū)域應根據爆炸性粉塵環(huán)境出現的頻繁程度和持續(xù)時間分為20區(qū)、21區(qū)、22區(qū),分區(qū)應符合下列規(guī)定:
1 20區(qū)應為空氣中的可燃性粉塵云持續(xù)地或長期地或頻繁地出現于爆炸性環(huán)境中的區(qū)域;
2 21區(qū)應為在正常運行時,空氣中的可燃性粉塵云很可能偶爾出現于爆炸性環(huán)境中的區(qū)域;
3 22區(qū)應為在正常運行時,空氣中的可燃粉塵云一般不可能出現于爆炸性粉塵環(huán)境中的區(qū)域,即使出現,持續(xù)時間也是短暫的。
4.2.3 爆炸危險區(qū)域的劃分應按爆炸性粉塵的量、爆炸極限和通風條件確定。
4.2.4 符合下列條件之一時,可劃為非爆炸危險區(qū)域:
1 裝有良好除塵效果的除塵裝置,當該除塵裝置停車時,工藝機組能聯鎖停車;
2 設有為爆炸性粉塵環(huán)境服務,并用墻隔絕的送風機室,其通向爆炸性粉塵環(huán)境的風道設有能防止爆炸性粉塵混合物侵入的安全裝置。
3 區(qū)域內使用爆炸性粉塵的量不大,且在排風柜內或風罩下進行操作。
4.2.5 為爆炸性粉塵環(huán)境服務的排風機室,應與被排風區(qū)域的爆炸危險區(qū)域等級相同。
條文說明
4.2 爆炸性粉塵環(huán)境危險區(qū)域劃分
4.2.1、4.2.2 本規(guī)范采用了與可燃性氣體和蒸氣相似的場所分類原理,對爆炸性粉塵環(huán)境出現的可能性進行評價,采用《爆炸性氣體環(huán)境 第10-2部分:區(qū)域分類 可燃性粉塵環(huán)境》IEC 60079-10-2的方法,引進了釋放源的概念,粉塵危險場所的分類也由原來的2類區(qū)域改為3類區(qū)域。
如果已知工藝過程有可能釋放,就應該鑒別每一釋放源并且確定其釋放等級。
1級釋放,如毗鄰敞口袋灌包或倒包的位置周圍。
2級釋放,如需要偶爾打開并且打開時間非常短的人孔,或者是存在粉塵沉淀地方的粉塵處理設備。
4.2.4 見本規(guī)范第4.1.4條的條文說明。
4.3 爆炸性粉塵環(huán)境危險區(qū)域范圍
4.3.1 一般情況下,區(qū)域的范圍應通過評價涉及該環(huán)境的釋放源的級別引起爆炸性粉塵環(huán)境的可能來規(guī)定。
4.3.2 20區(qū)范圍主要包括粉塵云連續(xù)生成的管道、生產和處理設備的內部區(qū)域。當粉塵容器外部持續(xù)存在爆炸性粉塵環(huán)境時,可劃分為20區(qū)。
4.3.3 21區(qū)的范圍應與一級釋放源相關聯,并應按下列規(guī)定確定:
1 含有一級釋放源的粉塵處理設備的內部可劃分為21區(qū)。
2 由一級釋放源形成的設備外部場所,其區(qū)域的范圍應受到粉塵量、釋放速率、顆粒大小和物料濕度等粉塵參數的限制,并應考慮引起釋放的條件。對于受氣候影響的建筑物外部場所可減小21區(qū)范圍。21區(qū)的范圍應按照釋放源周圍1m的距離確定。
3 當粉塵的擴散受到實體結構的限制時,實體結構的表面可作為該區(qū)域的邊界。
4 一個位于內部不受實體結構限制的21區(qū)應被一個22區(qū)包圍。
5 可結合同類企業(yè)相似廠房的實踐經驗和實際因素將整個廠房劃為21區(qū)。
4.3.4 22區(qū)的范圍應按下列規(guī)定確定:
1 由二級釋放源形成的場所,其區(qū)域的范圍應受到粉塵量、釋放速率、顆粒大小和物料濕度等粉塵參數的限制,并應考慮引起釋放的條件。對于受氣候影響的建筑物外部場所可減小22區(qū)范圍。22區(qū)的范圍應按超出21區(qū)3m及二級釋放源周圍3m的距離確定。
2 當粉塵的擴散受到實體結構的限制時,實體結構的表面可作為該區(qū)域的邊界。
3 可結合同類企業(yè)相似廠房的實踐經驗和實際的因素將整個廠房劃為22區(qū)。
4.3.5 爆炸性粉塵環(huán)境危險區(qū)域范圍典型示例圖應符合本規(guī)范附錄D的規(guī)定。
4.3.6 可燃性粉塵舉例應符合本規(guī)范附錄E的規(guī)定。
條文說明
4.3 爆炸性粉塵環(huán)境危險區(qū)域范圍
4.3.1 爆炸性粉塵環(huán)境危險區(qū)域的范圍通常與釋放源級別相關聯,當具備條件或有類似工程的經驗時,還應考慮粉塵參數,引起釋放的條件及氣候等因素的影響。
4.3.2、4.3.3 原規(guī)范對建筑物外部場所(露天)的爆炸性粉塵危險區(qū)域的范圍沒有具體的規(guī)定。本規(guī)范中21區(qū)為“一級釋放源周圍1m的距離”,及22區(qū)為“二級釋放源周圍3m的距離”是《爆炸性氣體環(huán)境 第10-2部分:區(qū)域分類 可燃性粉塵環(huán)境》IEC 60079-10-2推薦的。另外,在本規(guī)范中采取了主要以廠房為單位劃定范圍的方法。特別是廠房內多個釋放源相距大于2m,其間的設備選擇按非危險區(qū)設防其經濟性不大時,釋放源之間的區(qū)域一般也延伸相連起來。這種方法結合了我國工業(yè)劃分粉塵爆炸危險區(qū)域的習慣做法,即也多是以建筑物隔開來防止爆炸危險范圍擴大的。不經常開啟的門窗,可認為具有限制粉塵擴散的功能。
對電氣裝置來說,也是以廠房為單位進行設防。
5爆炸性環(huán)境的電力裝置設計
5.1 一般規(guī)定
5.1.1 爆炸性環(huán)境的電力裝置設計應符合下列規(guī)定:
1 爆炸性環(huán)境的電力裝置設計宜將設備和線路,特別是正常運行時能發(fā)生火花的設備布置在爆炸性環(huán)境以外。當需設在爆炸性環(huán)境內時,應布置在爆炸危險性較小的地點。
2 在滿足工藝生產及安全的前提下,應減少防爆電氣設備的數量。
3 爆炸性環(huán)境內的電氣設備和線路應符合周圍環(huán)境內化學、機械、熱、霉菌以及風沙等不同環(huán)境條件對電氣設備的要求。
4 在爆炸性粉塵環(huán)境內,不宜采用攜帶式電氣設備。
5 爆炸性粉塵環(huán)境內的事故排風用電動機應在生產發(fā)生事故的情況下,在便于操作的地方設置事故啟動按鈕等控制設備。
6 在爆炸性粉塵環(huán)境內,應盡量減少插座和局部照明燈具的數量。如需采用時,插座宜布置在爆炸性粉塵不易積聚的地點,局部照明燈宜布置在事故時氣流不易沖擊的位置。
粉塵環(huán)境中安裝的插座開口的一面應朝下,且與垂直面的角度不應大于60°。
7 爆炸性環(huán)境內設置的防爆電氣設備應符合現行國家標準《爆炸性環(huán)境 第1部分:設備 通用要求》GB 3836.1的有關規(guī)定。
條文說明
5.1.1 粉塵環(huán)境內應盡量減少攜帶式電氣設備的使用,粉塵很容易堆積在插座上或插座內,當插頭插入插座內時,會產生火花,引起爆炸。因此要求盡量在粉塵環(huán)境內減少攜帶式設備的使用。如果必須要使用,一定要保證在插座上沒有粉塵堆積。同時,為了避免插座內、外粉塵的堆積,要求插座安裝與垂直面的角度不大于60°。
《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》GB 50058-20145.2 爆炸性環(huán)境電氣設備的選擇
5.2.1 在爆炸性環(huán)境內,電氣設備應根據下列因素進行選擇:
1 爆炸危險區(qū)域的分區(qū);
2 可燃性物質和可燃性粉塵的分級;
3 可燃性物質的引燃溫度;
4 可燃性粉塵云、可燃性粉塵層的最低引燃溫度。
5.2.2 危險區(qū)域劃分與電氣設備保護級別的關系應符合下列規(guī)定:
1 爆炸性環(huán)境內電氣設備保護級別的選擇應符合表5.2.2-1的規(guī)定。
表5.2.2-1 爆炸性環(huán)境內電氣設備保護級別的選擇

2 電氣設備保護級別(EPL)與電氣設備防爆結構的關系應符合表5.2.2-2的規(guī)定。
表5.2.2-2 電氣設備保護級別(EPL)與電氣設備防爆結構的關系


注:①在1區(qū)中使用的增安型“e”電氣設備僅限于下列電氣設備:在正常運行中不產生火花、電弧或危險溫度的接線盒和接線箱,包括主體為“d”或“m”型,接線部分為“e”型的電氣產品;按現行國家標準《爆炸性環(huán)境 第3部分:由增安型“e”保護的設備》GB 3836.3-2010附錄D配置的合適熱保護裝置的“e”型低壓異步電動機,啟動頻繁和環(huán)境條件惡劣者除外;“e”型熒光燈;“e”型測量儀表和儀表用電流互感器。
5.2.3 防爆電氣設備的級別和組別不應低于該爆炸性氣體環(huán)境內爆炸性氣體混合物的級別和組別,并應符合下列規(guī)定:
1 氣體、蒸氣或粉塵分級與電氣設備類別的關系應符合表5.2.3-1的規(guī)定。當存在有兩種以上可燃性物質形成的爆炸性混合物時,應按照混合后的爆炸性混合物的級別和組別選用防爆設備,無據可查又不可能進行試驗時,可按危險程度較高的級別和組別選用防爆電氣設備。
對于標有適用于特定的氣體、蒸氣的環(huán)境的防爆設備,沒有經過鑒定,不得使用于其他的氣體環(huán)境內。
表5.2.3-1 氣體、蒸氣或粉塵分級與電氣設備類別的關系
2 Ⅱ類電氣設備的溫度組別、最高表面溫度和氣體、蒸氣引燃溫度之間的關系符合表5.2.3-2的規(guī)定。
表5.2.3-2 Ⅱ類電氣設備的溫度組別、最高表面溫度和氣體、蒸氣引燃溫度之間的關系

3 安裝在爆炸性粉塵環(huán)境中的電氣設備應采取措施防止熱表面點可燃性粉塵層引起的火災危險。Ⅲ類電氣設備的最高表面溫度應按國家現行有關標準的規(guī)定進行選擇。電氣設備結構應滿足電氣設備在規(guī)定的運行條件下不降低防爆性能的要求。
5.2.4 當選用正壓型電氣設備及通風系統時,應符合下列規(guī)定:
1 通風系統應采用非燃性材料制成,其結構應堅固,連接應嚴密,并不得有產生氣體滯留的死角。
2 電氣設備應與通風系統聯鎖。運行前應先通風,并應在通風量大于電氣設備及其通風系統管道容積的5倍時,接通設備的主電源。
3 在運行中,進入電氣設備及其通風系統內的氣體不應含有可燃物質或其他有害物質。
4 在電氣設備及其通風系統運行中,對于px、py或pD型設備,其風壓不應低于50Pa;對于pz型設備,其風壓不應低于25Pa。當風壓低于上述值時,應自動斷開設備的主電源或發(fā)出信號。
5 通風過程排出的氣體不宜排入爆炸危險環(huán)境;當采取有效地防止火花和熾熱顆粒從設備及其通風系統吹出的措施時,可排入2區(qū)空間。
6 對閉路通風的正壓型設備及其通風系統應供給清潔氣體。
7 電氣設備外殼及通風系統的門或蓋子應采取聯鎖裝置或加警告標志等安全措施。
條文說明
5.2.2 本條為強制性條文。
1 設備的保護級別EPL(Equipment Protection Levels)是《爆炸性環(huán)境 第14部分:電氣裝置設計、選擇和安裝》IEC 60079-14-2007新引入的一個概念,同時現行國家標準《爆炸性環(huán)境》GB 3836也已經引入了EPL的概念。氣體/蒸氣環(huán)境中設備的保護級別為Ga、Gb、Gc,粉塵環(huán)境中設備的保護級別要達到Da、Db、Dc。
“EPL Ga”爆炸性氣體環(huán)境用設備,具有“很高”的保護等級,在正常運行過程中、在預期的故障條件下或者在罕見的故障條件下不會成為點燃源。
“EPL Gb”爆炸性氣體環(huán)境用設備,具有“高”的保護等級,在正常運行過程中、在預期的故障條件下不會成為點燃源。
“EPL Gc”爆炸性氣體環(huán)境用設備,具有“加強”的保護等級,在正常運行過程中不會成為點燃源,也可采取附加保護,保證在點燃源有規(guī)律預期出現的情況下(如燈具的故障)不會點燃。
“EPL Da”爆炸性粉塵環(huán)境用設備,具有“很高”的保護等級,在正常運行過程中、在預期的故障條件下或者在罕見的故障條件下不會成為點燃源。
“EPL Db”爆炸性粉塵環(huán)境用設備,具有“高”的保護等級,在正常運行過程中、在預期的故障條件下不會成為點燃源。
“EPL Dc”爆炸性粉塵環(huán)境用設備,具有“加強”的保護等級,在正常運行過程中不會成為點燃源,也可采取附加保護,保證在點燃源有規(guī)律預期出現的情況下(如燈具的故障)不會點燃。
電氣設備分為三類。
Ⅰ類電氣設備用于煤礦瓦斯氣體環(huán)境。
Ⅱ類電氣設備用于除煤礦甲烷氣體之外的其他爆炸性氣體環(huán)境。
Ⅱ類電氣設備按照其擬使用的爆炸性環(huán)境的種類可進一步再分類:
ⅡA類:代表性氣體是丙烷;
ⅡB類:代表性氣體是乙烯;
ⅡC類:代表性氣體是氫氣。
Ⅲ類電氣設備用于除煤礦以外的爆炸性粉塵環(huán)境。
Ⅲ類電氣設備按照其擬使用的爆炸性粉塵環(huán)境的特性可進一步再分類。
Ⅲ類電氣設備的再分類:
ⅢA類:可燃性飛絮;
ⅢB類:非導電性粉塵;
ⅢC類:導電性粉塵。
2 本次修訂改變了原規(guī)范按照設備類型對防爆電氣設備在不同區(qū)域進行選擇的規(guī)定,而是按照不同的防爆設備的類型確定其應用的場所,這一點也是與IEC標準相匹配的。
爆炸性氣體環(huán)境電氣設備的選擇是按危險區(qū)域的劃分和爆炸性物質的組別作出的規(guī)定。
根據《爆炸性環(huán)境 第14部分:電氣裝置設計、選擇和安裝》IEC 60079-14-2007的規(guī)定,在1區(qū)可以采用“e”類電氣設備,但是考慮到增安型電氣設備為正常情況下沒有電弧、火花、危險溫度,而不正常情況下有引爆的可能,故對在1區(qū)使用的“e”類電氣設備進行了限制。
增安型電動機保護的熱保護裝置的目的是防止增安型電機突然發(fā)生堵轉、短路、斷相而造成定子、轉子溫度迅速升高引燃周圍的爆炸性混合物。增安型電動機的熱保護裝置要求是在電動機發(fā)生故障時能夠在規(guī)定的時間(tE)內切斷電動機電源,使電機停止運轉,使其溫升達不到極限溫度。隨著電子工業(yè)的發(fā)展,新型的電子型綜合保護器已大量投放市場,其工作誤差和穩(wěn)定性能夠滿足增安型電動機的保護要求,為增安型電動機的應用提供了必要條件。
無火花型電動機比較經濟,但安全性不如增安型。選用該類型產品時,使用部門應有完善的維修制度,并嚴格貫徹執(zhí)行。
由于我國目前普通工業(yè)用電動機在結構上、質量上不完全與國外等同,為了保證安全,本規(guī)范未在2區(qū)內規(guī)定采用一般工業(yè)型電動機。
在2區(qū)內不允許采用一般工業(yè)電動機的規(guī)定,是與國際電工委員會IEC標準等效的。
各種防爆類型標志如下:
“d”:隔爆型(對于EPL Gb);
“e”:增安型(對于EPL Gb);
“ia”:本質安全型(對于EPL Ga);
“ib”:本質安全型(對于EPL Gb);
“ic”:本質安全型(對于EPL Gc);
“ma”:澆封型(對于EPL Ga);
“mb”:澆封型(對于EPL Gb);
“mc”:澆封型(對于EPL Gc);
“nA”:無火花(對于EPL Gc);
“nC”火花保護(對于EPL Gc,正常工作時產生火花的設備);
“nR”:限制呼吸(對于EPL Gc);
“nL”:限能(對于EPL Gc);
“o”:油浸型(對于EPL Gb);
“px”:正壓型(對于EPL Gb);
“py”:正壓型“py”等級(對于EPL Gb);
“pz”:正壓型“pz”等級(對于EPL Gc);
“q”:充砂型(對于EPL Gb)。
5.2.3 對只允許使用一種爆炸性氣體或蒸氣環(huán)境中的電氣設備,其標志可用該氣體或蒸氣的化學分子式或名稱表示,這時可不必注明級別與溫度組別。例如,Ⅱ類用于氨氣環(huán)境的隔爆型:Ex dⅡ(NH3)Gb或Ex dbⅡ(NH3)。
對于Ⅱ類電氣設備的標志,可以標溫度組別,也可以標最高表面溫度,或兩者都標出,例如,最高表面溫度為125℃的工廠用增安型電氣設備:Ex eⅡT5 Gb或Ex eⅡ(125℃)Gb或Ex eⅡ(125℃)T5 Gb。
應用于爆炸性粉塵環(huán)境的電氣設備,將直接標出設備的最高表面溫度,不再劃分溫度組別,因此本規(guī)范刪除了爆炸性粉塵環(huán)境電氣設備的溫度組別。例如,用于具有導電性粉塵的爆炸性粉塵環(huán)境ⅢC等級“ia”(EPL Da)電氣設備,最高表面溫度低于120℃的表示方法為Ex ia ⅢC T120℃Da或Ex ia ⅢC T120℃IP20。
對于爆炸性粉塵環(huán)境的電氣設備,本規(guī)范與現行國家標準《可燃性粉塵環(huán)境用電氣設備 第2部分:選型和安裝》GB 12476.2-2010的對應關系見表3。
表3 本規(guī)范與GB 12476.2-2010的對應關系

本規(guī)范此次增加了復合型防爆電氣設備的應用。所謂復合型防爆電器設備是指由幾種相同的防爆形式或不同種類的防爆形式的防爆電氣單元組合在一起的防爆電氣設備。構成復合型電氣設備的每個單元的防爆形式應滿足本規(guī)范表5.2.3-1的要求,其整體的表面溫度和最小點燃電流應滿足所在危險區(qū)中存在的可燃性氣體或蒸氣的溫度組別和所在級別的要求。例如,一個電氣設備所在危險場所存在的可燃性氣體是硫化氫,則組成復合型電氣設備的每個單元只能選擇T3、T4、T5以及B或C級的防爆電氣設備。
爆炸性粉塵環(huán)境電氣設備選擇:
Ⅲ類電氣設備的最高允許表面溫度的選擇應按照相關的國家規(guī)范(《可燃性粉塵環(huán)境用電氣設備》GB 12476系列)執(zhí)行。在相應的標準中,Ⅲ類電氣設備的最高允許表面溫度是由相關粉塵的最低點燃溫度減去安全裕度確定的,當按照現行國家標準《可燃性粉塵環(huán)境用電氣設備 第8部分:試驗方法 確定粉塵最低點燃溫度的方法》GB 12476.8規(guī)定的方法對粉塵云和厚度不大于5mm的粉塵層中的“tD”防爆形式進行試驗時,采用A型,對其他所有防爆形式和12.5mm厚度中的“tD”防爆形式采用B型。
當裝置的粉塵層厚度大于上述給出值時,應根據粉塵層厚度和使用物料的所有特性確定其最高表面溫度。
(1)存在粉塵云情況下的極限溫度:
設備的最高表面溫度不應超過相關粉塵/空氣混合物最低點燃溫度的2/3,Tmax≤2/3TCL(單位:℃),其中TCL為粉塵云的最低點燃溫度。
(2)存在粉塵層情況下的極限溫度:
A型和其他粉塵層用設備外殼:
厚度不大于5mm:
用《可燃性粉塵環(huán)境用電氣設備 第0部分:一般要求》IEC 61241-0-2004中第23.4.4.1條規(guī)定的無塵試驗方法試驗的最高表面溫度不應超過5mm厚度粉塵層最低點燃溫度減75℃:Tmax=T5mm—75℃(T5mm是5mm厚度粉塵層的最低點燃溫度)。
5mm至50mm厚度:
當在A型的設備上有可能形成超過5mm的粉塵層時,最高允許表面溫度應降低。圖3是設備最高允許表面溫度在最低點燃溫度超過250℃的5mm粉塵層不斷加厚情況下的降低示例,作為指南。

圖3 粉塵層厚度增加時標記在設備上的允許最高表面溫度的降低
對粉塵層厚度超過50mm的A型外殼和所有其他設備,或僅對粉塵層厚度為12.5mm的B型外殼,其設備最高表面溫度可用最高表面溫度TL來標志,作為粉塵層允許厚度的參照。當設備以粉塵層TL標志時,應使用粉塵層L上的可燃粉塵的點燃溫度代替T5mm。粉塵層L上設備的最高表面溫度TL應從可燃性粉塵的點燃溫度中減去75℃。
當設備按照現行國家標準《可燃性粉塵環(huán)境用電氣設備 第5部分:外殼保護型“tD”》GB 12476.5-2013中第8.2.2.2條的規(guī)定試驗時,對于12.5mm粉塵層厚度來說,設備最高表面溫度不應超過粉塵層最低點燃溫度減25℃:Tmax=T12.5mm—25℃(T12.5mm是12.5mm厚度粉塵層的最低點燃溫度)。
在人工制氣的混合物中,如果氣體含有超過30%(體積)的氫,可將混合物劃分為ⅡC級。
復合型電氣設備的整機以及組成復合電氣設備的每個單元都應該取得防爆檢驗機構頒發(fā)的防爆合格證才能使用。
對于爆炸性氣體和粉塵同時存在的區(qū)域,其防爆電氣設備的選擇應該既滿足爆炸性氣體的防爆要求,又要滿足爆炸性粉塵的防爆要求,其防爆標志同時包括氣體和粉塵的防爆標識。
對于混合氣體的分級,一直以來比較難以確定。根據《石油設施電氣設備安裝一級0區(qū)、1區(qū)和2區(qū)劃分的推薦方法》API RP505,《易燃液體、氣體或蒸氣的分類和化工生產區(qū)電氣裝置設計》NFPA 497-2004,《爆炸性氣體環(huán)境的電氣裝置 第20部分:可燃性氣體或蒸氣爆炸性混合物數據》IEC 600079-20-1996和現行國家標準《爆炸性環(huán)境 第12部分:氣體或蒸氣混合物按照其最大試驗安全間隙和最小點燃電流的分級》GB 3836.12的相關規(guī)定,本規(guī)范提出一種多組分爆炸性氣體或蒸氣混合物的最大試驗安全間隙(MESG)的計算方法,并利用此計算結果判斷多組分爆炸性氣體的分級原則,進一步應用于工程實踐中指導用電設備的選型問題。
(3)計算基礎:
最大試驗安全間隙(MESG):在標準規(guī)定試驗條件下,殼內所有濃度的被試驗氣體或蒸氣與空氣的混合物點燃后,通過25mm長的接合面均不能點燃殼外爆炸性氣體混合物的外殼空腔兩部分之間的最大間隙。
ⅡA:包含丙酮、氨氣、乙醇、汽油、甲烷、丙烷的氣體,或可燃氣體、可燃性物質蒸氣,或可燃性物質蒸氣與空氣混合引起燃燒或爆炸,其最大試驗安全間隙值大于0.90mm或最小點燃電流比大于0.8。
ⅡB:包含乙醛、乙烯的氣體,或可燃氣體、可燃性物質蒸氣,或可燃性物質蒸氣與空氣混合引起燃燒或爆炸,其最大試驗安全間隙值大于0.50mm且小于或等于0.90mm,或最小點燃電流比大于0.45且小于或等于0.8。
ⅡC:包含乙炔、氫氣的氣體,或可燃氣體、可燃性物質蒸氣,或可燃性物質蒸氣與空氣混合引起燃燒或爆炸,其最大試驗安全間隙值小于或等于0.50mm,或最小點燃電流比小于0.45。
氣體和蒸氣的分級原則見表4。
表4 氣體和蒸氣的分級原則

注:本表中的數據源自《石油設施電氣設備安裝一級0區(qū)、1區(qū)和2區(qū)劃分的推薦推薦方法》API RP 505及《易燃液體、氣體或蒸氣的分類和化工生產區(qū)電氣裝置設計》NFPA 497-2004,ⅡA、ⅡB、ⅡC的分級原則等同于《爆炸性環(huán)境 第10-1部分:區(qū)域分類爆炸性氣體環(huán)境》IEC 60079-10-1。
(4)單組分氣體和蒸氣的分級:
根據電氣設備適用于某種氣體或蒸氣環(huán)境的要求,將該氣體或蒸氣進行分級,使隔爆型電氣設備或本質安全型電氣設備按此級別制造,以便保證設備相應的防爆安全性能。
單組分氣體和蒸氣的分級原則是:
符合表4條件時,只需按測定的最大試驗安全間隙(MESG)或最小點燃電流比(MICR)進行分級。大多數氣體和蒸氣可以按此原則分級。
在《爆炸性氣體環(huán)境的電氣裝置 第20部分:可燃性氣體或蒸氣爆炸性混合物數據》IEC 60079-20-1996和《石油設施電氣設備安裝一級0區(qū)、1區(qū)和2區(qū)劃分的推薦方法》API RP505-2002中給出了若干種易燃易爆介質的可燃性數據。但其所列的氣體和蒸氣的種類是不完全的。其中某些氣體并沒有給定其最大試驗安全間隙(MESG)或最小點燃電流比(MJCR)。對于上述情況,這種混合物的分級結果可參照這種混合物的同分異構體的分級(見現行國家標準《爆炸性環(huán)境 第12部分:氣體或蒸氣混合物按照其最大試驗安全間隙和最小點燃電流的分級》GB 3836.12)。
(5)多組分氣體和蒸氣混合物的分級:
對于多組分氣體混合物,一般應通過試驗專門測定其最大試驗安全間隙(MESG)或最小點燃電流比(MICR),才能確定其級別。
在工程設計過程中,每臺化工設備、容器或反應器中所含的各種爆炸危險介質的組成成分不同,各成分間的配比也不同,不可能通過對每臺設備中的氣體樣品進行專門試驗。所以需要一種估算方法來解決多組分氣體的分級問題。
《易燃液體、氣體或蒸氣的分類和化工生產區(qū)電氣裝置設計》NFPA 497-2008的附件B中專門介紹了一種用于確定混合氣體分級的估算方法[注:原文是對應于美國NEC(National Electrical Code)標準中的氣體組別]。
混合氣體的MESG可以用下式估算:

式中:MESGmix——混合氣體的最大試驗安全間隙(mm);
MESGi——混合氣體中各組分的最大試驗安全間隙(mm),具體數值應查找《爆炸性氣體環(huán)境的電氣裝置 第20部分:可燃性氣體或蒸氣爆炸性混合物數據》IEC 60079-20-1996;
1——可燃性數據,可查找《石油設施電氣設備安裝一級0區(qū)、1區(qū)和2區(qū)劃分的推薦方法》API RP505-2002;
Xi——混合氣體中各組分的體積百分含量(%)。此數據由工藝專業(yè)給出,要根據設備中混合介質在氣態(tài)時最大工況的情況下,各組分所占的體積百分比。根據此公式計算出混合氣體的MESG,由于MESG值是氣體的物理特性,它并不受控于NEC規(guī)范。因此利用上述公式計算的結果比照表4,就可以將混合氣體按IEC和《石油設施電氣設備安裝一級0區(qū)、1區(qū)和2區(qū)劃分的推薦方法》API RP505中規(guī)定的級別進行歸類。
(6)舉例:
示例源自《易燃液體、氣體或蒸氣的分類和化工生產區(qū)電氣裝置設計》NFPA 497-2008。某種氣體所含組分為:
乙烯:45%,丙烷:12%,氮氣:20%,甲烷:3%,異丙醚:17.5%,二乙醚:2.5%。
各組分的MESG值見表5。
表5 組分及其MESG值

將各組分的MESG值和體積百分比分別代入下式:

對于含有像氮氣這樣的惰性組分的混合氣體,如果氮氣的體積小于5%,則氮氣MESG值取無窮大;如果氮氣的體積大于或等于5%,則氮氣MESG值取2。根據以上信息可算出結果:

即混合氣體的MESG值為0.86。對照表4,此混合氣體按IEC和《石油設施電氣設備安裝一級0區(qū)、1區(qū)和2區(qū)劃分的推薦方法》API RPS05的分級歸為ⅡB類。
5.2.4 本條對正壓通風型電氣設備及通風系統作出規(guī)定。
電氣設備接通電源之前應該使設備內部和相連管道內各個部位的可燃氣體或蒸汽濃度在爆炸下限的25%以下,一般來說,換氣所需的保護氣體至少應該為電氣設備內部(或正壓房間或建筑物)和其連接的通風管道容積的5倍。通風量是根據正壓風機的運行時間來確定的,即風機的運行時間決定了通風量的大小,同時在考慮通風量時不僅要考慮電氣設備內部(或正壓房間或建筑物),還需要考慮通風管道的容積。通風量的大小可用通風管道的容積除以風機最低流量條件下風機每小時通風量,再乘以5計算,滿足這個時間的換氣量即可認為達到了整個系統換氣量的5倍。
5.3 爆炸性環(huán)境電氣設備的安裝
5.3.1 油浸型設備應在沒有振動、不傾斜和固定安裝的條件下采用。
5.3.2 在采用非防爆型設備作隔墻機械傳動時,應符合下列規(guī)定:
1 安裝電氣設備的房間應用非燃燒體的實體墻與爆炸危險區(qū)域隔開;
2 傳動軸傳動通過隔墻處,應采用填料函密封或有同等效果的密封措施;
3 安裝電氣設備房間的出口應通向非爆炸危險區(qū)域的環(huán)境;當安裝設備的房間必須與爆炸性環(huán)境相通時,應對爆炸性環(huán)境保持相對的正壓。
5.3.3 除本質安全電路外,爆炸性環(huán)境的電氣線路和設備應裝設過載、短路和接地保護,不可能產生過載的電氣設備可不裝設過載保護。爆炸性環(huán)境的電動機除按國家現行有關標準的要求裝設必要的保護之外,均應裝設斷相保護。如果電氣設備的自動斷電可能引起比引燃危險造成的危險更大時,應采用報警裝置代替自動斷電裝置。
5.3.4 緊急情況下,在危險場所外合適的地點或位置應采取一種或多種措施對危險場所設備斷電。連續(xù)運行的設備不應包括在緊急斷電回路中,而應安裝在單獨的回路上,防止附加危險產生。
5.3.5 變電所、配電所和控制室的設計應符合下列規(guī)定:
1 變電所、配電所(包括配電室,下同)和控制室應布置在爆炸性環(huán)境以外,當為正壓室時,可布置在1區(qū)、2區(qū)內。
2 對于可燃物質比空氣重的爆炸性氣體環(huán)境,位于爆炸危險區(qū)附加2區(qū)的變電所、配電所和控制室的電氣和儀表的設備層地面應高出室外地面0.6m。
條文說明
5.3.4 本條對緊急斷電措施作出規(guī)定
在爆炸危險環(huán)境區(qū)域,一旦發(fā)生火災或爆炸,很容易會產生一系列的爆炸和更大的火災,這時候救護人員將無法進入現場進行操作,必須要求有在危險場所之外的停車按鈕能夠將危險區(qū)內的電源停掉,防止危害擴大。但是根據工藝要求連續(xù)運轉的電氣設備,如果立即切斷電源可能會引起爆炸、火災,造成更大的損失,這類用電設備的緊急停車按鈕應與上述用電設備的緊急停車按鈕分開設置。
5.3.5 在附加2區(qū)的配電室和控制室的設備層地面應該高出室外地面0.6m,是因為附加2區(qū)0.6m以內的區(qū)域還會有危險氣體存在,地面抬高0.6m是為了避免危險氣體進入配電室和控制室而采取的措施。這里特別指出的是要求抬高的是配電室或控制室的設備層,對于沒有電氣設備安裝的電纜室可以認為不是設備層,其地面可以不用抬高。
5.4 爆炸性環(huán)境電氣線路的設計
5.4.1 爆炸性環(huán)境電纜和導線的選擇應符合下列規(guī)定:
1 在爆炸性環(huán)境內,低壓電力、照明線路采用的絕緣導線和電纜的額定電壓應高于或等于工作電壓,且U 0/U不應低于工作電壓。中性線的額定電壓應與相線電壓相等,并應在同一護套或保護管內敷設。
2 在爆炸危險區(qū)內,除在配電盤、接線箱或采用金屬導管配線系統內,無護套的電線不應作為供配電線路。
3 在1區(qū)內應采用銅芯電纜;除本質安全電路外,在2區(qū)內宜采用銅芯電纜,當采用鋁芯電纜時,其截面不得小于16mm2,且與電氣設備的連接應采用銅-鋁過渡接頭。敷設在爆炸性粉塵環(huán)境20區(qū)、21區(qū)以及在22區(qū)內有劇烈振動區(qū)域的回路,均應采用
銅芯絕緣導線或電纜。
4 除本質安全系統的電路外,爆炸性環(huán)境電纜配線的技術要求應符合表5.4.1-1的規(guī)定。
表5.4.1-1 爆炸性環(huán)境電纜配線的技術要求

5 除本質安全系統的電路外,在爆炸性環(huán)境內電壓為1000V以下的鋼管配線的技術要求應符合表5.4.1-2的規(guī)定。
表5.4.1-2 爆炸性環(huán)境內電壓為1000V以下的鋼管配線的技術要求

6 在爆炸性環(huán)境內,絕緣導線和電纜截面的選擇除應滿足表5.4.1-1和5.4.1-2的規(guī)定外,還應符合下列規(guī)定:
1)導體允許載流量不應小于熔斷器熔體額定電流的1.25倍及斷路器長延時過電流脫扣器整定電流的1.25倍,本款第2項的情況除外;
2)引向電壓為1000V以下鼠籠型感應電動機支線的長期允許載流量不應小于電動機額定電流的1.25倍。
7 在架空、橋架敷設時電纜宜采用阻燃電纜。當敷設方式采用能防止機械損傷的橋架方式時,塑料護套電纜可采用非鎧裝電纜。當不存在會受鼠、蟲等損害情形時,在2區(qū)、22區(qū)電纜溝內敷設的電纜可采用非鎧裝電纜。
5.4.2 爆炸性環(huán)境線路的保護應符合下列規(guī)定:
1 在1區(qū)內單相網絡中的相線及中性線均應裝設短路保護,并采取適當開關同時斷開相線和中性線。
2 對3kV~10kV電纜線路宜裝設零序電流保護,在1區(qū)、21區(qū)內保護裝置宜動作于跳閘。
5.4.3 爆炸性環(huán)境電氣線路的安裝應符合下列規(guī)定:
1 電氣線路宜在爆炸危險性較小的環(huán)境或遠離釋放源的地方敷設,并應符合下列規(guī)定:
1)當可燃物質比空氣重時,電氣線路宜在較高處敷設或直接埋地;架空敷設時宜采用電纜橋架;電纜溝敷設時溝內應充砂,并宜設置排水措施。
2)電氣線路宜在有爆炸危險的建筑物、構筑物的墻外敷設。
3)在爆炸粉塵環(huán)境,電纜應沿粉塵不易堆積并且易于粉塵清除的位置敷設。
2 敷設電氣線路的溝道、電纜橋架或導管,所穿過的不同區(qū)域之間墻或樓板處的孔洞應采用非燃性材料嚴密堵塞。
3 敷設電氣線路時宜避開可能受到機械損傷、振動、腐蝕、紫外線照射以及可能受熱的地方,不能避開時,應采取預防措施。
4 鋼管配線可采用無護套的絕緣單芯或多芯導線。當鋼管中含有三根或多根導線時,導線包括絕緣層的總截面不宜超過鋼管截面的40%。鋼管應采用低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管。鋼管連接的螺紋部分應涂以鉛油或磷化膏。在可能凝結冷凝水的地方,管線上應裝設排除冷凝水的密封接頭。
5 在爆炸性氣體環(huán)境內鋼管配線的電氣線路應做好隔離密封,且應符合下列規(guī)定:
1)在正常運行時,所有點燃源外殼的450mm范圍內應做隔離密封。
2)直徑50mm以上鋼管距引入的接線箱450mm以內處應做隔離密封。
3)相鄰的爆炸性環(huán)境之間以及爆炸性環(huán)境與相鄰的其他危險環(huán)境或非危險環(huán)境之間應進行隔離密封。進行密封時,密封內部應用纖維作填充層的底層或隔層,填充層的有效厚度不應小于鋼管的內徑,且不得小于16mm。
4)供隔離密封用的連接部件,不應作為導線的連接或分線用。
6 在1區(qū)內電纜線路嚴禁有中間接頭,在2區(qū)、20區(qū)、21區(qū)內不應有中間接頭。
7 當電纜或導線的終端連接時,電纜內部的導線如果為絞線,其終端應采用定型端子或接線鼻子進行連接。
鋁芯絕緣導線或電纜的連接與封端應采用壓接、熔焊或釬焊,當與設備(照明燈具除外)連接時,應采用銅-鋁過渡接頭。
8 架空電力線路不得跨越爆炸性氣體環(huán)境,架空線路與爆炸性氣體環(huán)境的水平距離不應小于桿塔高度的1.5倍。在特殊情況下,采取有效措施后,可適當減少距離。
條文說明
5.4.1 本條說明如下:
1~3 這幾項對爆炸危險環(huán)境配線,采用銅芯及鋁芯導線或電纜作出規(guī)定。根據調查,從安全觀點看,鋁線的機械強度差,易于折斷,需要過渡連接而加大接線盒,另外在連接技術上也難于控制,難以保證質量。鋁線在60A以上的電弧引爆時,其傳爆間隙又接近制造規(guī)程中的允許間隙上限,電流再大時很不安全,因此鋁線比銅線危險得多,同時鋁導體容易被腐蝕,因此各國規(guī)范對鋁芯電纜的使用都有一些限制。《爆炸性環(huán)境 第14部分:電氣裝置設計、選型和安裝》IEC-60079-14-2007規(guī)定,電力線路可以選用16mm2及以上多股鋁芯導線,《石油設施電氣設備安裝及區(qū)域劃分》API RP540-2004建議中、高壓電纜可以采用鋁芯電纜,其截面大于25mm2。
電纜溝敷設時,溝內應充砂及采取排水設施??筛鶕鞯貐^(qū)經驗做成有電纜溝底的或無電纜溝底的,對于地下水位不是很高的區(qū)域,無底充砂的電纜溝不僅可以節(jié)省費用,同時也能起到很好的滲水作用,是值得推薦的方法。
沒有護套的電線絕緣層容易破損而存在產生火花的危險性,因此如果不是鋼管配線,任何爆炸危險性場所不允許其作為配電線路。
6 本款中的允許載流量是指在敷設處的環(huán)境溫度下(未考慮敷設方式所引起的修正量)的載流量。建議按照敷設方式修正后的電纜載流量不小于電動機的額定電流即可。
7 在國際電工委員會IEC規(guī)程中規(guī)定采用阻燃型電纜。由于我國阻燃型電纜的價格較貴,考慮到若嚴格等效采用國際電工委員會的規(guī)定,將使建設投資增加,故本規(guī)范中用了“宜”,視各工程的具體條件確定。
本款對電纜截面的規(guī)定主要是考慮到其機械強度的要求。對于導體為絞線,特別是細的絞合導線,為了防止絞線分散,不能單獨采用錫焊固定的方法進行連接,應該采用接線鼻子與用電設備進行連接。
5.4.3 本條說明如下:
4、5 條文中的鋼管配線不是通常的保護鋼管,而是從配電箱一直到用電設備采用的是鋼管配線。保護用鋼管不受本條款限制。為將爆炸性氣體或火焰隔離切斷,防止傳播到管子的其他部位,故鋼管配線需設置隔離密封。
6 對于爆炸危險區(qū)內的中間接頭,若將該接頭置于符合相應區(qū)域等級規(guī)定的防爆類型的接線盒中時,則是符合要求的。本規(guī)范內的嚴禁在1區(qū)和不應在2區(qū)、20區(qū)、21區(qū)內設置中間接頭,是指一般的沒有特殊防護的中間接頭。
8 在確保如發(fā)生倒桿時架空線路不進入爆炸危險區(qū)的范圍內,根據實際情況,在采取必要的措施后,可適當減少架空線路與爆炸性氣體環(huán)境的水平距離。
5.5 爆炸性環(huán)境接地設計
5.5.1 當爆炸性環(huán)境電力系統接地設計時,1000V交流/1500V直流以下的電源系統的接地應符合下列規(guī)定:
1 爆炸性環(huán)境中的TN系統應采用TN-S型;
2 危險區(qū)中的TT型電源系統應采用剩余電流動作的保護電器;
3 爆炸性環(huán)境中的IT型電源系統應設置絕緣監(jiān)測裝置。
5.5.2 爆炸性氣體環(huán)境中應設置等電位聯結,所有裸露的裝置外部可導電部件應接入等電位系統。本質安全型設備的金屬外殼可不與等電位系統連接,制造廠有特殊要求的除外。具有陰極保護的設備不應與等電位系統連接,專門為陰極保護設計的接地系統除外。
5.5.3 爆炸性環(huán)境內設備的保護接地應符合下列規(guī)定:
1 按照現行國家標準《交流電氣裝置的接地設計規(guī)范》GB/T 50065的有關規(guī)定,下列不需要接地的部分,在爆炸性環(huán)境內仍應進行接地:
1)在不良導電地面處,交流額定電壓為1000V以下和直流額定電壓為1500V及以下的設備正常不帶電的金屬外殼;
2)在干燥環(huán)境,交流額定電壓為127V及以下,直流電壓為110V及以下的設備正常不帶電的金屬外殼;
3)安裝在已接地的金屬結構上的設備。
2 在爆炸危險環(huán)境內,設備的外露可導電部分應可靠接地。爆炸性環(huán)境1區(qū)、20區(qū)、21區(qū)內的所有設備以及爆炸性環(huán)境2區(qū)、22區(qū)內除照明燈具以外的其他設備應采用專用的接地線。該接地線若與相線敷設在同一保護管內時,應具有與相線相等的絕緣。爆炸性環(huán)境2區(qū)、22區(qū)內的照明燈具,可利用有可靠電氣連接的金屬管線系統作為接地線,但不得利用輸送可燃物質的管道。
3 在爆炸危險區(qū)域不同方向,接地干線應不少于兩處與接地體連接。
5.5.4 設備的接地裝置與防止直接雷擊的獨立避雷針的接地裝置應分開設置,與裝設在建筑物上防止直接雷擊的避雷針的接地裝置可合并設置,與防雷電感應的接地裝置亦可合并設置。接地電阻值應取其中最低值。
5.5.5 0區(qū)、20區(qū)場所的金屬部件不宜采用陰極保護,當采用陰極保護時,應采取特殊的設計。陰極保護所要求的絕緣元件應安裝在爆炸性環(huán)境之外。
條文說明
5.5.1 本條為強制性條文。爆炸性環(huán)境中的TN系統應采用TN-S型是指在危險場所中,中性線與保護線不應連在一起或合并成一根導線,從TN-C到TN-S型轉換的任何部位,保護線應在非危險場所與等電位聯結系統相連接。
如果在爆炸性環(huán)境中引入TN-C系統,正常運行情況下,中性線存在電流,可能會產生火花引起爆炸,因此在爆炸危險區(qū)中只允許采用TN-S系統。
對于TT型系統,由于單相接地時阻抗較大,過流、速斷保護的靈敏度難以保證,所以應采用剩余電流動作的保護電器。
對于IT型系統,通常首次接地故障時,保護裝置不直接動作于跳閘,但應設置故障報警,及時消除隱患,否則如果發(fā)生異相接地,就很可能導致短路,使事故擴大。
附錄A爆炸危險區(qū)域劃分示例圖及爆炸危險區(qū)域劃分條件
A.0.1 爆炸危險區(qū)域劃分應按圖A.0.1劃分。
![圖A.0.1 爆炸危險區(qū)域劃分示例圖]()
![圖A.0.1 爆炸危險區(qū)域劃分示例圖]()
圖A.0.1 爆炸危險區(qū)域劃分示例圖
a-正壓控制室;b-正壓配電室;c-車間;e-容器;f-蒸餾塔;
g-分析室(正壓或吹凈);h-泵(正常運行時不可能釋放的密封);
j-泵(正常運行時有可能釋放的密封);k-泵(正常運行時有可能釋放的密封);
l-往復式壓縮機;m-壓縮機房(開敞式建筑);n-放空口(高處或低處)
A.0.2 爆炸危險區(qū)域劃分條件應符合表A.0.2的規(guī)定。
表A.0.2 爆炸危險區(qū)域劃分條件
![表A.0.2 爆炸危險區(qū)域劃分條件]()
![表A.0.2 爆炸危險區(qū)域劃分條件]()
注:*指垂直距離也應記錄。
《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》GB 50058-2014 附錄B爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域范圍典型示例圖
B.0.1 在結合具體情況,充分分析影響區(qū)域的等級和范圍的各項因素包括可燃物質的釋放量、釋放速度、沸點、溫度、閃點、相對密度、爆炸下限、障礙等及生產條件,運用實踐經驗加以分析判斷時,可使用下列示例來確定范圍,圖中釋放源除注明外均為第二級釋放源。
1 可燃物質重于空氣、通風良好且為第二級釋放源的主要生產裝置區(qū)(圖B.0.1-1和圖B.0.1-2),爆炸危險區(qū)域的范圍劃分宜符合下列規(guī)定:
1)在爆炸危險區(qū)域內,地坪下的坑、溝可劃為1區(qū);
2)與釋放源的距離為7.5m的范圍內可劃為2區(qū);
3)以釋放源為中心,總半徑為30m,地坪上的高度為0.6m,且在2區(qū)以外的范圍內可劃為附加2區(qū)。
![圖B.0.1-1 釋放源接近地坪時可燃物質重于空氣、通風良好的生產裝置區(qū)]()
圖B.0.1-1 釋放源接近地坪時可燃物質重于空氣、通風良好的生產裝置區(qū)
![圖B.0.1-2 釋放源在地坪以上時可燃物質重于空氣、通風良好的生產裝置區(qū)]()
圖B.0.1-2 釋放源在地坪以上時可燃物質重于空氣、通風良好的生產裝置區(qū)
2 可燃物質重于空氣,釋放源在封閉建筑物內,通風不良且為第二級釋放源的主要生產裝置區(qū)(圖B.0.1-3),爆炸危險區(qū)域的范圍劃分宜符合下列規(guī)定:
1)封閉建筑物內和在爆炸危險區(qū)域內地坪下的坑、溝可劃為1區(qū);
2)以釋放源為中心,半徑為15m,高度為7.5m的范圍內可劃為2區(qū),但封閉建筑物的外墻和頂部距2區(qū)的界限不得小于3m,如為無孔洞實體墻,則墻外為非危險區(qū);
3)以釋放源為中心,總半徑為30m,地坪上的高度為0.6m,且在2區(qū)以外的范圍內可劃為附加2區(qū)。
![圖B.0.1-3 可燃物質重于空氣、釋放源在封閉建筑物內通風不良的生產裝置區(qū)]()
圖B.0.1-3 可燃物質重于空氣、釋放源在封閉建筑物內通風不良的生產裝置區(qū)
注:用于距釋放源在水平方向15m的距離,或在建筑物周邊3m范圍,取兩者中較大者。
3 對于可燃物質重于空氣的貯罐(圖B.0.1-4和圖B.0.1-5),爆炸危險區(qū)域的范圍劃分宜符合下列規(guī)定:
1)固定式貯罐,在罐體內部未充惰性氣體的液體表面以上的空間可劃為0區(qū),浮頂式貯罐在浮頂移動范圍內的空間可劃為1區(qū);
2)以放空口為中心,半徑為1.5m的空間和爆炸危險區(qū)域內地坪下的坑、溝可劃為1區(qū);
3)距離貯罐的外壁和頂部3m的范圍內可劃為2區(qū);
4)當貯罐周圍設圍堤時,貯罐外壁至圍堤,其高度為堤頂高度的范圍內可劃為2區(qū)。
![圖B.0.1-4 可燃物質重于空氣、設在戶外地坪上的固定式貯罐]()
圖B.0.1-4 可燃物質重于空氣、設在戶外地坪上的固定式貯罐
![圖B.0.1-5 可燃物質重于空氣、設在戶外地坪上的浮頂式貯罐]()
圖B.0.1-5 可燃物質重于空氣、設在戶外地坪上的浮頂式貯罐
4 可燃液體、液化氣、壓縮氣體、低溫度液體裝載槽車及槽車注送口處(圖B.0.1-6),爆炸危險區(qū)域的范圍劃分宜符合下列規(guī)定:
1)以槽車密閉式注送口為中心,半徑為1.5m的空間或以非密閉式注送口為中心,半徑為3m的空間和爆炸危險區(qū)域內地坪下的坑、溝可劃為1區(qū);
2)以槽車密閉式注送口為中心,半徑為4.5m的空間或以非密閉式注送口為中心,半徑為7.5m的空間以及至地坪以上的范圍內可劃為2區(qū)。
![圖B.0.1-6 可燃液體、液化氣、壓縮氣體等密閉注送系統的槽車]()
圖B.0.1-6 可燃液體、液化氣、壓縮氣體等密閉注送系統的槽車
注:可燃液體為非密閉注送時采用括號內數值。
5 對于可燃物質輕于空氣,通風良好且為第二級釋放源的主要生產裝置區(qū)(圖B.0.1-7),當釋放源距地坪的高度不超過4.5m時,以釋放源為中心,半徑為4.5m,頂部與釋放源的距離為4.5m,及釋放源至地坪以上的范圍內可劃為2區(qū)。
![圖B.0.1-7 可燃物質輕于空氣、通風良好的生產裝置區(qū)]()
圖B.0.1-7 可燃物質輕于空氣、通風良好的生產裝置區(qū)
注:釋放源距地坪的高度超過4.5m時,應根據實踐經驗確定。
6 對于可燃物質輕于空氣,下部無側墻,通風良好且為第二級釋放源的壓縮機廠房(圖B.0.1-8),爆炸危險區(qū)域的范圍劃分宜符合下列規(guī)定:
![圖B.0.1-8 可燃物質輕于空氣、通風良好的壓縮機廠房]()
圖B.0.1-8 可燃物質輕于空氣、通風良好的壓縮機廠房
注:釋放源距地坪的高度超過4.5m時,應根據實踐經驗確定。
1)當釋放源距地坪的高度不超過4.5m時,以釋放源為中心,半徑為4.5m,地坪以上至封閉區(qū)底部的空間和封閉區(qū)內部的范圍內可劃為2區(qū);
2)屋頂上方百葉窗邊外,半徑為4.5m,百葉窗頂部以上高度為7.5m的范圍內可劃為2區(qū)。
7 對于可燃物質輕于空氣,通風不良且為第二級釋放源的壓縮機廠房(圖B.0.1-9),爆炸危險區(qū)域的范圍劃分宜符合下列規(guī)定:
1)封閉區(qū)內部可劃為1區(qū);
2)以釋放源為中心,半徑為4.5m,地坪以上至封閉區(qū)底部的空間和距離封閉區(qū)外壁3m,頂部的垂直高度為4.5m的范圍內可劃為2區(qū)。
![圖B.0.1-9 可燃物質輕于空氣、通風不良的壓縮機廠房]()
圖B.0.1-9 可燃物質輕于空氣、通風不良的壓縮機廠房
注:釋放源距地坪的高度超過4.5m時,應根據實踐經驗確定。
8 對于開頂貯罐或池的單元分離器、預分離器和分離器(圖B.0.1-10),當液體表面為連續(xù)級釋放源時,爆炸危險區(qū)域的范圍劃分宜符合下列規(guī)定:
1)單元分離器和預分離器的池壁外,半徑為7.5m,地坪上高度為7.5m,及至液體表面以上的范圍內可劃為1區(qū);
2)分離器的池壁外,半徑為3m,地坪上高度為3m,及至液體表面以上的范圍內可劃為1區(qū);
3)1區(qū)外水平距離半徑為3m,垂直上方3m,水平距離半徑為7.5m,地坪上高度為3m以及1區(qū)外水平距離半徑為22.5m,地坪上高度為0.6m的范圍內可劃為2區(qū)。
![圖B.0.1-10 單元分離器、預分離器和分離器]()
圖B.0.1-10 單元分離器、預分離器和分離器
9 對于開頂貯罐或池的溶解氣游離裝置(溶氣浮選裝置)(圖B.0.1-11),當液體表面處為連續(xù)級釋源時,爆炸危險區(qū)域的范圍劃分宜符合下列規(guī)定:
1)液體表面至地坪的范圍可劃為1區(qū);
2)1區(qū)外及池壁外水平距離半徑為3m,地坪上高度為3m的范圍內可劃為2區(qū)。
![圖B.0.1-11 溶解氣游離裝置(溶氣浮選裝置)(DAF)]()
圖B.0.1-11 溶解氣游離裝置(溶氣浮選裝置)(DAF)
10 對于開頂貯罐或池的生物氧化裝置(圖B.0.1-12),當液體表面處為連續(xù)級釋放源時,開頂貯罐或池壁外水平距離半徑為3m,液體表面上方至地坪上高度為3m的范圍內宜劃為2區(qū)。
![圖B.0.1-12 生物氧化裝置(BIOX)]()
圖B.0.1-12 生物氧化裝置(BIOX)
11 對于在通風良好區(qū)域內的帶有通風管的蓋封地下油槽或油水分離器(圖B.0.1-13),當液體表面為連續(xù)釋放源時,爆炸危險區(qū)域范圍劃分宜符合下列規(guī)定:
![圖B.0.1-13 在通風良好區(qū)域內的帶有通風管的蓋封地下油槽或油水分離器]()
圖B.0.1-13 在通風良好區(qū)域內的帶有通風管的蓋封地下油槽或油水分離器
1)液體表面至蓋底及以通風管管口為中心,半徑為1m的范圍可劃為1區(qū);
2)槽壁外水平距離1.5m,蓋子上部高度為1.5m,及以通風管管口為中心,半徑為1.5m的范圍可劃為2區(qū)。
12 對于處理生產裝置用冷卻水的機械通風冷卻塔(圖B.0.1-14),當劃分為爆炸危險區(qū)域時,以回水管頂部烴放空管管口為中心,半徑為1.5m和冷卻塔及其上方高度為3m的范圍可劃分為2區(qū),地坪下的泵坑的范圍宜為1區(qū)。
![圖B.0.1-14 處理生產用冷卻水的機械通風冷卻塔]()
圖B.0.1-14 處理生產用冷卻水的機械通風冷卻塔
13 無釋放源的生產裝置區(qū)與通風不良的,且有第二級釋放源的爆炸性氣體環(huán)境相鄰(圖B.0.1-15),并用非燃燒體的實體墻隔開,其爆炸危險區(qū)域的范圍劃分宜符合下列規(guī)定:
1)通風不良的,有第二級釋放源的房間范圍內可劃為1區(qū);
2)當可燃物質重于空氣時,以釋放源為中心,半徑為15m的范圍內可劃為2區(qū);
3)當可燃物質輕于空氣時,以釋放源為中心,半徑為4.5m的范圍內可劃為2區(qū)。
![圖B.0.1-15 與通風不良的房間相鄰]()
圖B.0.1-15 與通風不良的房間相鄰
14 無釋放源的生產裝置區(qū)與有頂無墻建筑物且有第二級釋放源的爆炸性氣體環(huán)境相鄰(圖B.0.1-16),并用非燃燒體的實體墻隔開,其爆炸危險區(qū)域的范圍劃分宜符合下列規(guī)定:
![圖B.0.1-16 與有頂無墻建筑物相鄰]()
圖B.0.1-16 與有頂無墻建筑物相鄰
1)當可燃物質重于空氣時,以釋放源為中心,半徑為15m的范圍內可劃為2區(qū);
2)當可燃物質輕于空氣時,以釋放源為中心,半徑為4.5m的范圍內可劃為2區(qū);
3)與爆炸危險區(qū)域相鄰,用非燃燒體的實體墻隔開的無釋放源的生產裝置區(qū),門窗位于爆炸危險區(qū)域內時可劃為2區(qū),門窗位于爆炸危險區(qū)域外時可劃為非危險區(qū)。
15 無釋放源的生產裝置區(qū)與通風不良的且有第一級釋放源的爆炸性氣體環(huán)境相鄰(圖B.0.1-17),并用非燃燒體的實體墻隔開,其爆炸危險區(qū)域的范圍劃分宜符合下列規(guī)定:
1)第一級釋放源上方排風罩內的范圍可劃為1區(qū);
2)當可燃物質重于空氣時,1區(qū)外半徑為15m的范圍內可劃為2區(qū);
3)當可燃物質輕于空氣時,1區(qū)外半徑為4.5m的范圍內可劃為2區(qū)。
![圖B.0.1-17 釋放源上面有排風罩時的爆炸危險區(qū)域范圍]()
圖B.0.1-17 釋放源上面有排風罩時的爆炸危險區(qū)域范圍
16 可燃性液體緊急集液池、油水分離池(圖B.0.1-18)的危險區(qū)域的范圍劃分宜符合下列規(guī)定:
1)集液池或分離池內液面至池頂部或地坪部分的區(qū)域可劃為1區(qū);
2)池壁水平方向半徑為4.5m的范圍內可劃為2區(qū)。
![圖B.0.1-18 可燃性液體緊急集液池、油水分離池]()
圖B.0.1-18 可燃性液體緊急集液池、油水分離池
注:本圖不適用于敞開的坑或容器,如正常情況下裝有可燃液體的浸式罐或敞開的混合罐。
17 液氫儲存裝置位于通風良好的戶內或戶外(圖B.0.1-19)的危險區(qū)域劃分宜符合下列規(guī)定:
1)釋放源高于地面7.5m以上時以釋放源為中心,半徑為1m的范圍內可劃為1區(qū),以釋放源為中心,半徑為7.5m的范圍內可劃為2區(qū);
2)釋放源與地坪的距離小于7.5m時,以釋放源為中心,半徑為7.5m的范圍內可劃為2區(qū)。
![圖B.0.1-19 通風良好的戶內或戶外液氫儲存裝置]()
圖B.0.1-19 通風良好的戶內或戶外液氫儲存裝置
18 氣態(tài)氫氣儲存裝置位于通風良好的戶內或戶外(圖B.0.1-20)的危險區(qū)域劃分宜符合下列規(guī)定:
1)戶外情況時,以釋放源為中心,半徑為7.5m的范圍內可劃為2區(qū)。
2)戶內情況時,以釋放源為中心,半徑為1.5m的范圍內可劃為2區(qū)。
![圖B.0.1-20 通風良好的戶內或戶外氣態(tài)氫儲存裝置]()
圖B.0.1-20 通風良好的戶內或戶外氣態(tài)氫儲存裝置
19 低溫液化氣體貯罐的危險區(qū)域劃分宜符合下列規(guī)定(圖B.0.1-21):
![圖B.0.1-21 低溫液化氣體貯罐]()
圖B.0.1-21 低溫液化氣體貯罐
1)以釋放閥為中心,半徑為1.5m的范圍可劃分為1區(qū);
2)儲罐外壁4.5m半徑的范圍可劃為2區(qū)。
20 碼頭或水域處理可燃性液體的區(qū)域(圖B.0.1-22),危險區(qū)域劃分宜符合下列規(guī)定:
![圖B.0.1-22 碼頭或水域處理可燃性液體的區(qū)域]()
圖B.0.1-22 碼頭或水域處理可燃性液體的區(qū)域
注:1 釋放源為操作封套及裝卸臂或軟管與船外法蘭連接的存儲位置處。
2 油船及載油倉的交界區(qū)域按如下可劃為2區(qū):
1)從載油倉的船體部分到橋墩上垂直7.5m內范圍;
2)從海平面到載油倉最高點7.5m內的范圍。
3 其余位置的劃分可按其他易燃液體釋放源是否存在、海防要求或其他規(guī)定來確定。
1)從載油艙的那部分船體算起,在碼頭一側,沿水平各方向7.5m的范圍可劃為2區(qū);
2)從水面至裝油艙最高點算起7.5m的范圍可劃為2區(qū)。
21 對工藝設備容積不大于95m3、壓力不大于3.5MPa、流量不大于38L/s的生產裝置,且為第二級釋放源,按照生產的實踐經驗,爆炸危險區(qū)域的范圍劃分以釋放源為中心,半徑為4.5m的范圍內可劃為2區(qū)。
22 閥門危險區(qū)域的劃分宜符合下列規(guī)定:
1)位于通風良好而未封閉的區(qū)域內的截斷閥和止回閥周圍的區(qū)域可不分類;
2)位于通風良好的封閉區(qū)域內的截斷閥和止回閥周圍的區(qū)域,在封閉的范圍內可劃為2區(qū);
3)位于通風不良的封閉區(qū)域內的截斷閥和止回閥周圍的區(qū)域,在封閉的范圍內可劃為1區(qū);
4)位于通風良好而未封閉的區(qū)域內的工藝程序控制閥周圍的區(qū)域,在閥桿密封或類似密封周圍的0.5m的范圍內可劃為2區(qū);
5)位于通風良好的封閉區(qū)域內的工藝程序控制閥周圍的區(qū)域,在封閉的范圍內可劃為2區(qū);
6)位于通風不良的封閉區(qū)域內的工藝程序控制閥周圍的區(qū)域,在封閉的范圍內可劃為2區(qū)。
23 蓄電池的危險區(qū)域的劃分應符合下列規(guī)定:
1)蓄電池應屬于IIC級的分類。
2)當含有可充電鎳-鎘或鎳-氫蓄電池的封閉區(qū)域具備蓄電池無通氣口,其總體積小于該封閉區(qū)域容積的1%,并在1小時放電率下蓄電池的容量小于1.5A·h等條件時,可按照非危險區(qū)域考慮;
3)當含有除本款第2項之外的其他蓄電池的封閉區(qū)域具備蓄電池無通氣口,其總體積小于該封閉區(qū)域容積的1%或蓄電池的充電系統的額定輸出小于或等于200W并采取了防止不適當過充電的措施等條件時,可按照非危險區(qū)域考慮;
4)含有可充電蓄電池的非封閉區(qū)域,通風良好,該區(qū)域可劃為非危險區(qū)域;
5)當所有的蓄電池都能直接或者間接地向封閉區(qū)域的外部排氣,該區(qū)域可劃為非危險區(qū)域考慮;
6)當配有蓄電池、通風較差的封閉區(qū)域具備至少能保證該區(qū)域的通風情況不低于滿足通風良好條件的25%及蓄電池的充電系統有防止過充電的設計時,可劃為2區(qū);當不滿足此條件時,可劃為1區(qū)。
附錄C可燃性氣體或蒸氣爆炸性混合物分級、分組
附錄D爆炸性粉塵環(huán)境危險區(qū)域范圍典型示例圖
D.0.1 分區(qū)示例:
1 20區(qū):
可能產生20區(qū)的場所示例:
粉塵容器內部場所;
貯料槽、筒倉等,旋風集塵器和過濾器;
粉料傳送系統等,但不包括皮帶和鏈式輸送機的某些部分;
攪拌機,研磨機,干燥機和包裝設備等。
2 21區(qū):
可能產生21區(qū)的場所示例:
當粉塵容器內部出現爆炸性粉塵環(huán)境,為了操作而需頻繁移出或打開蓋/隔膜閥時,粉塵容器外部靠近蓋/隔膜閥周圍的場所;
當未采取防止爆炸性粉塵環(huán)境形成的措施時,在粉塵容器裝料和卸料點附近的外部場所、送料皮帶、取樣點、卡車卸載站、皮帶卸載點等場所;
如果粉塵堆積且由于工藝操作,粉塵層可能被擾動而形成爆炸性粉塵環(huán)境時,粉塵容器外部場所;
可能出現爆炸性粉塵云,但既非持續(xù),也不長期,又不經常時,粉塵容器的內部場所,如自清掃間隔長的料倉(如果僅偶爾裝料和/或出料)和過濾器污穢的一側。
3 22區(qū):
可能產生22區(qū)的場所示例:
袋式過濾器通風孔的排氣口,一旦出現故障,可能逸散出爆炸性混合物;
非頻繁打開的設備附近,或憑經驗粉塵被吹出而易形成泄漏的設備附近,如氣動設備或可能被損壞的撓性連接等;
袋裝粉料的存儲間。在操作期間,包裝袋可能破損,引起粉塵擴散;
通常被劃分為21區(qū)的場所,當采取措施時,包括排氣通風,防止爆炸性粉塵環(huán)境形成時,可以降為22區(qū)場所。這些措施應該在下列點附近執(zhí)行:裝袋料和倒空點、送料皮帶、取樣點、卡車卸載站、皮帶卸載點等;
能形成可控的粉塵層且很可能被擾動而產生爆炸性粉塵環(huán)境的場所。僅當危險粉塵環(huán)境形成之前,粉塵層被清理的時候,該區(qū)域才可被定為非危險場所。這是良好現場清理的主要目的。
D.0.2 建筑物內無抽氣通風設施的倒袋站(圖D.0.2):
![圖D.0.2 建筑物內無抽氣通風設施的倒袋站]()
圖D.0.2 建筑物內無抽氣通風設施的倒袋站
1-21區(qū),通常為1m半徑,見正文4.3.3條;2-20區(qū),見正文4.3.2條;3-地板;4-袋子排料斗;5-到后續(xù)處理
注:1 相關尺寸只用于圖例說明。實際中可能要求其他一些距離尺寸。
2 附加措施,像泄爆或隔爆等可能是必要的,但超出了本規(guī)范范圍,因此未列出。
在本示例中,袋子經常性地用手工排空到料斗中,從該料斗靠氣動把排出的物料輸送到工廠的其他部分。料斗部分總是裝滿物料。
20區(qū):料斗內部,因為爆炸性粉塵/空氣混合物經常性地存在乃至持續(xù)存在。
21區(qū):敞開的入孔是一級釋放源。因此,在入孔周圍規(guī)定為21區(qū),范圍從入孔邊緣延伸一段距離并且向下延伸到地板上。
注:如果粉塵層堆積,則考慮了粉塵層的范圍以及擾動該粉塵層產生粉塵云的情況和現場的清理水平(見附錄D)后,可以要求更進一步的細分類。如果在粉塵袋子放空期間因空氣的流動可能偶爾攜帶粉塵云超出了21區(qū)范圍,則劃為22區(qū)。
D.0.3 建筑物內配置抽氣通風設施的倒袋站(圖D.0.3):
![圖D.0.3 建筑物內配置抽氣通風設施的倒袋站]()
圖D.0.3 建筑物內配置抽氣通風設施的倒袋站
1-22區(qū),通常為3m半徑,見本規(guī)范第4.3.4條;2-20區(qū),見本規(guī)范第4.3.2條;3-地板;4-袋子排料斗;5-到后續(xù)處理;6-在容器內抽吸
注:1 相關尺寸只用于圖例說明。實際中可能要求其他一些距離尺寸。
2 附加措施,像泄爆或隔爆等可能是必需的,但超出了本規(guī)范范圍,因此未列出。
本條給出了與第D.0.2條相似的示例,但是在這種情況下,該系統有抽氣通風。用這種方法粉塵盡可能被限制在該系統內。
20區(qū):料斗內,因為爆炸性粉塵/空氣混合物經常性地存在乃至持續(xù)存在。
22區(qū):敞口人孔是2級釋放源。在正常情況下,因為抽吸系統的作用沒有粉塵泄漏。在設計良好的抽吸系統中,釋放的任何粉塵將被吸入內部。因此,在該人孔周圍僅規(guī)定為22區(qū),范圍從人孔的邊緣延伸一段距離并且延伸到地板上。準確的22區(qū)范圍需要以工藝和粉塵特性為基礎來確定。
D.0.4 建筑物外的旋風分離器和過濾器(圖D.0.4):
本例中的旋風分離器和過濾器是抽吸系統的一部分,被抽吸的產品通過連續(xù)運行的旋轉閥門落入密封料箱內,粉料量很小,因此自清理的時間間隔很長。鑒于這個理由,在正常運行時,內部僅偶爾有一些可燃性粉塵云。位于過濾器單元上的抽風機將抽吸的空氣吹到外面。
20區(qū):旋風分離器內部,因爆炸性粉塵環(huán)境頻繁甚至連續(xù)地出現。
21區(qū):如果只有少量粉塵在旋風分離器正常工作時未被收集起來時,在過濾器的污穢側為21區(qū),否則為20區(qū)。
22區(qū):如果過濾器元件出現故障,過濾器的潔凈側可以含有可燃性粉塵云,這適用于過濾器的內部、過濾件和抽吸管的下游及抽吸管出口周圍。22區(qū)的范圍自導管出口延伸一段距離,并向下延伸至地面(圖D.0.4中未表示)。準確的22區(qū)范圍需要以工藝和粉塵特性為基礎來確定。
注:如果粉塵聚集在工廠設備外面,在考慮了粉塵層的范圍和粉塵層受擾產生粉塵云的情況后,可要求進一步的分類。此外,還要考慮外部條件的影響,如風、雨或潮濕可能阻止可燃性粉塵層的堆積。
![圖D.0.4 建筑物外的旋風分離器和過濾器]()
圖D.0.4 建筑物外的旋風分離器和過濾器
1-22區(qū),通常為3m半徑,見本規(guī)范第4.3.4條;2 20區(qū),見本規(guī)范第4.3.2條;3-地面;4-旋風分離器;
5-到產品筒倉;6-入口;7-過濾器;8-至粉料箱;9-排風扇;10-至出口;11-21區(qū),見本規(guī)范第4.3.3條。
注:1 相關尺寸只用于圖例說明。實際中可能要求其他一些距離尺寸。
2 附加措施,像泄爆或隔爆等可能是必需的,但超出了本規(guī)范范圍,因此未列出。
D.0.5 建筑物內的無抽氣排風設施的圓筒翻斗裝置(圖D.0.5):
在本例中,200L圓筒內粉料被倒入料斗并通過螺旋輸送機運至相鄰車間。一個裝滿粉料的圓筒被置于平臺上,打開筒蓋,并用液壓氣缸將圓筒與一個關閉的隔膜閥夾緊。打開料斗蓋,圓筒搬運器將圓筒翻轉使隔膜閥位于料斗頂部。然后打開隔膜閥,螺旋輸送機將粉料運走,經過一段時間后,直至圓筒排空。
當又一圓筒要卸料時,關閉隔膜閥,圓筒搬運器將其翻轉至原來位置,關閉料斗蓋,液壓氣缸放下原來的圓筒,更換圓筒蓋后移走原圓筒。
20區(qū):圓筒內部,料斗和螺旋形傳送裝置經常性地含有粉塵云,并且時間很長,因此劃為20區(qū)。
21區(qū):當筒蓋和料斗蓋被打開,并且當隔膜閥被放在料斗頂部或從料斗頂部移開時,將發(fā)生以粉塵云的形式釋放粉塵。因此,該圓筒頂部、料斗頂部和隔膜閥等周圍一段距離的區(qū)域被定為21區(qū)。準確的21區(qū)范圍需要以工藝和粉塵特性為基礎來確定。
22區(qū):因可能偶爾泄漏和擾動大量粉塵,整個房間的其余部分劃為22區(qū)。
![圖D.0.5 建筑物內的無抽氣排風設施的圓筒翻斗裝置]()
圖D.0.5 建筑物內的無抽氣排風設施的圓筒翻斗裝置
1-20區(qū),見本規(guī)范第4.3.2條;2-21區(qū),通常為1m半徑,見本規(guī)范第4.3.3條;3-22區(qū),通常為3m半徑,見本規(guī)范第4.3.4條;4料斗;
5-隔膜閥;6-螺旋輸送裝置;7-料斗蓋;8-圓筒平臺;9-液壓汽缸;10-墻壁;11-圓筒;12-地面
注:1 相關尺寸只用于圖例說明。實際中可能要求其他一些距離尺寸。
2 附加措施,像泄爆或隔爆等可能是必需的,但超出了本規(guī)范范圍,因此未列。
附錄E可燃性粉塵特性舉例
表E 可燃性粉塵特性舉例
注:危險性質欄中,用“導”表示導電性粉塵,用“非”表示非導電性粉塵。
本規(guī)范用詞說明
1 為便于在執(zhí)行本規(guī)范條文時區(qū)別對待,對要求嚴格程度不同的用詞說明如下:
1)表示很嚴格,非這樣做不可的:
正面詞采用“必須”,反面詞采用“嚴禁”;
2)表示嚴格,在正常情況下均應這樣做的:
正面詞采用“應”,反面詞采用“不應”或“不得”;
3)表示允許稍有選擇,在條件許可時首先應這樣做的:
正面詞采用“宜”,反面詞采用“不宜”;
4)表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的,采用“可”。
2 條文中指明應按其他有關標準執(zhí)行的寫法為:“應符合……的規(guī)定”或“應按……執(zhí)行”。
《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》GB 50058-2014 引用標準名錄
《交流電氣裝置的接地設計規(guī)范》GB 50065
《爆炸性環(huán)境 第12部分:氣體或蒸氣混合物按照其最大試驗安全間隙和最小點燃電流的分級》GB 3836.12
《爆炸性環(huán)境 第1部分:設備通用要求》GB 3836.1
《爆炸性環(huán)境 第3部分:由增安型“e”保護的設備》GB 3836.3
《袋式除塵器技術要求》GB/T 6719