爆炸危险环境电力装置设计规范方案.docx

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1、爆炸危险环境电力装置设计规范 另一方面，一些障碍物如大坝、墙壁或天花板可以限制危险 区域的范围。因此，工厂中使用的所有加工材料的特性应在现场分类和范围确定 中列出，包括闪点、沸点、着火温度、蒸汽压、蒸汽密度、爆炸极 限、操作温度、爆炸性混合物水平和温度组。爆炸危险区域范围的确定是一个复杂的问题，没有图例的情况下更 难以实施实际操作。为了便于规范的实施，规范中引用了一些典型 的插图，大部分采用了 api gravity的API RP505和美国国家消防 协会的NFPA497标准中的插图。由于实际装置的工艺、设备、仪表、 通风、布置等条件不同，具体设计时应根据实际情况和运行经验综 合判断，采用更大

2、或更小的距离。在许多国家和IEC标准中，一些 危险区域的示意图被放在标准的附录或图集中，这不是强制性的规 定，只是一个指导性的例子。由于各行业的特殊性，常被用来确定危险区域的范围。新建、扩建、改建汽车加气站、液化石油气加气站、压缩天然气加 气站、汽车加气站的设计和建设等行业相关国家标准，应采用汽 车加气站设计和建设规范GB50156o油气田及其管道工程和油库爆 炸危险区域的其他规范，如石油设施电气设备安装区I区、0区、 1区和2区划分推荐作法SYT6671-2006（本标准相当于api gravity API RP505）和油库设计规范GB50074。在确定危险区域的范围时，应考虑以下几点：（

3、一） 对于炼油装置和石油化工厂，在加工过程中，化工设备公司处理高速、高温和高压的液体或蒸汽。距离释放源15米。(二)对于高挥发性物质(具有低沸点，当释放到大气中时一，它们迅速吸热，从而形成大量密度高于一般空气的冷气，尤其是在 阶地上或附近释放时。如果气流没有帮助扩散，这种重气体会 沿着梯田扩散很远。)大量乙烯、丙烯、乙烷、丙烷、丁烷等时。 有可能被释放，爆炸危险区域应被划分为额外的2个区域，即2 个区域外15米，额外的2个区域应高出地面0.6m。(3)当物料的工作温度高于可燃液体的闪点(60),可燃液体 可能泄漏时，爆炸危险区的范围可适当缩小，但不应小于4. 5n) (4)符合国家标准GB38

4、36. 14(相当于IEC60079-10)附录C条件的内容，可参照附录C中危险场所划分实例进行划分(5)对于工艺设备容积不大于95nl3,压力不大于3. 5MPa,流量不大 于38L/s的生产装置，为二级释放源，根据生产实际经验，爆炸危 险区域范围以释放源为中心，半径为4. 5m,分为2个区域 当可燃物质轻于空气时，爆炸危险区域的范围和大小应按4.5m 划分6.爆炸性气体混合物的分类和分组为了选择适用于爆炸性气体环境的电气设备，爆炸性气体热化 合物按其最大试验安全间隙或最小点火电流分为iiA、iiB和iiC。 最大试验安全间隙是制造电气设备隔爆外壳的基础数据。在隔爆外壳中，其周围的爆炸性气体

5、热化合物被从隔爆间隙喷出的爆炸产物 的能量点燃。所以隔爆型防爆结构的定义是当可燃气体或蒸汽进入 外壳内发生爆炸时，外壳能够承受爆炸。最小点火电流比是设计本 质安全电路的基础，在本质安全电路中，爆炸性气体混合物由电火 花点燃。因此，本质安全防爆结构被定义为电气设备产生的火花、 电弧或高温不会点燃可燃气体或蒸汽的结构。通过大量试验，两个 标准装置测得的几种爆炸性气体混合物的最大试验安全间隙和最小 点火电流比的分类数据是一致的，即最大试验安全间隙小的气体混 合物的最小点火电流比小。最大测试安全间隙(MESG)或最小点火电流比(MICR)的分类级 另U最大试验安全间隙(MESO) (mm)最小点燃电流

6、比(MICR)DB0.5MESO0,90.45MICRH 8nc0,5(145注:分类等级应符合现行国家标准爆炸性环境用防爆电气设 备的通用要求。最小点火电流比(MICR)是实验室中各种可燃物质的最小点火电 流值与甲烷的最小电流值之比。根据可燃物质的着火温度，爆炸性气体混合物分为TK T2、 T3、T4、T5和T6O要求防爆电气设备允许的最高表面温度不应超过 爆炸性气体混合物的着火温度。温度组可燃物质的着火温度（）一种网络的名称（传输 率可达1. 54mbps）温度450T2300 u t450T3200tW300T4135tW200T5100tW135T685 t450 T2300 4502

7、 t300T3200 300 三 t200cT4135200t135T5100135t100T685100t85电气温度 组电气设备的最 高允许表面温 度气体/蒸汽的点 燃温度适用的设备温 度水平一种网络 的名称（传450 450 T1-T6输率可达1. 54mbps)T2300 300T2-T6T3200 200T3-T6T4135135T4-T6T5100100T5-T6T685 85T6选用的防爆电气设备的等级和组别不应低于爆炸性气体环境中爆 炸性气体混合物的等级和组别。当有两种以上可燃物质形成的爆炸 性气体混合物时，应根据混合爆炸性混合物的级别和组别选择防爆 电气设备。当无证据可查，无

8、法进行试验时，可根据危险性较高的 级别和组别选择防爆电气设备。对于混合气体的分类，一直很难确 定。本规范根据API-RP-505、NFPA497、IEC60079-20 和GB3836. 12 的相关规定，提出了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，并利用该计算结果判断多组分爆炸性气 体的分类原则，进一步应用于指导工程实践中电气设备的选择。见 文章描述。(8)防爆电气设备标志示例如增安型“E”(EPL如)、正压外壳“PX” (EPL GB)的电气设备最高 表面温度为135,可用于丙类气体着火温度高于135c的爆炸性气 体环境:Ex e px IIC 135(T

9、4)Gb或Ex eb pxb IIC135 (T4) o如防爆“D(EPL Gb)和增安型“E”(EPL和Gb)电气设备,用于 B类气体引燃温度大于200的爆炸性气体环境:Ex de IIB T3 Gb或 Ex db eb IIB T30例如，在有IHC导电粉尘的爆炸性粉尘环境中，使用灌封 “MA(EPL DA)电气设备,最高表面温度低于120 : Ex ma IIIC T120CDA或Ex MA IIIC T120例如，在有HIC导电粉尘的爆炸性粉尘环境中，“T（EPL DB） 电气设备应使用外壳保护，最高表面温度应低于225: ex T IIIC T225 DB IP65 或Ex tb I

10、IIC T225 IP65O例如，一家工厂加工大麦粉。加工过程中存在可燃不导电粉尘, 着火温度为270。根据可燃粉尘出现的频率和持续时间，划分为 22个区域，电气设备选用Ex tD A22 IP54 T195对于爆炸性气体和粉尘同时存在的区域，防爆电气设备的选择 应满足爆炸性气体和爆炸性粉尘两者的防爆要求，其防爆标志包括 气体和粉尘两者的防爆标志。目前这样的防爆电器产品已经有了。3.爆炸性环境中电气设备的安装爆炸环境中的电气线路和设备，除本质安全型电路外，应装设过 载、短路和接地保护，不可能产生过载的电气设备，可不装设过载 保护。除了根据相关规范的要求提供必要的保护外，爆炸性环境中 的电机还应

11、提供断相保护。如果电气设备的自动断电可能导致比点 火危险更大的危险，应使用报警装置代替自动断电装置。紧急断电措施为了处理紧急情况，应采取一种或多种措施切断危险场所外的 设备电源。为了防止额外的危险，必须连续运行的设备不应包括在 紧急断电电路中，而应安装在单独的电路上。变电站、配电站和控制室的设计应符合下列要求：1）变电所、配电室（包括配电室，下同）和控制室应布置在爆炸危 险区以外。当它们是正压室时，可以布置在1区和2区。2）对于可燃物质重于空气的爆炸性气体环境，位于爆炸危险区附加2区的变电所、配电室和控制室的电气及仪表设备层的地面应高6 .爆炸性粉尘危险场所的划分由原来的“10、11”两个区改

12、为三个 区。物种”20区、21区、22区”；.增加了爆炸性粉尘的分组：iha、niB和nic组；7 .在原规范文本中，“爆炸性气体环境中的电气装置”和“爆炸性 粉尘环境中的电气”力”并入第五章“爆炸环境下动力装置的设计”；8 .增加了设备防护等级（EPL）的概念；.增加了光辐射设备和传输系统的防爆结构类型；9 .将原规范文本中的可燃气体和液体改为可燃气体和液体；.将原规范中的一级发布源和二级发布源改为一级发布源和二级发 布源。一.一般规定本通用规范不适用于以下环境，增加以下内容：（相当于国际标 准IEC60079）6 .使用调味天然气作为供暖、空调、烹饪、洗衣和类似管道系统的 燃料；（这部分内

13、容设计详见城镇燃气设计规范）7医疗室；8 .特大事故；（灾难性事故，如加工容器被压碎或管道破裂等。）（本标准取消了原规范中不适用的电池室环境。蓄电池室危险区域的 划分是实际工程中经常遇到的，根据API RP505的建议，在本标准 附录B中增加了相应的划分建议。）出室外地面0. 6mo4.爆炸性环境中的电路设计电压在1000V以下的鼠笼式感应电动机的支线长期允许载流量不 应小于电动机额定电流的1.25倍。本条中的允许载流量是指敷设场 所环境温度下的载流量(不考虑敷设方式引起的修正)。应考虑按敷 设方式修正的电缆载流量不应小于电动机额定电流的1. 25倍。(2)爆炸性气体环境中钢管配线的电气回路必

14、须隔离密封，并应符合 下列要求。1)正常运行时，所有点火源外壳必须在450mm范围内隔离密封；2)直径大于50nlm的钢管应在引入接线盒450mm范围内隔离密封。3)在相邻爆炸环境之间以及爆炸环境与其他相邻危险或非危险环境 之间进行密封时，应使用纤维作为密封内部填料层的底层或夹层， 以防止密封混合物流出。填料层的有效厚度不得小于钢管的内径， 且不得小于16毫米。4)用于隔离和密封的连接部件不应用作连接线或分割线。文章中的钢管布线不是通常的保护钢管，而是从配电箱到用电 设备使用的钢管布线。保护钢管不受此规定的影响。(3)1区电缆线路禁止有中间接头，2区、20区、21区不应有中间接 头。是指没有特

15、殊保护的一般中间接头。(4)电缆或电线的端子连接:如果电缆内部的电线是绞合的，其端子 应采用异形端子或接线鼻连接。铝芯绝缘电线或电缆的连接和密封应通过压接、焊接或铜焊进行。与设备连接时(照明灯除外)，应采用铜铝过渡接头。架空电力线路禁止穿越爆炸性气体环境，架空线路与爆炸性气体 环境的水平距离不应小于杆塔高度的1.5倍。特殊情况下，采取有 效措施后，可适当缩短距离。如果防止架空线在电杆坠落时进入爆炸危险区域，根据实际情 况采取必要措施后，可适当减小架空线与爆炸性气体环境的水平距 离。5.爆炸性环境的接地设计(1) 1000伏交流电/1500伏DC以下供电系统的接地应符合下列要求：1) TN系统:

16、爆炸性环境中的TN系统应为TN-S型。2)TT系统:危险区域的TT式供电系统应采用剩余电流动作的保护电器。3) IT系统:爆炸性环境中的IT型供电系统应配备绝缘监测装置。这一条是强制性的。爆炸性环境中的TN系统应采用TN-S型， 即在危险场所，中性线和保护线不应接在一起或合并为一根导线。 在TN-C型向TN-S型过渡的任何部位，保护线应在非危险场所与等 电位联结系统连接。如果在爆炸性环境中引入TN-C系统，在正常 运行情况下，中性线中会有电流，可能产生火花，引起爆炸。因此, TN-S系统只允许用于爆炸危险区域。对于TT系统，由于单相接地阻抗较大，过流和速断保护的灵敏 度难以保证，所以需要采用剩

17、余电流保护电器。通常IT系统第一次接地时，保护装置不会直接跳闸，而是必须设置故障报警，及时消除隐患，否则如果接地异相，很可能导致短路，扩大事故。(2)等电位联结爆炸性环境应设置等电位联结，装置外所有外露导电部分应与 等电位系统连接。本质安全设备的金属外壳可以不与等电位系统连接，除非制造 商有特殊要求。有阴极保护的设备不应与等电位系统连接，但专门 为阴极保护设计的接地系统除外。(3)根据现行国家标准交流电气装置接地设计规范GB/T50065, 在爆炸环境中，下列不需要接地的部位仍应接地：1)额定交流电压为1000伏及以下，额定DC电压为1500伏及以 下的电气设备的金属外壳，在导电性差的地面上，

18、通常是不带电的;2)在干燥环境中，额定交流电压为127V及以下，DC电压为110V 及以下的电气设备通常为不带电的金属外壳；3)安装在接地金属结构上的电气设备。在爆炸危险环境中，电气设备的金属外壳应可靠接地。爆炸性气 体环境1区内的所有电气设备和爆炸性气体环境2区内除照明灯以 外的其他电气设备均应采用专用接地线。如果接地线与相线敷设在 同一个保护管内，其绝缘应与相线相同。此时，爆炸性气体环境中 的金属管道和电缆的金属护套只能作为辅助接地线。爆炸性气体环境2区的照明灯，可采用电气连接可靠的金属管道 系统作为接地线，但不能采用输送易燃物质的管道。（5）接地干线至少应在爆炸危险区域不同方向的两处与接

19、地体连接。设备的接地装置应与独立避雷针的防直击雷接地装置分开设置， 并可与安装在建筑物上的避雷针的防直击雷接地装置合并设置；也 可以组合防雷击感应的接地装置。接地电阻应取最低值。防雷接地和静电接地的设计应符合现行的相关标准和规范。本规范给出了判断通孔对不同释放水平影响的方法。见表2O但是, 以下示例不是强制性的，可以根据需要进行一些更改以适应特定的 情况。作为可能的释放源，应该将通孔位置之间的通孔视为可能的释放源。 来源的释放水平与以下条件有关：1）相邻区域的类型；2）开孔的频率和持续时间；3）密封或连接的有效性；4）涉及的地方之间的压力差。通孔分类根据以下特征，通孔被分为A、B、C和D类型。

20、1）A型:通孔不符合B、C或d型中规定的特性。示例：或者用于穿过的通孔，例如：穿过墙壁、天花板和地板的导管和管道;频繁打开的通孔；房屋、建筑中的固定通风口，以及像B、C、D这种经常或长期存在的通孔。2）B型:常闭（如自动关闭）且不常打开，紧密通孔关闭。3）C型:正常情况下，通孔是封闭的（如自动关闭），但不经常打开并 装有密封装置（如垫片），符合B型要求，沿整个周边还装有密封装置 （如密封点）；或者有两个B型通孔串联，有单独的自动密封装置。4）D型:满足C型要求的通孔经常是封闭的，只有用专用工具或在紧急 情况下才能打开。D型通孔是一种有效的密封通道（如导管和管道）或靠近危险场所的C 型通孔和B型通孔的串联组合。表3. 2. 3通孔对不同释放水平的影响注:括号中显示的释放级别是通孔频繁操作的