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1、危险场所分类,防爆电气技术培训交流会,目 录,安全原理和场所分类 场所分类程序 危险场所划分举例 区域范围 一般说明 通风 文件,1 安全原理和场所分类,11 安全原理加工或储存可燃性物质的成套设备设计、操作和维护应使任何可燃性物质的释放和形成的危险场所的范围无论是在正常运行条件或其他条件下都保持最小，同时考虑释放的频度，持续时间和数量。在除正常操作外的维护工作中，可能会影响区域范围，但是，预计这只涉及允许工作系统的旁边。遇到紧急情况时，应依靠隔离不合适的电气设备、停止加工、隔离加工容器、抑制泄漏等措施，如果可能，应采取辅助的紧急通风措施。,1 安全原理和场所分类,在可能存在有爆炸性气体环境的
2、情况下，应采取下列措施：a)消除点燃源周围出现爆炸性气体环境的可能性，或b)消除点燃源。如果不可能，应选择并准备一些预防措施，即工艺设备、系统和程序使a)和b)共同存在的可能性减小到允许的程度。如果按高可靠性认可或综合在一起以达到相同的安全水平，则可以单独地采用这些方法，或者联合使用以达到等效的安全水平。,1 安全原理和场所分类,12 场所分类的目的场所分类是对可能出现爆炸性气体环境的场所进行分析和分类的一种方法，以便正确选择和安装危险场所中的电气设备，达到安全使用的目的，并把气体的级别和温度组别考虑进去。在使用可燃性物质的许多实际场所，要保证爆炸性气体环境永不出现是困难的。确保设备永不成为点
3、燃源也是困难的。因此，在出现爆炸性气体环境的可能性很高的场所，应采用安全性能高的电气设备。相反，如果降低爆炸性气体环境出现的可能性，则可以使用安全性能较低的设备。,1 安全原理和场所分类,几乎不可能通过对工厂或工厂布置的简单检查来确定工厂中哪些部分能符合三个区域的规定(0区、1区或2区)。对此，需要一个更详细的方法，这涉及到对出现爆炸性气体环境的基本概率的分析。第一步是按0区、1区和2区的定义来确定产生爆炸性气体环境的可能性。一旦确定了可能释放的频率和持续时间(释放等级)、释放速度、浓度、速率、通风和其他影响区域类型和或范围的因素，对确定周围场所可能存在的爆炸性气体环境就有了可靠的根据。因此，
4、该方法要求更详细地考虑含有可燃性物质并且可能成为释放源的每台加工设备的情况。,1 安全原理和场所分类,特别是应通过设计或适当的操作方法，将0区或1区场所在数量上或范围上减至最小，换句话说，工厂和其设备安装场所大部分应该为2区或非危险场所。对不可避免的有可燃性物质释放的场所，应限制其加工设备为2级释放源，如果做不到(即1级或连级等级释放源无法避免的场所)，则应尽量限制释放量和释放速度。在进行场所分类时，这些原则应优先给予考虑。必要时，加工设备的设计、运行和设置都应保证即使在异常运行条件下释放到大气中的可燃性物质的数量被减至最小，以便缩小危险场所的范围。,1 安全原理和场所分类,一旦对工厂进行了分
5、类并且做了必要的记录，很重要的是在未与负责场所分类的人员协商时，不允许对设备或操作程序进行修改。未经许可擅自进行场所分类无效。必须保证影响场所分类的所有加工设备在维修中和重新装配后都进行认真检查，重新投入运行之前，保证涉及安全性的原设计的完整性。,2 场所分类程序,21 总则场所分类应由懂得可燃性物质性能、设备和工艺性能的专业人员进行。还应与懂安全、电气及其他的工程技术人员商议。 下列条款对可能存在爆炸性环境和0区、1区和2区范围的危险场所分类程序给出了指南。 注:中国目前采用的危险场所划分方法与欧洲一致, 爆炸性气体环境划分为0区、1区和2区。美国和加拿大等地也采用Division的划分方式
6、，分为Division 1和Division 2两个等级，其中，Division 1对应0区和1区，Division 2对应2区。,2 场所分类程序,22 释放源确定危险区域类型的根本因素就是鉴别释放源和确定释放源的等级。只有可燃性气体、蒸气或薄雾与空气一起存在时，才能存在爆炸性气体环境，因此必须确定有关场所内是否存在可燃性物质。一般地说，这些可燃性气体或蒸气(并且可燃性液体和固体可能会产生可燃性气体或蒸气)是装在可能全封闭或不全封闭的加工设备中。为此，必须确定加工设备内部是否存在有可燃性环境，或者释放的可燃性物质是否能在加工设备外部产生可燃性环境。,2 场所分类程序,22 释放源（续） 每一
7、台加工设备(如罐、泵、管道、容器等)都应视作可燃性物质的潜在释放源。如果该类设备不可能含有可燃性物质，那么很明显它的周围就不会形成危险场所。如果该类设备可能含有可燃性物质，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场所。如果已确认设备会向大气中释放可燃性物质，必须首先确定大概的释放频率和持续时间，然后按分级的定义确定释放源的等级。一般认为封闭式加工系统可打开的部位(如：更换过滤器或加料)在进行场所分类时也应作为释放源。根据该方法，各种释放源可分别划为“连续级”，“1级”或“2级”。释放源的等级确定之后，必须测定出可能影响危险场所类型和范围的释放速率和其他因素。,2 场所分
8、类程序,23 区域类型存在爆炸性气体环境的可能性和由此形成的区域类型主要取决于释放源的等级和通风。注：通常，连续释放源形成0区、1级释放源形成1区、2级释放源形成2区。,2 场所分类程序,23 区域类型存在爆炸性气体环境的可能性和由此形成的区域类型主要取决于释放源的等级和通风。注：通常，连续释放源形成0区、1级释放源形成1区、2级释放源形成2区。 24 区域范围区域范围主要受以下化学和物理参数、一些可燃性物质固有特性的影响，其他因素为加工过程中特有的。为简便起见，下面所列的各参数的作用是以假定其他参数保持不变为前提。,2 场所分类程序,241 气体或蒸气的释放速率释放速率越大，区域范围就越大。
9、释放速率取决于释放源本身的其他参数即：a)释放源的几何形状这与释放源的物理特性有关，例如：开口表面形状、泄漏法兰等。b)释放速度对于给定的释放源，释放速率是随释放速度的加快而增大。在加工设备含有可燃性物质情况下，释放速度与工艺压力和释放源的几何形状有关。通过可燃性蒸气的释放速率和扩散的速率来确定可燃性气体或蒸气云的大小，从泄漏处高速流出的气体或蒸气是会形成一个通过夹杂有完全自动稀释的圆锥形的喷咀。爆炸性环境的范围几乎与风速无关。如果释放速度较慢或释放速度受到固体物体阻碍而改变，则释放只有通过自然风来进行，并且其稀释和扩散范围取决于风速。c)浓度释放速率随着释放混合物中可燃性蒸气或气体的浓度的增
10、加而增加。,2 场所分类程序,d)可燃性液体的挥发性首先这与蒸气压力和汽化热有关。如果未知蒸气压力，则沸点和闪点可用作指导性参数。如果闪点高于可燃性液体的相应的最高温度，则爆炸性环境就不可能存在。闪点越低，区域的范围可能越大。如果在某种程度上以雾状形式释放可燃性物质(例如喷雾)，在物质闪点以下可能形成爆炸性环境。注： 1 可燃性液体的闪点不是准确的物理量，尤其是含混合物的场所。2 尽管某些液体(如卤化碳氢化合物)能够形成爆炸性气体环境，但它却没有闪点。在这些情况下，把对应于爆炸下限的饱和浓度的液体均衡温度与相应液体的最高温度相比较。e)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
11、放速率增加。注：已释放的液体温度可能升高，例如：热表面或高温环境。,2 场所分类程序,242 爆炸下限(LEL)对于给出的释放体积，爆炸下限(LEL)越低，危险区域范围就越大。 243 通风随着风量的加大，危险区域范围可以减小。阻碍通风的障碍物能使危险区域范围扩大。另一方面，某些障碍物如堤坝、围墙或天花板都能限制危险场所范围。 244 释放气体或蒸气的相对密度如果气体或蒸气明显的轻于空气，则它就趋于向上飘移，且释放源上方的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。注： 1 对于实际应用来说，气体或蒸气的相对
12、密度低于08被认为是轻于空气，如果相对密度高于12，则被认为重于空气。在上述数值之间的气体或蒸气应酌情考虑。2 经验表明，氨很难点燃，而在户外气体释放将会迅速扩散，因此，爆炸性气体环境扩展将被忽略。,2 场所分类程序,245 应考虑的其他参数a)气候条件；b)地形分布状况。 246 实例图 本章第3条，以示例表明了上述参数影响蒸气或气体释放速度的一些方式和区域范围。a)释放源：液体的敞开表面在大多数情况下，液体温度将低于沸点，蒸气的释放速率主要取决于：液体温度；在其表面温度下液体的蒸气压力；蒸发表面的尺寸。,2 场所分类程序,b)释放源：液体的瞬间蒸发(以喷射或喷雾为例)当排放液体瞬间蒸发时，
13、释放蒸气速率等于液体流动速率，并且这与下列参数有关：液体压力；释放源的几何形状。如果液体没有瞬间蒸发，因为液滴、液体喷射和汇积会形成新的释放源，这种情况则很复杂。c)释放源：气体混合物的泄漏气体释放速率受下列参数影响：含有气体的设备内的压力；释放源的几何形状；释放混合物中的可燃性气体浓度。,3 危险场所划分举例,3.1 场所划分的实施过程涉及当可燃性气体或液体从容器中释放时，它们的变化过程、特性知识以及在特定条件下，以工厂设备项目安装经验为基础的工程方面的正确判断等。由于这些原因，不可能给出设备以及加工过程特性的各种想象的变化。因此，所选择的示例是一些能很好地说明场所划分的原理例子，以便使设备
14、能够在危险场所中安全使用。危险场所中的危险物质为可燃性液体、液化气或蒸气或通常情况为气体，并且与空气按一定浓度混合为可燃性。,3 危险场所划分举例,3.2 对于图中所示的距离，已规定了特定工厂组成条件。并且考虑了与设备的机械性能和其他代表性设计标准相关连的泄露条件。它们不是普遍适用的；诸如加工材料的总量、断路时间、扩散时间、压力、温度等因素以及与工厂组成和加工材料有关的其他标准，都影响场所分类，这需要作为特殊问题加以考虑。因此，这些例子仅是指导范例，应用时必须考虑特殊的环境。,3 危险场所划分举例,3.3根据选定的行业标准的不同，区域的形状及范围可以改变。 3.4下面示例的意图主要不是用于场所
15、分类，他们的主要目的是通过下面的指导以及标准的方法，可得出典型的结论进行展示。这些例子也可用作制定详细的补充标准的例证。 3.5 给出的数字都取自或对应于近似的各种国家标准或行业标准中的数据，这些数据仅仅作为区域大小的指南；在个别的情况下，可从相关的法规中得到区域的范围和形状。,3 危险场所划分举例,3.6 若要将标准中给出的例子用于实际的场所分类，就必须考虑各个不同情况的特殊细节。 3.7 在每个例子中，只给出了一些影响区域类型和范围的参数，而不是全部。一般情况下，考虑到这些因素是特殊规定的，有一些是定性的而不是定量的，所以分类的结果较为保守的，也就是说，若可能更严密地规定运行参数，便会得到
16、更准确的场所分类。,3 危险场所划分举例,示例1：一般工业用泵，安装在户外地平面上，抽吸可燃性液体。 (未按比例),3 危险场所划分举例,影响区域类型和范围的主要因素 设备和加工过程 通风 类型自然 人工 等级中级 高级* 有效性差 一般 释放源 释放等级 泵密封1级和2级 产品 闪点低于加工温度和环境温度 蒸气比重大于空气* 气流来自泵用电机。,3 危险场所划分举例,考虑到相关参数，对泵工作容量为50m3/h，在低压下工作时，可得出下面典型的数值：a=3m，水平到释放源的距离；b=1m，从地面到释放源上方1m注：由于空气流速很高，1区场所范围可忽略不计。,3 危险场所划分举例,示例2 露天场所中，安装在加工容器上的压力呼吸阀：(未按比例),3 危险场所划分举例,影响区域类型和范围的主要因素 设备和加工过程 通风 类型自然 等级中级 有效性一般 释放源 释放等级 阀门出口1级 产品 天燃气 气体比重大于空气,
