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1、爆炸危急环境电力装置设计规范GB50058授课内容本规范修定的掖据：爆炸和火灾危急环境电力装置设计规范GB50058-92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IEC79-10、美国石油学会AP1.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AP1.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GB3836、GB12476已完成修订正在报批。为了适应市场的迫切须要并同国际技术接轨，必需将本标准进行修订。依据最新版的国际标准I
2、EC60079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GB3836.1-2010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急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,有以下变更：1.规范名称的修订,即将爆炸和火灾危急环境电力装置设计规范改为爆炸危急环境电力装置设计规范；2 .将名词说明改为术语，做了部分修订并放入正文；3 .将原第四章火灾危急环境删除；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区中运用的规定；6 .爆炸性粉尘危急场所的划分
3、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：IIIA、II1.B和HIC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”；9 .增加了设备爱护级别（EP1.）的概念；10 .增加了光辐射式设备和传输系统防爆结构类型；I1.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、其次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IEC60079等同）6以加味自然气作燃料进行采暖、
4、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；注：灾难性事故例如：加工容器裂开或管线裂开等。（本标准中取消了原规范中不适用的蓄电池室环境。蓄电池室的危急险区域划分在实际工程中常常遇到，本标准在附录B中依据API-505的建议增加了相应的划分建议。）总则中增加了下列条款：爆炸危急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平安、电气等工程技术人员共同协商完成。二.爆炸性气体环境1 .什么状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设计：（1）在大气条件下，可燃气体与空气混合形成爆炸
5、性气体混合物；（2）闪点低于或等于环境温度（此温度依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”或依据相像地区同类型的生产环境的实测数据加以确定。除特殊状况外，一般可取45。）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（260。C）的状况下，可燃液体有可能泄漏时，其蒸气与空气混合形成爆炸性气体混合物。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体温度。2 .产生爆炸必需同时存在两个条件：（1）存在可燃气体
6、、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，在实行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：“第一次预防措施二（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）工艺设计中应实行消退或削减可燃物质的释放及积聚的措施：1）工艺流程中宜实行较低的压力和温度，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急区域的范围，并宜将不同等级的爆炸危急区，或爆炸危急区与非爆炸危急区分隔在各自的厂房或界区内；3）在设备内可采纳以氮气或其它惰性气体覆盖的措施；4）宜实行平安联锁或事故时
7、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，宜实行下列措施：D工艺装置宜实行露天或开敞式布置；2）设置机械通风装置；3）在爆炸危急环境内设置正压室；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5O%时，应能牢靠地发出信号或切断电源。（4）在区域内应实行消退或限制设备线路产生火花、电弧或高温的措施。4 .危急区域划分的目的危急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急环境中的电气设备，达到平安经济运用的目的。危急区域划分是依据爆炸性气体混合物出现的频繁
8、程度和持续时间进行分区，分为O区、1区、2区，事实上应通过设计或适当的操作方法，也就是实行措施将O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区或非危急区。5 .爆炸性气体环境危急区域划分程序（1）危急区域划分危急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，还要与平安、电气等其它专业人员协商。危急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的潜在释放源。假如该类设备不行能含有可燃物质，那么很明显它的四周就不会形成危急环境。假如该
9、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，则同样不会形成危急环境。假如已确认设备会向大气中释放可燃物质，必需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，再依据释放源的级别和通风条件划分区域。爆炸危急区域内的通风，其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。以下场所可定为通风良好场所：D露天场所；2）放开式建筑物。在建筑物的壁和/或屋顶开口，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）非放开建筑物，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供应
10、O.33的空气或至少Ih换气6次，则可认为是良好通风场所。这种通风速率可由自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依据通风条件调整区域划分。当通风良好时，应降低爆炸危急区域等级；当通风不良时应提高爆炸危急区域等级。在实际中，应实行通风措施尽量削减1区，O区是极个别状况，例如密闭容器、贮罐等内部气体空间。危急区域范围的确定。爆炸危急区域的范围依据释放源的等级和位置、可燃物质的特性、通风条件、障碍物及生产条件、运行阅历，经技术经济比较综合确定。爆炸危急区域的范围主要取决以下化学和物
11、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态、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，爆炸危急区域的范围就越大。（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，爆炸危急区域的范围可能扩大。（四）爆炸下限：爆炸下限越低，爆炸危急区域的范围就越大。（五）闪点：闪点越低，区域的范围可能越大。（六）相对密度：假如气体或蒸气明显的轻于空气，则它就趋于向上漂移，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。假如明显的重于空气，它就趋于沉积于
12、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上升，因此由于蒸发作用，释放速率增加，危急区域的范围将扩大。（八） 通风：随着通风量的加大，危急区域范围可以缩小。（九） 障碍：障碍物能阻碍通风，因此可能扩大危急区域范围，另一方面某些障碍物如堤坝、围墙或天花板都能限制危急区域范围。因此，在场所分类
13、及范围确定时都应列出工厂用的全部加工材料的特性，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。对于爆炸危急区域范围的确定是一个比较困难的问题，实际操作假如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，规范中大部分采纳了美国石油学会APIRP505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，在详细设计中均需结合实际状况、运行阅历等综合推断，实行较大或较小的距离。在许多国家及IEC标准中，将一些危急区域范围例图放在标准的附录或图集中，不是硬性规定，仅是作为指导的范例。对于各
14、种行业的特殊性，往往在危急区域范围的确定上，可采纳与行业有关的国家标准，如对新建、扩建和改建的汽车加油站、液化石油气加气站、压缩自然气加气站和汽车加油加气站工程的设计和施工，应采纳汽车加油加气站设计与施工规范GB50156o对油气田及其管道工程、石油库的爆炸危急区域范围可见其它规范，例如石油设施电气装置场所分类SY0025,石油库设计规范GB50074o危急区域范围的确定应考虑以下几点：（一） 对炼油装置、石油化工厂，在加工过程中，化工设备连续处理高速、高温、高压的液体或蒸气。则以释放源起15m划分范围。（二） 对高挥发性物质（具有低沸点，当散发到大气后，它们快速地汲取热量，从而形成在一般状况
15、下密度高于空气的大量冷气体）如乙烯、丙烯、乙烷、丙烷、丁烷等有可能大量释放处时,爆炸危急区域范围应划分附加2区，即在2区外再划出15m,附加2区距离地面标高0.6mo（三）在物料操作温度高于可燃液体闪点（26（TC）的状况下，可燃液体可能泄漏时，其爆炸危急区域的范围可适当缩小，但不宜小于4.5mo（四）对符合国标GB3836.14（等同IEC60079-10）附录C条件的内容，可按附录C危急场所划分举例进行划分。（五）当可燃物质轻于空气时，爆炸危急区域的范围尺寸，按4.5m划分。6.爆炸性气体温合物的分级分组为了选择适用于爆炸性气体环境的电气设备,将爆炸性气体温合物按其最大试验平安间隙或最小点燃电流分级，分为HA、IIB、C,最大试验平安间隙是制造电气设备隔爆外壳的基础数据，在隔爆外壳中是以隔爆间隙喷射出的爆炸产物所具有的能量点燃四周爆炸性的气体温合物，因此隔爆型防爆结构的定义为当可燃气体或蒸气进入外壳内部发生爆炸时，该外壳能承受爆炸压力且爆炸的火焰不会引燃该外壳外部的可燃气体或蒸气的全封闭结构。最小点燃电流比是设计本质平安型电路的依据，在本质平安电路中，是用电火花点燃爆炸性气体温合物。因此本安型防爆结构的定义为电气设备产生的火花、电弧或高温不会引燃可燃气体或蒸气的结构。通过大量试验，通过两种标准装置分别测定的几种爆炸性气体温合物的最大试验平安
