爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(2).pdf

爆炸和火灾危险环境电力装置设计标准第一章总那么第一章总那么第 102 条本标准不适用的环境，是指不是由于本标准 的缘故，而是由于其它缘故构成危险的环境。专用性强并有专用规程 的，或在本标准的区域划分及采取措施中难以满足要求的特不情况，如电解生产装置中电解槽母线及跳槽开关等，建议以后另订专用规程。关于水、陆、空交通运输工具及海上油井平台，如车、船、飞机、海上油井平台等均为特不条件的环境，故危险区域的划分、范围等不可能满足本标准的要求。蓄电池室目前可按原水电部有关蓄电池运行规程执行。由于新型蓄电池的出现，对不产生氢气或有消氢防爆装置的蓄电池，可按制造厂要求执行。关于制造爆炸性物质过程中的化学过程，如与本章范围二致的，能够按本标准执行。在执行本标准时，还应执行国家和部颁发的专业标推和标准的有关。但本标准中某些，严于或满足其它国标最低要求的，不视为“有矛盾。第二章爆炸性气体环境第二章爆炸性气体环境第 2 1 1 条环境温度可选用最热月平均最高温度，亦可利用采热通风专业的“工作地带温度或依据相似地区同类型的生产环境的实测数据加以确定。除特不情况外，一般可取 45。本标准：闪点在 45及以下的为易燃液体，闪点在 45以上的为可燃液体。第 213 条在防止产生气体、蒸气爆炸的条件的措施中，在采取电气预防往常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。第 2，2，1 条气体或蒸气爆炸性混合物的危险区域的划分。危险区域的划分是依据爆炸性混合物出现的频繁程度和持续时刻，划分为 0 区、1 区、2 区，等效采纳了国际电工委员会。除了封闭的空间，如密闭的容器、贮油罐等内部气体空间，特别少存在 0 区。尽管高于爆炸上限的混合物可不能形成爆炸性环境，然而对有可能进进空气而使其到达爆炸极限的环境，仍应划分为 0 区。例如固定顶盖的易燃液体贮罐，当液面以上空间未充惰性气体时应划分为 0 区。在生产中 0 区是极个不的，大多数情况属于 2 区。在设计时应采取合理措施尽量减少 1 区。第 223 条对释放源的分级，等效采纳了国际电工委员会7910 文件。在该文件中，对重于空气的爆炸性气体或蒸气的各种释放源四面爆炸危险区域划分，及轻于空气的爆炸性气体或蒸气的各种释放源四面爆炸危险区域划分，分不用图例如讲明，如图 2231、图 22，320 第 23，1 条爆炸危险区域的范围要紧取决于以下各种参数：图22，31 置于空气的爆炸性气体或蒸气的各种释放源四面爆炸危险区域划分例如注：图中表示的区域为：露天环境；释放源接近地坪。该区域的外形和尺寸取决于许多因素(见第三节)。易燃物质的泄出量：随着释放量增大，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。释放的爆炸性气体温合物的浓度：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。图 2232 轻于空气的爆炸性气体或蒸气的各种释放源四面爆炸危险区域划分例如注：图中表示的区域为：露天环境；释放源在坪以上：明显轻于空气的气体。该区域的外形和尺寸取决于许多因素(见第三节)。易燃液体的沸点(液体混合物初沸点)：易燃液体释放的蒸气浓度是与对应的最高液体温度下的蒸气压力有关。为了比立，此浓度能够用易燃液体的沸点来表示。沸点越低，爆炸危险区域的范围就越大。爆炸下限：爆炸下限越低，爆炸危险区域的范围就越大。闪点：要是闪点明显高于易燃液体的最高操作温度，就可不能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。某些液体(如卤代碳氢化合物)，尽管它们形成爆炸性气体混合物，却没有闪点。在这种情况下，应将在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立。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，本规程将相对密度在 O 75 以上的气体或蒸气视为。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；障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：假设温度在闪点以上，所加工液体的温度上升，爆炸危落区域的范围将扩大。但应考虑，由于环境温度或其它因素(如热外表)，释放的液体或蒸气的温度有可能下落。至于更具体的爆炸危险区域范围的，这是一个长期没有得到妥善解决的咨询题。上述所列碍事范围大小的参数，是采纳了IEC，但由于该 迄今只是原那么性，而无具体尺寸可遵循。本标准内的具体尺寸，是等效采纳国际上广泛采纳的美国石油学会 APIRP500 及美国国家防火协会(NFPA)有关 及例图。过往化工系统从国外引进的装置，已普遍采纳APIRP500，实践证实比立稳妥。更适合用于大中型生产装置。至于中小型的生产装置那么等效采纳了美国国家防火协会 NFPA497A 的。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平安。因此，正像国际电工委员会及各国规程中 一样，在使用这些例图前应与实际经验相结合，防止生搬硬套。由于各行各业情况各异，本例图中如有尚不合有用或不够使用的，待以后修订时增补。由于油气田、石油库的爆炸危险区域范围另有，因此本条将其除外。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，缘故是危险区域范围的 是按释放源级不，结合通风情况来确定，以防止电气设备或线路的故障引起事故，与建筑防火距离不是同一概念。第 2313 条泵坑划为 2 区是考虑到风扇反转时从交换器夹带过多泄漏物的情况。第 2314 条第 2.316 条有关危险区域范围图中建筑物的隔墙共分以下两种情况：1无孔洞的实体墙；2有一般门窗的墙。第 2319 条本标准中 了设计部门的设计文件中，必须包括危险区域划分图，这是完全必要的。因为，过往是以厂房为单位划分场所，而目前 IEC 及各要紧工业国都以释放源为根底划分范围，因此，要是没有分级图，难以表达清楚。这也与 IEc 及各要紧工业国的做法相一致。在无孔洞的实体墙内侧，那么通风不良，其外侧那么由于无孔洞实体墙的阻挡使危险区域范围不致扩大。第 241 条一第 242 条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?GB383683。该标准采纳 IEC 的按最大试验平安间隙(MESG)及最小点燃电流(MICR)分级以及按引燃温度分组。本标准附录“气体或蒸气爆炸性混合物分级分组举例表，完全采纳了 IEC 的附表。第 2 5 3 条爆炸性气体环境电气设备的选择是按 O 区、1 区、2 区相应作出的。各国在选型上大致相同，但对某些类型电气设备掌握的严宽程度不完全一致。例如，有些国家在 2 区准许采纳一般工业用优质电动机：IEC 及西德、英国等规程，无火花电动设备(即“n型)为用于 2 区的最低要求的设备，增安型为 1 区的最低要求的设备。本标准中列进无火花“n型电动机，一方面是考虑到为我国生产“n型电机制造条件，另一方面那么为今后外贸引进该类型产品提供使用范围的依据，无火花型电动机比立经济，但平安性不如增安型。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。关于一般工业型电动机，由于我国目前一般工业用电动机在结构上、质量上不完全与国外等同，为了保证平安，本标准末在 2 区内 采纳一般工业型电动机。在 2 区内不准许采纳一般工业电动机的，是与国际电工委员会 IEC 标准等效的。国际电工委员会、西德等标准 在 1 区内能够来用增安型，考感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，故在 1 区中增安型宜慎用。增安型电动机保卫的堵转保卫，目的是防止在爆炸性气体环境中出现危险的高温，也是国标?爆炸性环境用防爆电气设备增安型电气设备“e?规程所要求的。如目前苏州机床电器厂生产的 3uA5e 系列增安型电机保卫用热过载继电器是通过国家防爆电气产品质量监督检验测试中心验证的 30kw 以下增安型电动机的保卫设备。所选用的防爆电气设备的级不或组不，不应低于该爆炸性气体环境内爆炸性混合物的级不和组不，当存在有两种易燃性物质形成的爆炸性混合物时，应按混合后的爆炸性混合物的级不和组 7 不选用，一般可按危险程度较高的级不和组不选用。按国家标准?爆炸性环境用防爆电气设备通用要求?，各种防爆类型标志如下：隔爆型 d增安型 e实质平安型 ia，ib正压型充油型充砂型 q无火花型 n特不型电气设备分为两类：I 类：煤矿井下用电气设备。类：工厂用电气设备。电气设备的防爆标志举例如下：类隔爆型 B 级 T3 组：dBT3。类实质平安型 ia 等级 A 级 T5 组：iaAT5。采纳一种以上的复合型式时，应先标出主体防爆型式，后标出其它防爆型式。如，类主体增安型并具有正压型部件 T4 组：ePT40 主体防爆型式一般是指电气设备外壳的防爆类型。对只准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，这时可不必注明级不与温度组不。例如，类用于氨气环境的隔爆型：d(NH3)或 d氨。关于：类电气设备的标志，能够标温度组不，也能够标最高外表温度，或两者都标出。例如，最高外表温度为 l25的工厂用增安型：eT5；e(125)或e(125)T5。复合型电气设备，应分不在不同防爆型的外壳上标出相应的防爆型式。为保证平安，应指明在 条件下使用的电气设备，须在其合格证号之后加符号“x。本标准表 253l，对增安型电动机需选择适宜的过电流保卫装置，防止当转子堵转时产生不准许的高温。本标准表 2.533 操纵开关是指按钮开关、操作开关等。此外，与操纵用小型开关相类似的压力开关、浮动开关、限位开关也同样适用。第 2.57 条位于 l 区、2 区四面的变电所、配电所和操纵室的地面是指安装电气设备的地面，为防止爆炸性气体侵进而采取的措施。第 258 条关于爆炸危险环境配线，采纳铜芯及铝芯导线或电缆咨询题。依据调查，从平安瞧点瞧，铝线的机械强度差，易于折断，需要过渡连接而加大接线盒，另外，在连接技术上也难于操纵，以保证质量。铝线在60A 以上的电孤引爆时，其传爆间隙又接近制造规程中的准许间隙上限，电流再大时特别不平安，因此铝线较铜线危险得多。但考虑到铝芯电线、电缆过往使用面较广，有些地点使用上有一定经验，故 在2 区内如符合一定要求、能确保平安的，电力线路也可选用 4mm2 及以上多股铝芯导线(目前只生产 1Omm2及以上),照明线路可选用 25mm2 及以上单股铝芯导线。目前我国正在考虑开展在机械强度和导电性能上比立好的电工铝线，但据我们了解，近期内只预备生产用于输电线路的裸线，如钢芯铝统线等产品。待以后生产电工铝制成的尽缘电线或电缆后再考虑电工铝芯导线和电缆在爆炸危险环境的使用。电缆沟敷设时，沟内应充砂及采取排水设施。可依据各地区经验做成有电缆沟底的或无电缆沟底的。为将爆炸性气体或火焰隔离切断，防止传播到管子的其它部位，故防爆钢管配线需设置隔离密封。在国际电工委员会 IEC 规程中 采纳阻燃型电缆。由于我国阻燃型电缆的价格较贵，考虑到假设严格等效采纳国际电工委员会的，将使建设投资增加，故本规程中选用了“建议的词句，视各工程的具体条件确定。关于爆炸危险区内的中间接头，假设将该接头置于符合相应区域等级 的防爆类型的接头盒中时，那么是符合要求的。本标准内的严禁在 1 区和不应在 2 区内设置中间接头，是指一般的没有特不防护的中间接头。第三章爆炸性粉尘环境第三章爆炸性粉尘环境第 3 1 2 条本?标准?中对粉尘爆炸危险介质按照危险程度及其本身性质的不同，将粉尘分为三类；爆炸性粉尘、可燃性导电粉尘及可燃性非导电粉尘。爆炸性粉尘是指这种粉尘即使在空气中氧气特别少的环境中或在二氧化碳中也能着火，呈悬浮状态时能产生剧烈的爆炸。如在化工生产中采纳铝触媒，这些触媒所用的原料铝粉即属于爆炸性粉尘。可燃性粉尘是指与空气中的氧气发生发热反响而燃烧的粉尘。这种可燃性粉尘的危险程度低于爆炸性粉尘。可燃性粉尘又分为导电性粉尘与非导电性粉尘。关于电气装置来讲，导电性粉尘导致电火花的危险性较非导电性粉尘高，从由于电气装置的危险温度及电气火花导致的危险程度来讲,导电性粉尘亦较非导电性粉尘为高。第 315 条在防止粉尘爆炸的全然措施中，本?标准?提到了采纳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 局部“粉尘(AS2430 第 2 局部，1986)中提到：“粉尘不同于气体，过量的通风不一定是适宜的，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?标准?中那么是强调采纳机械通风措施，防止形成悬浮状粉尘。亦即在生产过程中采纳通风措施，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，既节约物料的损耗，又落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。第 3.21 条在编制?标准?的过程中，参考了世界各要紧国家对爆炸性粉尘环境的分级。本?标准?中对爆炸性粉尘环境的分级，是采纳与爆炸性气体环境的分级相应的划分方法，将爆 11 炸性粉尘连续出现或长期存在的区域划分 10 区(在 0的符号前面加了个“l)。如此做是既与气体、蒸气爆炸危险区域的 0 区相对应，又区不于气体、蒸气爆炸危险区域。将有时会将积留下的粉尘扬起而偶然产生爆炸危险的区域分为 11 区，这与气体、蒸气爆炸危险区域的 1 区相对应，在 1 的符号前面也加了“1。故本?标准?将粉尘爆炸危险区域分为 10 区及 11 区。按照其它国家的分级瞧点，粉尘爆炸危险区域不存在 2 区的情况，因此本?标准?也未列进 12 区这一级。第 331 条第 33.2 条关于粉尘爆炸危险区域的范围，在个不国家标准中有较为具体的，即按不同性质的粉尘，划分不同等级的区域范围。除建筑物内部外，在建筑物门、窗外也划定了一定的范围。但世界上几个要紧国家的有关粉尘爆炸危险区域的范围，都没有进一步具体的。在本?标准?中采取了要紧以厂房为单位划定范围。的方法，这种方法结合我国工业粉尘爆炸危险区域的习惯，也多是以建筑物隔开来防止爆炸危险范围扩大的。对电气装置来讲，也是以厂房为单位进行设防。第 342 条关于在爆炸性粉尘环境中专用的粉尘防爆电气设备，西德、日本等国均有生产，而我国目前这种专用的粉尘防爆电气产品正在开发中。今后随着生产的开展，我国也将会有专门用于爆炸性粉尘环境的防爆电气设备出现。在本?标准?中那么以我国的粉尘防爆设备标准为要紧选择类型，待今后专用的粉尘防爆产品开展后，再作相应的修改。第 3 4 3 条电气线路的铜、铝线选择咨询题。对爆炸危险区域的电气线路来讲，选用铜芯导线或电缆，在机械强度上较铝芯高，不易造成断线，亦即减少产生电火花的可能性；在电气火花的点燃能力上铜芯较铝芯低，即对同样的爆炸危险介质，由铝芯导线或电缆产生的电火花较铜芯导线或电缆产生的电火花轻易点燃或引爆。故从平安角度动身，在爆炸性粉尘环境内的电气线路采纳铜芯导线或电缆是适宜的。然而，考虑到铝芯电线电缆过往使用面较广，有些地点使用上有一定经验，故 11 区内，如符合一定要求，能确保平安的，也可选用铝芯导线和电缆。关于导线截面选择，在比立了世界上几个要紧国家的规程后，沿用了比立平安的作法，即对 1000V 以下鼠笼型感应电动机按额定电流的 125选择支线的截面，如此提高了电气线路的平安程度，且对节约电能有利。第四章火灾危险环境第四章火灾危险环境第 411 条目前，国际电工委员会及一些要紧工业国(除苏联等少数国家外)没有有关火灾危险环境的电力设计技术方面的，我们仍然保持了原 GBJ5883?爆炸和火灾危险场所电力装置设计标准?的内容。第 421 条当划分火灾危险区域时，在个不情况下，例如区域空间特别大，而易燃液体的量较少，同时有生产运行经验证实无爆炸危险而只有火灾危险时，亦可划为火灾危险。因此在划分一个区域是否有火灾危险时，首先要认真考虑可燃物质在区域内的量和配置，以决定是否有引起火灾的可能，假设有可能，才能划为火灾危险区域，而不能认为只要有可燃物质，就属于火灾危险环境。第 432 条在火灾危险环境中，正常运行时有火花的和外壳外表温度较高的电气设备，应远离可燃物质，要紧是考虑到电气设备的外表高温电弧及线路接触不良或断线引起的火花，将引燃四面的可燃物质，造成火灾事故。第 46。4 条火灾危险环境电气设备选型表中电器和仪表，除表中所列出的电器外，尚包括信号灯、电铃、电笛、插销等。第 435 条设置露天变压器或露天配电装置，对设开门、窗和孔洞的要求，要紧考虑到防止从上面落下物体时，引起短路或接地等事故，关于专用和密封型变压器，那么可不受本条文限制。