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爆炸和火灾危险环境装置电力设计规范 

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“EPL Ga”爆炸性气体环境用设备,具有“很高”的保护等级,在正常运行过程中、在预期的故障条件下或者在罕见的故障条件下不会成为点燃源。

“EPL Gb”爆炸性气体环境用设备,具有“高”的保护等级,在正常运行过程中、在预期的故障条件下不会成为点燃源。

“EPL Gc”爆炸性气体环境用设备,具有“加强”的保护等级,在正常运行过程中不会成为点燃源,也可采取附加保护,保证在点燃源有规律预期出现的情况下(如灯具的故障)不会点燃。

“EPL Da”爆炸性粉尘环境用设备,具有“很高”的保护等级,在正常运行过程中、在预期的故障条件下或者在罕见的故障条件下不会成为点燃源。

“EPL Db”爆炸性粉尘环境用设备,具有“高”的保护等级,在正常运行过程中、在预期的故障条件下不会成为点燃源。

“EPL Dc”爆炸性粉尘环境用设备,具有“加强”的保护等级,在正常运行过程中不会成为点燃源,也可采取附加保护,保证在点燃源有规律预期出现的情况下(如灯具的故障)不会点燃。

电气设备分为三类。

Ⅰ类电气设备用于煤矿瓦斯气体环境。

Ⅱ类电气设备用于除煤矿甲烷气体之外的其他爆炸性气体环境。 Ⅱ类电气设备按照其拟使用的爆炸性环境的种类可进一步再分类: ⅡA类:代表性气体是丙烷; ⅡB类:代表性气体是乙烯; ⅡC类:代表性气体是氢气。

Ⅲ类电气设备用于除煤矿以外的爆炸性粉尘环境。

Ⅲ类电气设备按照其拟使用的爆炸性粉尘环境的特性可进一步再分类。 Ⅲ类电气设备的再分类: ⅢA类:可燃性飞絮; ⅢB类:非导电性粉尘; ⅢC类:导电性粉尘。

2 本次修订改变了原规范按照设备类型对防爆电气设备在不同区域进行选择的规定,而是按照不同的防爆设备的类型确定其应用的场所,这一点也是与IEC标准相匹配的。 爆炸性气体环境电气设备的选择是按危险区域的划分和爆炸性物质的组别作出的规定。

根据《爆炸性环境 第14部分:电气装置设计、选择和安装》IEC 60079-14-2007的规定,在1区可以采用“e”类电气设备,但是考虑到增安型电气设备为正常情况下没有电弧、火花、危险温度,而不正常情况下有引爆的可能,故对在1区使用的“e”类电气设备进行了限制。

增安型电动机保护的热保护装置的目的是防止增安型电机突然发生堵转、短路、断相而造成定子、转子温度迅速升高引燃周围的爆炸性混合物。增安型电动机的热保护装置要求是在电动机发生故障时能够在规定的时间(tE)内切断电动机电源,使电机停止运转,使其温升达不到极限温度。随着电子工业的发展,新型的电子型综合保护器已大量投放市场,其工作误差和稳定性能够满足增安型电动机的保护要求,为增安型电动机的应用提供了必要条件。

无火花型电动机比较经济,但安全性不如增安型。选用该类型产品时,使用部门应有完善的维修制度,并严格贯彻执行。

由于我国目前普通工业用电动机在结构上、质量上不完全与国外等同,为了保证安全,本规范未在2区内规定采用一般工业型电动机。

在2区内不允许采用一般工业电动机的规定,是与国际电工委员会IEC标准等效的。 各种防爆类型标志如下: “d”:隔爆型(对于EPL Gb); “e”:增安型(对于EPL Gb); “ia”:本质安全型(对于EPL Ga); “ib”:本质安全型(对于EPL Gb); “ic”:本质安全型(对于EPL Gc); “ma”:浇封型(对于EPL Ga); “mb”:浇封型(对于EPL Gb);

“mc”:浇封型(对于EPL Gc); “nA”:无火花(对于EPL Gc);

“nC”火花保护(对于EPL Gc,正常工作时产生火花的设备); “nR”:限制呼吸(对于EPL Gc); “nL”:限能(对于EPL Gc); “o”:油浸型(对于EPL Gb); “px”:正压型(对于EPL Gb);

“py”:正压型“py”等级(对于EPL Gb); “pz”:正压型“pz”等级(对于EPL Gc); “q”:充砂型(对于EPL Gb)。

5.2.3 对只允许使用一种爆炸性气体或蒸气环境中的电气设备,其标志可用该气体或蒸气的化学分子式或名称表示,这时可不必注明级别与温度组别。例如,Ⅱ类用于氨气环境的隔爆型:Ex dⅡ(NH3)Gb或Ex dbⅡ(NH3)。

对于Ⅱ类电气设备的标志,可以标温度组别,也可以标最高表面温度,或两者都标出,例如,最高表面温度为125℃的工厂用增安型电气设备:Ex eⅡT5 Gb或Ex eⅡ(125℃)Gb或Ex eⅡ(125℃)T5 Gb。

应用于爆炸性粉尘环境的电气设备,将直接标出设备的最高表面温度,不再划分温度组别,因此本规范删除了爆炸性粉尘环境电气设备的温度组别。例如,用于具有导电性粉尘的爆炸性粉尘环境ⅢC等级“ia”(EPL Da)电气设备,最高表面温度低于120℃的表示方法为Ex ia ⅢC T120℃Da或Ex ia ⅢC T120℃IP20。

对于爆炸性粉尘环境的电气设备,本规范与现行国家标准《可燃性粉尘环境用电气设备 第2部分:选型和安装》GB 12476.2-2010的对应关系见表3。 表3 本规范与GB 12476.2-2010的对应关系

本规范此次增加了复合型防爆电气设备的应用。所谓复合型防爆电器设备是指由几种相同的防爆形式或不同种类的防爆形式的防爆电气单元组合在一起的防爆电气设备。构成

复合型电气设备的每个单元的防爆形式应满足本规范表5.2.3-1的要求,其整体的表面温度和最小点燃电流应满足所在危险区中存在的可燃性气体或蒸气的温度组别和所在级别的要求。例如,一个电气设备所在危险场所存在的可燃性气体是硫化氢,则组成复合型电气设备的每个单元只能选择T3、T4、T5以及B或C级的防爆电气设备。 爆炸性粉尘环境电气设备选择:

Ⅲ类电气设备的最高允许表面温度的选择应按照相关的国家规范(《可燃性粉尘环境用电气设备》GB 12476系列)执行。在相应的标准中,Ⅲ类电气设备的最高允许表面温度是由相关粉尘的最低点燃温度减去安全裕度确定的,当按照现行国家标准《可燃性粉尘环境用电气设备 第8部分:试验方法 确定粉尘最低点燃温度的方法》GB 12476.8规定的方法对粉尘云和厚度不大于5mm的粉尘层中的“tD”防爆形式进行试验时,采用A型,对其他所有防爆形式和12.5mm厚度中的“tD”防爆形式采用B型。

当装置的粉尘层厚度大于上述给出值时,应根据粉尘层厚度和使用物料的所有特性确定其最高表面温度。

(1)存在粉尘云情况下的极限温度:

设备的最高表面温度不应超过相关粉尘/空气混合物最低点燃温度的2/3,Tmax≤2/3TCL(单位:℃),其中TCL为粉尘云的最低点燃温度。 (2)存在粉尘层情况下的极限温度: A型和其他粉尘层用设备外壳: 厚度不大于5mm:

用《可燃性粉尘环境用电气设备 第0部分:一般要求》IEC 6中第23.4.4.1条规定的无尘试验方法试验的最高表面温度不应超过5mm厚度粉尘层最低点燃温度减75℃:Tmax=T5mm—75℃(T5mm是5mm厚度粉尘层的最低点燃温度)。 5mm至50mm厚度:

当在A型的设备上有可能形成超过5mm的粉尘层时,最高允许表面温度应降低。图3是设备最高允许表面温度在最低点燃温度超过250℃的5mm粉尘层不断加厚情况下的降低示例,作为指南。

图3 粉尘层厚度增加时标记在设备上的允许最高表面温度的降低

对粉尘层厚度超过50mm的A型外壳和所有其他设备,或仅对粉尘层厚度为12.5mm的B型外壳,其设备最高表面温度可用最高表面温度TL来标志,作为粉尘层允许厚度的参照。当设备以粉尘层TL标志时,应使用粉尘层L上的可燃粉尘的点燃温度代替T5mm。粉尘层L上设备的最高表面温度TL应从可燃性粉尘的点燃温度中减去75℃。

当设备按照现行国家标准《可燃性粉尘环境用电气设备 第5部分:外壳保护型“tD”》GB 12476.5-2013中第8.2.2.2条的规定试验时,对于12.5mm粉尘层厚度来说,设备最高表面温度不应超过粉尘层最低点燃温度减25℃:Tmax=—25℃是12.5mm厚度粉尘层的最低点燃温度)。

在人工制气的混合物中,如果气体含有超过30%(体积)的氢,可将混合物划分为ⅡC级。

复合型电气设备的整机以及组成复合电气设备的每个单元都应该取得防爆检验机构颁发的防爆合格证才能使用。

对于爆炸性气体和粉尘同时存在的区域,其防爆电气设备的选择应该既满足爆炸性气体的防爆要求,又要满足爆炸性粉尘的防爆要求,其防爆标志同时包括气体和粉尘的防爆标识。

对于混合气体的分级,一直以来比较难以确定。根据《石油设施电气设备安装一级0区、1区和2区划分的推荐方法》API RP505,《易燃液体、气体或蒸气的分类和化工生产区电气装置设计》NFPA 497-2004,《爆炸性气体环境的电气装置 第20部分:可燃性气体或蒸气爆炸性混合物数据》IEC 600079-20-1996和现行国家标准《爆炸性环境 第12部分:气体或蒸气混合物按照其最大试验安全间隙和最小点燃电流的分级》GB 3836.12的相关规定,本规范提出一种多组分爆炸性气体或蒸气混合物的最大试验安全间隙(MESG)的计算方法,并利用此计算结果判断多组分爆炸性气体的分级原则,进一步应用于工程实践中指导用电设备的选型问题。 (3)计算基础:

最大试验安全间隙(MESG):在标准规定试验条件下,壳内所有浓度的被试验气体或蒸气与空气的混合物点燃后,通过25mm长的接合面均不能点燃壳外爆炸性气体混合物的外

爆炸和火灾危险环境装置电力设计规范 

“EPLGa”爆炸性气体环境用设备,具有“很高”的保护等级,在正常运行过程中、在预期的故障条件下或者在罕见的故障条件下不会成为点燃源。“EPLGb”爆炸性气体环境用设备,具有“高”的保护等级,在正常运行过程中、在预期的故障条件下不会成为点燃源。“EPLGc”爆炸性气体环境用设备,具有“加强”的保护等级,在正常运行过程中不会成为点燃
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