爆炸危险环境电力装置设计规范GB50058-2014

 前言

中华人民共和国国家标准
爆炸危险环境电力装置设计规范
Code for design of electrical installations in explosive atmospheres
GB 50058-2014
主编部门:中国工程建设标准化协会化工分会
批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2014年10月1日


中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第319号

住房城乡建设部关于发布国家标准《爆炸危险环境电力装置设计规范》的公告     现批准《爆炸危险环境电力装置设计规范》为国家标准,编号为GB 50058-2014,自2014年10月1日起实施。其中,第5.2.2(1)、5.5.1条(款)为强制性条文,必须严格执行。原《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB 50058-92同时废止。
    本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国住房和城乡建设部
2014年1月29日

    本规范是根据原建设部《关于印发<2004年工程建设国家标准制订、修订计划>的通知》(建标[2004]67号)的要求,由中国寰球工程公司会同有关单位共同修订而成。
    本规范修订的主要内容有:总则、爆炸性气体环境、爆炸性粉尘环境、危险区域的划分,设备的选择等。主要修订下列内容:
    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”,作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区中使用的规定;
    6.爆炸性粉尘危险场所的划分由原来的两种区域“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:ⅢA、ⅢB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(EPL)的概念;
  10.增加了光辐射式设备和传输系统防爆结构类型。
    在修订过程中,规范组进行了广泛的调查研究,认真总结了规范执行以来的经验,吸取了部分科研成果,借鉴了相关的国际标准及发达工业国家的相关标准,广泛征求了全国有关单位的意见,对其中主要问题进行了多次讨论、协调,最后经审查定稿。本规范删除了原规范中关于火灾危险环境的内容,对于火灾危险环境的电气设计,执行国家其他专门的设计规范。
    本规范共分5章和5个附录,主要内容包括总则,术语,爆炸性气体环境,爆炸性粉尘环境,爆炸性环境的电力装置设计等。
    本规范以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。
    本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国工程建设标准化协会化工分会负责日常管理,由中国寰球工程公司负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中如发现需要修改或补充之处,请将意见、建议和有关资料寄送中国寰球工程公司(地址:北京市朝阳区樱花园东街7号,邮政编码:100029),以便今后修订时参考。
    本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:
    主编单位:中国寰球工程公司
    参编单位:五洲工程设计研究院
              南阳防爆电气研究所
              中国石化工程建设公司
              中国昆仑工程公司
              华荣科技股份有限公司
    主要起草人:周伟 熊延 刘汉云 弓普站 郭建军 王财勇 王素英 张刚 李江 李道本 于立键
    主要审查人:王宗景 曹建勇 杨光义 周勇 罗志刚 徐刚 甘家福 范景昌 薛丁法 刘植生
  条文说明

修订说明

    《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058-2014,经住房和城乡建设部2014年10月1日以第319号公告批准发布。本规范是对《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB 50058-92进行修订而成。上一版的主编单位是中国寰球化学工程公司,参加单位是中国石油化工总公司北京设计院、中国人民解放军国防科学技术委员会工程设计研究所、上海石油化工总厂设计院、南阳防爆电气研究所,主要起草人是朱松源、陈乐珊、刘汉云。
    为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规定,《爆炸危险环境电力装置设计规范》编制组按章、节、条顺序编制了本规范的条文说明,对条文规定的目的、依据以及执行中需要注意的有关事项进行了说明(还着重对强制性条文的强制性理由作了解释)。但是,本条文说明不具备与规范正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握规范规定的参考。

1总则

1.0.1 为了规范爆炸危险环境电力装置的设计,使爆炸危险环境电力装置设计贯彻预防为主的方针,保障人身和财产的安全,因地制宜地采取防范措施,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于在生产、加工、处理、转运或贮存过程中出现或可能出现爆炸危险环境的新建、扩建和改建工程的爆炸危险区域划分及电力装置设计。
    本规范不适用于下列环境:
    1 矿井井下;
    2 制造、使用或贮存火药、炸药和起爆药、引信及火工品生产等的环境;
    3 利用电能进行生产并与生产工艺过程直接关联的电解、电镀等电力装置区域;
    4 使用强氧化剂以及不用外来点火源就能自行起火的物质的环境;
    5 水、陆、空交通运输工具及海上和陆地油井平台;
    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;
    7 医疗室内;
    8 灾难性事故。
1.0.3 本规范不考虑间接危害对于爆炸危险区域划分及相关电力装置设计的影响。
1.0.4 爆炸危险区域的划分应由负责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、电气专业的工程技术人员共同商议完成。
1.0.5 爆炸危险环境的电力装置设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

条文说明 1 总则 1.0.2 本规范不适用的环境是指非本规范规定的原因,而是由于其他原因构成危险的环境。
    专用性强并有专用规程规定的,或在本规范的区域划分及采取措施中难以满足要求的特殊情况,如电解生产装置中电解槽母线及跳槽开关等,建议另行制订专用规程。
    对于水、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殊条件的环境,故危险区域的划分、范围等不可能满足本规范的要求。
    本规范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,本规范在附录B中根据《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的相关条文增加了相应的划分建议。
    同时,本规范在不适用环境中增加了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和医疗室等环境。
    本规范特别说明不考虑灾难性事故。灾难性事故如加工容器破碎或管线破裂等。
    在执行本规范时,还应执行国家和部委颁发的专业标准和规范的有关规定。但本规范中某些规定严于或满足其他国家标准最低要求的,不视为“有矛盾”。

2术语

2.0.1 闪点 flash point
    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或空气混合物的最低液体温度。
2.0.2 引燃温度 ignition temperature
    可燃性气体或蒸气与空气形成的混合物,在规定条件下被热表面引燃的最低温度。
2.0.3 环境温度 ambient temperature
    指所划区域内历年最热月平均最高温度。
2.0.4 可燃性物质 flammable material
    指物质本身是可燃性的,能够产生可燃性气体、蒸气或薄雾。
2.0.5 可燃性气体或蒸气 flammable gas or vapor
    以一定比例与空气混合后,将会形成爆炸性气体环境的气体或蒸气。
2.0.6 可燃液体 flammable liquid
    在可预见的使用条件下能产生可燃蒸气或薄雾的液体。
2.0.7 可燃薄雾 flammable mist
    在空气中挥发能形成爆炸性环境的可燃性液体微滴。
2.0.8 爆炸性气体混合物 explosive gas mixture
    在大气条件下,气体、蒸气、薄雾状的可燃物质与空气的混合物,引燃后燃烧将在全范围内传播。
2.0.9 高挥发性液体 highly volatile liquid
    高挥发性液体是指在37.8℃的条件下,蒸气绝压超过276kPa的液体,这些液体包括丁烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯等液体,液化天然气,天然气凝液及它们的混合物。
2.0.10 爆炸性气体环境 explosive gas atmosphere
    在大气条件下,气体或蒸气可燃物质与空气的混合物引燃后,能够保持燃烧自行传播的环境。
2.0.11 爆炸极限 explosive limit
    1 爆炸下限(LEL) lower explosive limit
    可燃气体、蒸气或薄雾在空气中形成爆炸性气体混合物的最低浓度。空气中的可燃性气体或蒸气的浓度低于该浓度,则气体环境就不能形成爆炸。
    2 爆炸上限(UEL) upper explosive limit
    可燃气体、蒸气或薄雾在空气中形成爆炸性气体混合物的最高浓度。空气中的可燃性气体或蒸气的浓度高于该浓度,则气体环境就不能形成爆炸。
2.0.12 爆炸危险区域 hazardous area
    爆炸性混合物出现的或预期可能出现的数量达到足以要求对电气设备的结构、安装和使用采取预防措施的区域。
2.0.13 非爆炸危险区域 non-hazardous area
    爆炸性混合物出现的数量不足以要求对电气设备的结构、安装和使用采取预防措施的区域。
2.0.14 区 zone
    爆炸危险区域的全部或一部分。按照爆炸性混合物出现的频率和持续时间可分为不同危险程度的若干区。
2.0.15 释放源 source of release
    可释放出能形成爆炸性混合物的物质所在的部位或地点。
2.0.16 自然通风环境 natural ventilation atmosphere
    由于天然风力或温差的作用能使新鲜空气置换原有混合物的区域。
2.0.17 机械通风环境 artificial ventilation atmosphere
    用风扇、排风机等装置使新鲜空气置换原有混合物的区域。
2.0.18 正常运行 normal operation
    指设备在其设计参数范围内的运行状况。
2.0.19 粉尘 dust
    在大气中依其自身重量可沉淀下来,但也可持续悬浮在空气中一段时间的固体微小颗粒,包括纤维和飞絮及现行国家标准《袋式除尘器技术要求》GB/T 6719中定义的粉尘和细颗粒。
2.0.20 可燃性粉尘 combustible dust
    在空气中能燃烧或无焰燃烧并在大气压和正常温度下能与空气形成爆炸性混合物的粉尘、纤维或飞絮。
2.0.21 可燃性飞絮 conductive flyings
    标称尺寸大于500μm,可悬浮在空气中,也可依靠自身重量沉淀下来的包括纤维在内的固体颗粒。
2.0.22 导电性粉尘 conductive dust
    电阻率等于或小于1×103Ω·m的粉尘。 
2.0.23 非导电性粉尘 non-conductive dust
    电阻率大于1×103Ω·m的粉尘。
2.0.24 爆炸性粉尘环境 explosive dust atmosphere
    在大气环境条件下,可燃性粉尘与空气形成的混合物被点燃后,能够保持燃烧自行传播的环境。
2.0.25 重于空气的气体或蒸气 heavier-than-air gases or vapors
    相对密度大于1.2的气体或蒸气。
2.0.26 轻于空气的气体或蒸气 lighter-than-air gases or va-pors
    相对密度小于0.8的气体或蒸气。
2.0.27 粉尘层的引燃温度 ignition temperature of dust layer
    规定厚度的粉尘层在热表面上发生引燃的热表面的最低温度。
2.0.28 粉尘云的引燃温度 ignition temperature of dust cloud
    炉内空气中所含粉尘云发生点燃时炉子内壁的最低温度。
2.0.29 爆炸性环境 explosive atmospheres
    在大气条件下,气体、蒸气、粉尘、薄雾、纤维或飞絮的形式与空气形成的混合物引燃后,能够保持燃烧自行传播的环境。
2.0.30 设备保护级别(EPL) equipment protection level
    根据设备成为引燃源的可能性和爆炸性气体环境及爆炸性粉尘环境所具有的不同特征而对设备规定的保护级别。

条文说明 本规范中增加了以下术语的定义:
    高挥发性液体、正常运行、粉尘、可燃性粉尘、可燃性飞絮、导电性粉尘、非导电性粉尘、重于空气的气体或蒸气、轻于空气的气体或蒸气、粉尘层的引燃温度、粉尘云的引燃温度、爆炸性环境和设备保护级别(EPL)。
2.0.11 尽管混合物浓度超过爆炸上限(UEL)不是爆炸性气体环境,但在某些情况下,就场所分类来说,把它作为爆炸性气体环境考虑被认为是合理的。
2.0.15 在确定释放源时,不应考虑工艺容器、大型管道或贮罐等的毁坏事故,如炸裂等。
2.0.21 飞絮的实例包括人造纤维、棉花(包括棉绒纤维、棉纱头)、剑麻、黄麻、麻屑、可可纤维、麻絮、废打包木丝绵。
2.0.26 本条说明如下:
    (1)对于相对密度在0.8至1.2之间的气体或蒸气应酌情考虑。
    (2)经验表明,氨很难点燃,而且在户外释放的气体将会迅速扩散,因此爆炸性气体环境的范围将被忽略。

3爆炸性气体环境

3.1 一般规定

3.1.1 在生产、加工、处理、转运或贮存过程中出现或可能出现下列爆炸性气体混合物环境之一时,应进行爆炸性气体环境的电力装置设计:
    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体混合物。
3.1.2 在爆炸性气体环境中发生爆炸应符合下列条件:
    1 存在可燃气体、可燃液体的蒸气或薄雾,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、电弧或高温。
3.1.3 在爆炸性气体环境中应采取下列防止爆炸的措施:
    1 产生爆炸的条件同时出现的可能性应减到最小程度。
    2 工艺设计中应采取下列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自的厂房或界区内;
        3)在设备内可采用以氮气或其他惰性气体覆盖的措施;
        4)宜采取安全连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的滞留时间可采取下列措施:
        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自动测量仪器装置,当气体或蒸气浓度接近爆炸下限值的50%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。
条文说明 3.1 一般规定

3.1.1 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℃。

3.1.3 在防止产生气体、蒸气爆炸条件的措施中,在采取电气预防之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”。

3.2 爆炸性气体环境危险区域划分

3.2.1 爆炸性气体环境应根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间分为0区、1区、2区,分区应符合下列规定:
    1 0区应为连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境;
    2 1区应为在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境;
    3 2区应为在正常运行时不太可能出现爆炸性气体混合物的环境,或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境。
3.2.2 符合下列条件之一时,可划为非爆炸危险区域:
    1 没有释放源且不可能有可燃物质侵入的区域;
    2 可燃物质可能出现的最高浓度不超过爆炸下限值的10%;
    3 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;
    4 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确定。
3.2.3 释放源应按可燃物质的释放频繁程度和持续时间长短分为连续级释放源、一级释放源、二级释放源,释放源分级应符合下列规定:
    1 连续级释放源应为连续释放或预计长期释放的释放源。下列情况可划为连续级释放源:
        1)没有用惰性气体覆盖的固定顶盖贮罐中的可燃液体的表面;
        2)油、水分离器等直接与空间接触的可燃液体的表面;
        3)经常或长期向空间释放可燃气体或可燃液体的蒸气的排气孔和其他孔口。
    2 一级释放源应为在正常运行时,预计可能周期性或偶尔释放的释放源。下列情况可划为一级释放源:
        1)在正常运行时,会释放可燃物质的泵、压缩机和阀门等的密封处;
        2)贮有可燃液体的容器上的排水口处,在正常运行中,当水排掉时,该处可能会向空间释放可燃物质;
        3)正常运行时,会向空间释放可燃物质的取样点;
        4)正常运行时,会向空间释放可燃物质的泄压阀、排气口和其他孔口。
    3 二级释放源应为在正常运行时,预计不可能释放,当出现释放时,仅是偶尔和短期释放的释放源。下列情况可划为二级释放源:
        1)正常运行时,不能出现释放可燃物质的泵、压缩机和阀门的密封处;
        2)正常运行时,不能释放可燃物质的法兰、连接件和管道接头;
        3)正常运行时,不能向空间释放可燃物质的安全阀、排气孔和其他孔口处;
        4)正常运行时,不能向空间释放可燃物质的取样点。
3.2.4 当爆炸危险区域内通风的空气流量能使可燃物质很快稀释到爆炸下限值的25%以下时,可定为通风良好,并应符合下列规定:
    1 下列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天场所;
        3)非敞开建筑物,建有永久性的开口,使其具有自然通风的条件;
        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。
    2 当采用机械通风时,下列情况可不计机械通风故障的影响:
        1)封闭式或半封闭式的建筑物设置备用的独立通风系统;
        2)当通风设备发生故障时,设置自动报警或停止工艺流程等确保能阻止可燃物质释放的预防措施,或使设备断电的预防措施。
3.2.5 爆炸危险区域的划分应按释放源级别和通风条件确定,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,并应根据通风条件按下列规定调整区域划分:
    1 当通风良好时,可降低爆炸危险区域等级;当通风不良时,应提高爆炸危险区域等级。
    2 局部机械通风在降低爆炸性气体混合物浓度方面比自然通风和一般机械通风更为有效时,可采用局部机械通风降低爆炸危险区域等级。
    3 在障碍物、凹坑和死角处,应局部提高爆炸危险区域等级。
    4 利用堤或墙等障碍物,限制比空气重的爆炸性气体混合物的扩散,可缩小爆炸危险区域的范围。
3.2.6 使用于特殊环境中的设备和系统可不按照爆炸危险性环境考虑,但应符合下列相应的条件之一:
    1 采取措施确保不形成爆炸危险性环境。
    2 确保设备在出现爆炸性危险环境时断电,此时应防止热元件引起点燃。
    3 采取措施确保人和环境不受试验燃烧或爆炸带来的危害。
    4 应由具备下述条件的人员书面写出所采取的措施:
        1)熟悉所采取措施的要求和国家现行有关标准以及危险环境用电气设备和系统的使用要求;
        2)熟悉进行评估所需的资料。
条文说明

3.2 爆炸性气体环境危险区域划分

3.2.1 本条规定了气体或蒸气爆炸性混合物的危险区域的划分。危险区域是根据爆炸性混合物出现的频繁程度和持续时间,划分为0区、1区、2区,等效采用了国际电工委员会的规定。
    除了封闭的空间,如密闭的容器、储油罐等内部气体空间,很少存在0区。
    虽然高于爆炸上限的混合物不会形成爆炸性环境,但是没有可能进入空气而使其达到爆炸极限的环境,仍应划分为0区。如固定顶盖的可燃性物质贮罐,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区是极个别的,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。
    正常运行是指正常的开车、运转、停车,可燃物质产品的装卸,密闭容器盖的开闭,安全阀、排放阀以及所有工厂设备都在其设计参数范围内工作的状态。
    以往的区域划分中,对于爆炸性混合物出现的频率没有较为明确的定义和解释,实际工作中较难掌握。参考《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中关于区域划分和爆炸性混合物出现频率的关系,给出了可以根据爆炸性混合物出现频率来确定区域等级的一种方法(见表1)。

表1 区域划分和爆炸性混合物出现频率的典型关系

    注:表中的百分数为爆炸性混合物出现时间的近似百分比(一年8760h,接10000h计算)。

3.2.2 本条说明如下:
    3 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设施。
    现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016和《锅炉房设计规范》GB 50041中都明确规定,燃油、燃气锅炉房应有良好的自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:
    燃油锅炉房的正常通风量按换气次数不少于3次/h确定;
    燃气锅炉房的正常通风量按换气次数不少于6次/h确定;
    燃气锅炉房的事故通风量按换气次数不少于12次/h确定。
    根据以上规定,锅炉房应该可以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,并可根据通风良好的场所适当降低危险区域的等级。
3.2.3 对释放源的分级,等效采用了国际电工委员会《爆炸性环境第10-1部分:区域分类 爆炸性气体环境》IEC 60079-10-1-2008的规定。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周围爆炸危险区域的划分,及轻于空气的爆炸性气体或蒸气的各种释放源周围爆炸危险区域的划分分别用图示例说明。如图1、图2所示。

图1 重于空气的爆炸性气体或蒸气的各种释放源周围爆炸危险区域划分示例

图1 重于空气的爆炸性气体或蒸气的各种释放源周围爆炸危险区域划分示例

    注:1 图中表示的区域为:露天环境,释放源接近地坪;
           2 该区域的形状和尺寸取决于很多因素(见本规范第3.3节)。

图2 轻于空气的爆炸性气体或蒸气的各种释放源周围爆炸危险区域划分示例

图2 轻于空气的爆炸性气体或蒸气的各种释放源周围爆炸危险区域划分示例

    注:1 图中表示的区域为:露天环境,释放源在地坪以上;
           2 该区域的形状和尺寸取决于很多因素(见本规范第3.3节)。

    本规范给出了通孔对不同释放等级影响的一种判定方法,见表2。但下面的示例不作为强制使用,可按需要做一些变动以适合具体的情况。

表2 通孔对不同释放等级的影响
表2 通孔对不同释放等级的影响

    作为可能的释放源的通孔:
    场所之间的通孔应视为可能的释放源。释放源的等级与邻近场所的区域类型,孔开启的频率和持续时间,密封或连接的有效性,涉及的场所之间的压差有关。
    通孔按下列特性分为A、B、C和D型。
    (1)A型:通孔不符合B、C或D型规定的特性。如穿越或使用的通孔(如穿越墙、天花板和地板的导管、管道),经常打开的通孔,房屋、建筑物内的固定通风口和类似B、C及D型的经常或长时间打开的通孔。
    (2)B型:正常情况下关闭(如自动封闭),不经常打开,而且关闭紧密的通孔。
    (3)C型:正常情况下通孔封闭(如自动关闭),不经常打开并配有密封装置(如密封垫),符合B型要求,并沿着整个周边还安装有密封装置(如密封点)或有两个串联的B型通孔,而且具有单独自动封闭装置。
    (4)D型:经常封闭、符合C型要求的通孔,只能用专用工具或在紧急情况下才能打开。
    D型通孔是有效密封的使用通道(如导管、管道)或是靠近危险场所的C型通孔和B型通孔的串联组合。
3.2.4 原规范中对于通风良好的定义在实际工作中比较难确定,本次修订增加了对于通风良好场所的定义。
    对于户外场所,一般情况下,评定通风应假设最小风速为0.5m/s,且实际上连续地存在。风速经常会超过2m/s。但在特殊情况下,可能低于0.5m/s(如在最接近地面的位置)。
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 爆炸性气体环境危险区域范围应按下列要求确定:
    1 爆炸危险区域的范围应根据释放源的级别和位置、可燃物质的性质、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。
    2 建筑物内部宜以厂房为单位划定爆炸危险区域的范围。当厂房内空间大时,应根据生产的具体情况划分,释放源释放的可燃物质量少时,可将厂房内部按空间划定爆炸危险的区域范围,并应符合下列规定:
        1)当厂房内具有比空气重的可燃物质时,厂房内通风换气次数不应少于每小时两次,且换气不受阻碍,厂房地面上高度1m以内容积的空气与释放至厂房内的可燃物质所形成的爆炸性气体混合浓度应小于爆炸下限;
        2)当厂房内具有比空气轻的可燃物质时,厂房平屋顶平面以下1m高度内,或圆顶、斜顶的最高点以下2m高度内的容积的空气与释放至厂房内的可燃物质所形成的爆炸性气体混合物的浓度应小于爆炸下限;
        3)释放至厂房内的可燃物质的最大量应按一小时释放量的三倍计算,但不包括由于灾难性事故引起破裂时的释放量。
    3 当高挥发性液体可能大量释放并扩散到15m以外时,爆炸危险区域的范围应划分为附加2区。
    4 当可燃液体闪点高于或等于60℃时,在物料操作温度高于可燃液体闪点的情况下,可燃液体可能泄漏时,其爆炸危险区域的范围宜适当缩小,但不宜小于4.5m。
3.3.2 爆炸危险区域的等级和范围可按本规范附录A的规定,并根据可燃物质的释放量、释放速率、沸点、温度、闪点、相对密度、爆炸下限、障碍等条件,结合实践经验确定。
3.3.3 爆炸性气体环境内的车间采用正压或连续通风稀释措施后,不能形成爆炸性气体环境时,车间可降为非爆炸危险环境。通风引入的气源应安全可靠,且无可燃物质、腐蚀介质及机械杂质,进气口应设在高出所划爆炸性危险区域范围的1.5m以上处。
3.3.4 爆炸性气体环境电力装置设计应有爆炸危险区域划分图,对于简单或小型厂房,可采用文字说明表达。
    爆炸性气体环境危险区域范围典型示例图应符合本规范附录B的规定。

条文说明

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。

'>《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058-2014

 引用标准名录

《交流电气装置的接地设计规范》GB 50065
《爆炸性环境 第12部分:气体或蒸气混合物按照其最大试验安全间隙和最小点燃电流的分级》GB 3836.12
《爆炸性环境 第1部分:设备通用要求》GB 3836.1
《爆炸性环境 第3部分:由增安型“e”保护的设备》GB 3836.3
《袋式除尘器技术要求》GB/T 6719

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