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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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3.2.6 本条中特殊环境中的设备和系统通常是指在研究、开发、小规模试验性装置和其他新项目工作中,相关设备仅在限制期内使用,并由经过专门培训的人监督,则相应的设备和系统按照非爆炸危险环境考虑。

3.3 爆炸性气体环境危险区域范围 3.3.1 本条说明如下:

1 爆炸危险区域的范围主要取决于下列各种参数: 易燃物质的泄出量:随着释放量的增大,其范围可能增大。

释放速度:当释放量恒定不变,释放速度增高到引起湍流的速度时,将使释放的易燃物质在空气中的浓度进一步稀释,因此其范围将缩小。

释放的爆炸性气体混合物的浓度:随着释放处易燃物质浓度的增加,爆炸危险区域的范围可能扩大。

可燃性物质的沸点:可燃性物质释放的蒸气浓度与对应的最高液体温度下的蒸气压力有关。为了比较,此浓度可以用可燃性物质的沸点来表示。沸点越低,爆炸危险区域的范围越大。

爆炸下限:爆炸下限越低,爆炸危险区域的范围就越大。

闪点:如果闪点明显高于可燃性物质的最高操作温度,就不会形成爆炸性气体混合物。闪点越低,爆炸危险区域的范围可能越大。虽然某些液体(如卤代碳氢化合物)能形成爆炸性气体混合物,却没有闪点。在这种情况下,应将对应于爆炸下限的饱和浓度时的平衡液体温度代替闪点与相应的液体最高温度进行比较。

相对密度:相对密度(以空气为1)大,爆炸危险区域的水平范围也将增大。为了划分范围,本规范将相对密度大于1.2的气体或蒸气视为比空气重的物质;将相对密度小于0.8的气体或蒸气视为比空气轻的物质。对于相对密度在0.8~1.2之间的气体或蒸气,如一氧化碳、乙烯、甲醇、甲胺、乙烷、乙炔等,在工程设计中视为相对密度比空气重的物质。

通风量:通风量增加,爆炸危险区域的范围就缩小;爆炸危险区域的范围也可通过

改善通风系统的布置而缩小。

障碍:障碍物能阻碍通风,因此有可能扩大爆炸危险区域的范围;阻碍物也可能限制爆炸性气体混合物的扩散,因此也有可能缩小爆炸危险区域的范围。

液体温度:若温度在闪点以上,所加工的液体的温度上升会使爆炸危险区域的范围扩大。但应考虑由于环境温度或其他因素(如热表面),释放的液体或蒸气的温度有可能下降。 至于更具体的爆炸危险区域范围的规定,这是一个长期没有得到改善和解决的问题。上述所列影响范围大小的参数,是采用了国际电工委员会(IEC)的规定,但由于该规定迄今只是原则性规定,所以无具体尺寸可遵循。本规范内的具体尺寸,是等效采用国际上广泛采用的美国石油学会《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 RP505-2002的规定及美国国家防火协会(NFPA)的有关规定及例图。

过去化工系统从国外引进的装置已普遍采用《石油设施电气设备安装一级一类和二类区域划分的推荐方法》API RP500-1997的规定,实践证明比较稳妥,更适合于大中型生产装置。至于中小型生产装置则采用了美国国家防火协会《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的规定。由于实际生产装置的工艺、设备、仪表、通风、布置等条件各不相同,在具体设计中均需结合实际情况妥善选择才能确保安全。因此,正像国际电工委员会及各国规程中的规定一样,在使用这些图例前应与实际经验相结合,避免生搬硬套。

关于爆炸性气体环境与变、配电所的距离、区域范围划定后,不再另作规定,原因是危险区域范围的规定是按释放源级别结合通风情况来确定的,以防止电气设备或线路故障引起事故,与建筑防火距离不是同一概念。

3 本款特别对于附加2区的定义进行了解释。特指高挥发性可燃性物质,如丁烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、液化天然气、天然气凝液及它们的混合物等,有可能大量释放并扩散到15m以外时,相应的爆炸危险区域范围可划为附加2区。

3.3.4 爆炸性气体环境危险区域范围典型示例图从原规范正文移至附录B中。

在原规范的示例基础上,本次修订增加了部分常用的划分示例。主要增加了紧急集液池(图B.0.1-18)、液氢储存装置和气态氢气储存装置(图B.0.1-19和图B.0.1-20)、

低温液化气体贮罐(图B.0.1-21)、码头装卸设施(图B.0.1-22),同时增加了关于阀门、蓄电池室的划分建议。

3.4 爆炸性气体混合物的分级、分组

3.4.1、3.4.2 我国防爆电气设备制造检验用的国家标准为《爆炸性环境用防爆电气设备》GB 3836-2010,该标准采用IEC使用的按最大实验安全隙(MESG)及最小点燃电流比(MICR)分级及按引燃温度分组。

4 爆炸性粉尘环境

4.1 一般规定

4.1.2 本条中可燃性粉尘的分级采用了《爆炸性气体环境 第10-2部分:区域分类 可燃性粉尘环境》IEC 60079-10-2中的方法,也与粉尘防爆设备制造标准协调一致。 常见的ⅢA级可燃性飞絮如棉花纤维、麻纤维、丝纤维、毛纤维、木质纤维、人造纤维等。

常见的ⅢB级可燃性非导电粉尘如聚乙烯、苯酚树脂、小麦、玉米、砂糖、染料、可可、木质、米糠、硫黄等粉尘。

常见的ⅢC级可燃性导电粉尘如石墨、炭黑、焦炭、煤、铁、锌、钛等粉尘。

4.1.3 本条说明如下:

1 虽然高浓度粉尘云可能是不爆炸的,但是危险仍然存在,如果浓度下降,就可能进入爆炸范围。

4.1.4 本条说明如下:

2 一般说来,导电粉尘的危险程度高于非导电粉尘。爆炸性粉尘混合物的爆炸下限随粉尘的分散度、湿度、挥发性物质的含量、灰分的含量、火源的性质和温度等而变化。 3 本款说明如下:

2)在防止粉尘爆炸的基本措施中,本规范提到了采用机械通风措施的内容,这一措施在不同国家的规程中有不同的提法。如澳大利亚规程《危险区域的分级》第2部分“粉尘”(AS2430第2部分,1986)中提到:“……粉尘不同于气体,过量的通风不一定是合适的,即加速通风可能导致形成悬浮状粉尘和因此造成更大而不是更小的危险条件。”在本规范中则是强调采用机械通风措施,防止形成悬浮状粉尘。亦即在生产过程中采用通风措施,将容器或设备中泄漏出来的粉尘通过通风装置抽送到除尘器中。既节省物料的损耗,又降低了生产环境中的危险程度,而不是简单地加速通风,致使粉尘飞扬而形成悬浮状,增加了危险因素。

6)强调了有效的清理,认为清理的效果比清理的频率更重要。 7)强调了提高设备外壳防护等级是防止粉尘引爆的重要手段。

4.2 爆炸性粉尘环境危险区域划分

4.2.1、4.2.2 本规范采用了与可燃性气体和蒸气相似的场所分类原理,对爆炸性粉尘环境出现的可能性进行评价,采用《爆炸性气体环境 第10-2部分:区域分类 可燃性粉尘环境》IEC 60079-10-2的方法,引进了释放源的概念,粉尘危险场所的分类也由原来的2类区域改为3类区域。

如果已知工艺过程有可能释放,就应该鉴别每一释放源并且确定其释放等级。 1级释放,如毗邻敞口袋灌包或倒包的位置周围。

2级释放,如需要偶尔打开并且打开时间非常短的人孔,或者是存在粉尘沉淀地方的粉尘处理设备。

4.2.4 见本规范第4.1.4条的条文说明。

4.3 爆炸性粉尘环境危险区域范围

4.3.1 爆炸性粉尘环境危险区域的范围通常与释放源级别相关联,当具备条件或有类似工程的经验时,还应考虑粉尘参数,引起释放的条件及气候等因素的影响。

4.3.2、4.3.3 原规范对建筑物外部场所(露天)的爆炸性粉尘危险区域的范围没有具体的规定。本规范中21区为“一级释放源周围1m的距离”,及22区为“二级释放源周围3m的距离”是《爆炸性气体环境 第10-2部分:区域分类 可燃性粉尘环境》IEC 60079-10-2推荐的。另外,在本规范中采取了主要以厂房为单位划定范围的方法。特别是厂房内多个释放源相距大于2m,其间的设备选择按非危险区设防其经济性不大时,释放源之间的区域一般也延伸相连起来。这种方法结合了我国工业划分粉尘爆炸危险区域的习惯做法,即也多是以建筑物隔开来防止爆炸危险范围扩大的。不经常开启的门窗,可认为具有限制粉尘扩散的功能。

对电气装置来说,也是以厂房为单位进行设防。

5 爆炸性环境的电力装置设计

本章改变了原规范的模式,将气体/蒸气爆炸性环境与粉尘爆炸性环境的电气设备的安装合为一节来编写,一是两种危险区内电气设备的安装有很多相同的要求,避免不必要的重复,二是为了与《爆炸性环境 第14部分:电气装置设计、选择和安装》IEC 60079-14-2007相匹配。

5.1 一般规定

5.1.1 粉尘环境内应尽量减少携带式电气设备的使用,粉尘很容易堆积在插座上或插座内,当插头插入插座内时,会产生火花,引起爆炸。因此要求尽量在粉尘环境内减少携带式设备的使用。如果必须要使用,一定要保证在插座上没有粉尘堆积。同时,为了避免插座内、外粉尘的堆积,要求插座安装与垂直面的角度不大于60°。

5.2 爆炸性环境电气设备的选择 5.2.2 本条为强制性条文。

1 设备的保护级别EPL(Equipment Protection Levels)是《爆炸性环境 第14部分:电气装置设计、选择和安装》IEC 60079-14-2007新引入的一个概念,同时现行国家标准《爆炸性环境》GB 3836也已经引入了EPL的概念。气体/蒸气环境中设备的保护级别为Ga、Gb、Gc,粉尘环境中设备的保护级别要达到Da、Db、Dc。

爆炸和火灾危险环境装置电力设计规范

3.2.6本条中特殊环境中的设备和系统通常是指在研究、开发、小规模试验性装置和其他新项目工作中,相关设备仅在限制期内使用,并由经过专门培训的人监督,则相应的设备和系统按照非爆炸危险环境考虑。3.3爆炸性气体环境危险区域范围3.3.1本条说明如下:1爆炸危险区域的范围主要取决于下列各种参数:易燃物质的泄出量:随着释放
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