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1、爆炸危险环境电力 装置设计规范授课 内容原文爆炸危险环境电力装置设计规范GB50058授课内容本规范修定的掖据：爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB5005892已实施二十多年，当时编制该规范主要依据国际电工委员会标准IEC79-1Q美国石油学会 API RP500A及美国国家防火协会NFPA497标准，并参考了日本防爆指南。近年来，国际标准IEC60079和IEC61241,美国标准 API RP505及NFPA497都已修订，并已发布施实，而且与国际标准IEC60079和IEC61241等同的国家标准 GB383&GB12476已完成修订正在报批。为了适应市场的迫切需要并同国际技术接轨，
2、必须将本标准进行修订。根据最新版的国际标准IEC60079和IEC61241,以及最新的国家标准爆炸性环境第一部分设备通用要求GB3836.1-及可燃性粉尘环境用电气设备GB12476的相关规定，在此基础上对原规范爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB5005892进行了增补和修订.本规范与 GB50058-92相比,有以下改变：1. 规范名称的修订，即将爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范改为爆炸危险环境电力装置设计规范；2. 将名词解释改为术语，做了部分修订并放入正文；3. 将原第四章火灾危险环境删除；4. 将例图从原规范正文中删除，改为附录并增加了部分内容；5. 增加了增安型设备在1区中
3、使用的规定；6. 爆炸性粉尘危险场所的划分有由原来的两种区域10区、11区”改 为三种区域20区、21区、22区”；7. 增加了爆炸性粉尘的分组：HIA、II旧和IIIC组；8. 将原规范正文中 爆炸性气体环境的电力装置 ”和 爆炸性粉尘环境 的电力装置”合并为第5章爆炸性环境的电力装置设计 ”；9. 增加了设备保护级别(EPD的概念；10. 增加了光辐射式设备和传输系统防爆结构类型；11. 将原规范正文中易燃气体、易燃液体改为可燃气体、可燃液体;12. 将原规范正文中第一级释放源、第二级释放源改为一级释放源、 二级释放源。一.总则总则中本规范不适用于下列环境增加了以下内容：（与国际标准IEC
4、60079等同）6以加味天然气作燃料进行采暖、空调、烹饪、洗衣以及类似的管线系统；（这部分内容设计 可见城镇燃气设计规范）7医疗室内；8灾难性事故；（灾难性事故例如：加工容器破碎或管线破裂等。）（本标准中取消了原规范中不适用的蓄电池室环境。蓄电池室的危险区域划分在实际工程中经常遇到，本标准在附录 B中根据API RP505的建议增加了相应的划分建议。）总则中增加了下列条款：爆炸危险区域划分应由懂得生产工艺加工介质性能、设备和工艺性能的专业人员和安全、电气等工程技术人员共同冏议完成。二.爆炸性气体环境1. 什么情况下进行爆炸性气体环境的电力装置设计符合下列条件之一就应进行爆炸性气体环境的电力装置
5、设计:(1) 在大气条件下，可燃气体与空气混合形成爆炸性气体混合物;(2) 闪点低于或等于环境温度(此温度根据可燃物质所在地点的环境温度，环境温度可选用最热月平均最高温度，亦可利用采暖通风专业的工作地带温度”或根据相似地区同类型的生产环境的实测数据加以确定。除特殊情况外，一般可取45 Co )的可燃液体的蒸气或薄雾与空气混合形成爆炸性气体混合物;(3)在物料操作温度高于可燃液体闪点(始0C)的情况下，当可燃液体有可能泄漏时，可燃液体的蒸气或薄雾与空气混合形成爆炸性气以上条件对可燃液体而言，闪点是一个重要的物料特性。闪点就是在标准条件下，使液体变成蒸气的数量能够形成可燃性气体/空气混合物的最低液
6、体温度。2. 产生爆炸必须同时存在两个条件:(1)存在可燃气体、可燃液体的蒸气或薄雾，其浓度在爆炸极限以内;(2)存在足以点燃爆炸性气体混合物的火花、电弧及高温3. 防止爆炸的措施：为防止爆炸，在采取电气预防以前首先提出了诸如工艺流程及布置等措施，即称之为：第一次预防措施”。(1 )首先应使产生爆炸的条件同时出现的可能性减到最小程度。（2 ）工艺设计中应采取消除或减少可燃物质的释放及积聚的措施：1）工艺流程中宜采取较低的压力和温度，将可燃物质限制在密闭容器 内；2）工艺布置应限制和缩小爆炸危险区域的范围，并宜将不同等级的爆 炸危险区，或爆炸危险区与非爆炸危险区分隔在各白的厂房或界区内；3）在设
7、备内可采用以氮气或其它惰性气体覆盖的措施；4）宜采取安全联锁或发生事故时加入聚合反应阻聚剂等化学药品的措 施。（3）防止爆炸性气体混合物的形成，或缩短爆炸性气体混合物滞留 时间可米取下列措施：1）工艺装置宜采取露天或开敞式布置；2）设置机械通风装置；3）在爆炸危险环境内设置正压室；4）对区域内易形成和积聚爆炸性气体混合物的地点应设置白动测量仪 器装置，当气体或蒸气浓度接近爆炸下限值的5 0%时，应能可靠地发出信号或切断电源。(4 )在区域内应采取消除或控制设备线路产生火花、电弧或 高温的措施。4. 危险区域划分的目的危险区域划分是对可能出现爆炸性气体环境进行分析和分区，以便正确选择和安装危险环
8、境中的电气设备，达到安全经济使用的目的。危险区域划分是根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间进行分区，分为0区、1区、2区，实际上应经过设计或适当的操作方法，也就是采取措施将0区或1区所在的数量上或范 围上减至最小，换句话说，工厂设计中大部分场所为2区或非危险区。5. 爆炸性气体环境危险区域划分程序 (1)危险区域划分危险区域划分应由懂得可燃物质性能的工艺、设备和管道专业人员进行，还要与安全、电 气等其它专业人员商议。危险区域划分的根本因素就是鉴别释放源和确定释放源的等级。释放源是指可释放出能形成爆炸性混合物的物质所在的位置或地点。对每台工艺设备如罐、泵、管道、容器、阀门等都视作可燃物质
9、的潜在释放源。如果该类设备不可能含有可燃物质，那么很明显它的周围就不会形成危险环境。如果该类设备含有可燃物质，但不向大气中释放，如全部焊接管 道不视为释放源，则同样不会形成危险环境。如果已确认设备会向大气中释放可燃物质，必须首先按可燃物质的释放频繁程度和持续时间长短分级，分为连续级释放源、一级释放源、二级释放源（定义见规范p9页），再根据释放源的级别和通风条件划分区域。当爆炸危险区域内的通风的空气流量能使可燃物质很快稀释到爆炸下限值的2 5 %以下时，可定为通风良好。以下场所可定为通风良好场所：1）露天场所；2）敞开式建筑物。在建筑物的壁、屋顶开口，其尺寸和位置保证建筑 物内部通风效果等效于露
10、天场所；3）非敞开建筑物，建有永久性的开口，使其具有白然通风的条件；4）对于封闭区域、每平方米地板面积每分钟至少提供0.3m3的空气或至少1h换气6次，则可认为是良好通风场所。这种通风速率可由白然通风或机械通风来实现。原则上是存在连续级释放源的区域可划为0区；存在一级释放源的区域可划为1区；存在二级释放源的区域可划为 2区。按以上规定划分区域等级后再根据通风条件调整区域划分。当通风良好 时，应降低爆炸危险区域等级；当通风不良时应提周爆炸危险区域等级。在实际中，应采取通风措施尽量减少1区，0区是极个别情况，例如密闭容器、贮罐等内部气体空间。符合下列条件之一时，可划为非爆炸危险区域：没有释放源并不
11、可能有可燃物质侵入的区域；一一可燃物质可能出现的最高浓度不超过爆炸下限值的10%;在生产过程中使用明火的设备附近，或炽热部件的表面温度超过区域内可燃物质引燃温度的设备附近；一般情况下，明火设备如锅炉采用平衡通风，即引风机抽吸烟气的量略大于送风机的风和煤燃烧所产生的烟气量，这样就能保持锅炉炉膛负压。可燃性物质不能扩散至设备附近与空气形成爆炸性混合物。因此明火设备附近按照非危险区考虑，包括锅炉本身所含有的仪表等可根据设施。建筑设计防火规范（GB50160-）和锅炉房设计规范（GB50041-）中都明确规定，燃油、燃气锅炉房应有良好的白然通风或机械通风设施。燃气锅炉房应选用防爆型的事故排风机。当设置
12、机械通风设施时，该机械通风设施应设置导除静电的接地装置，通风量应符 合下列规定:1燃油锅炉房的正常通风量按换气次数不少于3次/h确定；2燃气锅炉房的正常通风量按换气次数不少于6次/h确定；3燃气锅炉房的事故通风量按换气次数不少于12次/h确定。根据以上的规定，锅炉房应该能够认为是通风良好的场所。因此本规范建议与锅炉设备相连接的管线上的阀门等可能有可燃性物质存在处按照独立的释放源考虑危险区域，并通风良好的场所适当降低危险区域的等级。在生产装置区外，露天或开敞设置的输送可燃物质的架空管道地带，但其阀门处按具体情况定。（2）危险区域范围的确定。爆炸危险区域的范围根据释放源的等级和位置、可燃物质的特性
13、、通风条件、障碍物及生产条件、运行经验，经技术经济比较综合确定。爆炸危险区域的范围主要取决以下化学和物理参数：（一）释放速率：（单位时间从释放源中散发出可燃气体或可燃液体的蒸气或薄雾的数量）。释放速率越大，区域范围就越大。释放速率与释放源的几何形状、释放速度、浓度、可燃液体的挥发性、液体温度有关。（二）可燃液体的沸点：沸点越低，爆炸危险区域的范围就越大。（三）释放的爆炸性气体混合物的浓度：随着释放源处可燃物质浓度的增加，爆炸危险区域的范围可能扩大。（四）爆炸下限：爆炸下限越低，爆炸危险区域的范围就越大。（五）闪点：闪点越低，区域的范围可能越大。（六）相对密度：如果气体或蒸气明显的轻于空气，则它
14、就趋于向上漂移，且释放源上方垂直方向范围将随着相对密度的减小而扩大。如果明显的重于空气，它就趋于沉积于地面，在地面上，区域水平范围将随着相对密度的增大而增大。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至1.2之间的气体或蒸气，例如：一氧化碳、乙烯、甲醇、甲胺、乙烷、乙焕等在工程设计中相对密度视为比空气重的物质。（七）液体温度：蒸气压力随温度的增加而升高，因此由于 蒸发作用，释放速率增力口，危险区域的范围将扩大。（八）通风：随着通风量的加大，危险区域范围能够缩小。（九）障碍：障碍物能阻碍通风，因此可能扩大危险区域范 围，另一方面某些障碍物如堤坝、围墙或天花板都能限制危险区域范围。因此，在场所分类及范围确定时都应列出工厂用的所有加工材料的特性，包括闪点、沸点、引燃温度、蒸气压力、蒸气密度、爆炸极限、操作温度、爆炸性混合物 级别和温度组别。对于爆炸危险区域范围的确定是一个比较复杂的问题，实际操作如果没有例图更加难以实施，为了便于执行规范，在规范中引用了一些典型例图，规范中大部分采用了美国石油学会 API RP505及美国国家防火协会 NFPA497标准中的 例图。由于实际装置的工艺、设备、仪表、通风及 布置等条件不同，在 具体设计中均需结合实际情况、运行经验等
