防爆电气设计安装及选型标准.docx

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防爆电气设计安装及选型标准

一、爆炸危险区域的划分

在进行防爆区电气设计工作之前，应对爆炸危险性场所进行环境危险区域进划分，根据环境中存在的爆炸物形态可分为爆炸性气体环境和爆炸性粉尘环境，火灾危险环境。

在进行区域划分前应由熟悉设备工艺性能的技术人员提出易燃性介质及其释放源，由电气的工程技术人员根据有关规范，来划分爆炸危险区域。

场所分类对工程设计很重要，为了尽量准确地划分区域，在根据有关标准和规范划分的同时，还应参考以往的经验和行业的特点。

既要保证生产装置的安全可靠，又要避免人为提高爆炸危险区域等级，而造成工程投资浪费。

爆炸危险场所的划分首先要查找和确定释放源，根据释放源的等级，划分爆炸危险区域，然后还应结合释放源所在处的通风条件调整区域划分。

（一）、爆炸性气体环境危险区域划分

1、查找和确定释放源

在每个工程项目中，每一台加工设备（如罐、泵、管道、容器等），其内部含有易燃性物料，就应视为潜在释放源，如易燃性气体或液体的排放口、取样点、泄漏的阀门等，都是释放源。

该类设备中含有的易燃性物料不会向环境中释放的。

如全部焊接的管道等，则不可视为释放源。

在场所分类中，首先应按易燃物质的释放频繁程度和持续时间长短确定释放源的等级。

根据规范规定共分为三级：

○1.连续级释放源：

预计长期释放或短时频繁释放的释放源，可划为连续级释放源。

如：

固定顶贮罐的上部空间和排气口；油、水分离器等直接与空气接触的易燃液体的表面；经常或长期向空间释放易燃气体或易燃液体的蒸汽的自由排气孔或其它孔口等。

○2.第一级释放源：

预计正常运行时周期或偶尔释放的释放源，可划为第一级释放源。

如：

正常运行时，会释放易燃物质的泵、压缩机和阀门等的密封处；正常运行时，会向空间释放易燃物质、安装在贮有易燃液体的容器上的排水系统；正常运行时会向空间释放易燃物质的取样口。

○3.第二级释放源：

预计在正常下不会释放，即使释放也仅是偶尔短时释放的释放源，或划为第二级释放源。

如：

正常运行时不能出现释放易燃物质的泵、压缩机和阀门的密封处；正常运行时不能释放易燃物质的法兰、连接件和管道接头；正常运行时不能向空间释放易燃物质的安全阀、排气孔和其它孔口处；正常运行时不能向空间释放易燃物质的取样口。

由上述两种或三种级别释放源组成的释放源，称为多级释放源。

2、爆炸性气体危险区域的划分

爆炸危险区域的划分是根据爆炸性混合物出现的频繁程度和持续时间确定的，分为0区、1区、2区。

首先根据工艺专业等有关专业提供的爆炸危险区域划分条件图和释放源的等级划分爆炸危险区域：

○1、.存在连续级释放源的区域可划为0区；

○2、.存在第一级释放源的区域可划为1区；

○3、.存在第二级释放源的区域可划为2区。

然后应根据通风条件调整区域划分。

当通风良好时，应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。

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通风更为有效时，可采取局部机械通风降低爆炸危险区域等级。

在障碍物、凹坑和死角处，应局部提高爆炸危险区域等级。

在生产装置中0区是极个别的，大多数属于2区，在设计中划分爆炸危险区域时，应采取合理措施尽量减少1区。

爆炸危险区域的范围划分，除了按照规范条文的规定以外，还与以下几个因素有关：

a易燃物质的泄出量；

b.释放速度；

c释放的爆炸性气体混合物的浓度；

d易燃液体的沸点液体混合物初沸点；

e爆炸下限；

f闪点；

g通风量；

3、爆炸性气体混合物的分级、分组

○1、爆炸性气体混合物，应按其最大试验安全间隙（MESG）或最小点燃电流

MIC）分级：

电气设备类

别

代表性气体

气体分级

最大试验安全间隙（MESG）

最小点燃电流（MIC）

I类

甲烷

IIA类

丙烷

A

MESC≥0.9mm

MIC>0.8

IIB类

乙烯

B

0.5

0.45≤MIC≤0.8

IIC类

氢气/乙炔

C

MESC≤0.5

MIC<0.45

I类:

煤矿井下用电设备;II类:

工厂（除煤矿井下）用电设备

○2、爆炸性气体混合物应按引燃温度分组

组别

引燃燃温度t℃

T1

450

T2

300

T3

200

T4

135

T5

100

T6

85

○3、爆炸性气体或蒸气的类别和温度的组别

温度组别

T1

T2

T3

T4

T5

T6

I

甲烷

-

-

-

-

-

类

IIA

醋酸丙酮乙腈

环戊烷丙酸乙炔

戊烷

乙醛

亚硝酸

别

氨烯丙酰氟苯胺

甲基环戊烷甲醇

甲基环巳

——

乙酯

苯乙烯苯三甲苯

甲酸甲酯醋酸乙

烷石油汽

甲基苯乙烯甲酚

酯环氧乙烷二异

油石脑油

溴乙烷异丁烷丁

丙醚丙醇环巳酮

柴油煤油

酰氟化物氯甲烷

乙烯呋喃丁烷甲

巳烷戊醇

丙烷氯乙烷石油

胺氯乙醇丙烯

酸乙酯

乙硫醇

氯丁烷

四氢噻吩

IIB

丙炔甲基乙炔

丁二烯-1，3

二甲醛

乙基甲

——

——

环丙烷丙烯腈

环氧乙烷呋喃

甲氢化呋

基醚

氢化氢焦炉煤气

丙烯酸甲酯

喃甲醇

二乙醚

丁烯醛

二丁醚

乙硫醇

四氟乙

烯

IIC

氢气

乙炔

——

——

二硫化

——

碳

（二）、爆炸性粉尘环境危险区域划分

1、在爆炸性粉尘环境中粉尘应分为下列四种。

○1、爆炸性粉尘：

这种粉尘即使在空气中氧气很少的环境中也能着火，呈悬浮状态时能产生剧烈的爆炸，如镁、铝、铝青铜等粉尘。

○2、可燃性导电粉尘：

与空气中的氧起发热反应而燃烧的导电性粉尘，如石墨、炭黑、焦炭、煤、铁、锌、钛等粉尘。

○3、可燃性非导电粉尘：

与空气中的氧起发热反应而燃烧的非导电性粉尘，如聚乙烯、苯酚树脂、小麦、玉米、砂糖、染料、可可、木质、米糠、硫磺等粉尘。

○4、可燃纤维：

与空气中的氧起发热反应而燃烧的纤维，如棉花纤维、麻纤维、丝纤维、毛纤维、木质纤维、人造纤维等。

2、在爆炸性粉尘环境中出现的粉尘应按引燃温度分组

温度组别

引燃温度t℃

T1

t>450

T2

300

T3

200

T4

135

T5

100

T6

85

3、爆炸性粉尘环境危险区域划分

○1、爆炸性粉尘环境应根据爆炸性粉尘混合物出现的频繁程度和持续时间，按下列规定进行分区。

a、20区：

连续出现或长期出现爆炸性粉尘环境，在正常运行过程中，爆炸性粉尘连续出现或经常出现其数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物或可能形成无法控制和积厚的粉尘层的场所及容器内部。

b、21区：

有时会将积留下的粉尘扬起而偶然出现爆炸性粉尘混合物的环境。

在正常运行过程中，可能出现粉尘数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物但未划入

20区的场所，该区域包括与充入或排放粉尘点直接相邻的场所、出现粉尘层和正常操作情况下可能产生可燃浓度的可燃性粉尘和空气的混合物的场所。

c、22区：

在异常条件下，可燃性粉尘偶尔出现并且只是短暂时间存在，或可燃性粉尘偶尔出现堆积或可能存在粉尘层并且产生可燃性粉尘空气混合物的场所。

如果不能保证排除可燃性粉尘堆积或粉尘层时，则应划分为21区。

○2、爆炸危险区域的划分应按爆炸性粉尘的量、爆炸极限和通风条件确定。

○3、符合下列条件之一时，可划为非爆炸危险区域：

a、装有良好除尘效果的除尘装置，当该除尘装置停车时，工艺机组能联锁停车；

b、设有为爆炸性粉尘环境服务，并用墙隔绝的送风机室，其通向爆炸性粉尘环境的风道设有能防止爆炸性粉尘混合物侵入的安全装置，如单向流通风道及能阻火的安全装置；

c、区域内使用爆炸性粉尘的量不大，且在排风柜内或风罩下进行操作。

○4、为爆炸性粉尘环境服务的排风机室，应与被排风区域的爆炸危险区域等级相同。

（三）、爆炸危险场所划分应注意的两个场所1、在区域划分中有两个场所要特别引起注意，一是装置区内的变配电所，应尽量布置在爆炸危险区域范围以外，位于爆炸危险区域场所附加2区内的变配电所，设计中其室内外地坪高差应大于0.6m。

2、加热炉区的爆炸危险区域，离炉子外壁1.5m内应视为非防爆区。

在爆炸危险区域划分后，应对其结果画出“爆炸危险区域划分图”，作为在该区域范围内的电气设备的选型依据。

二、爆炸危险场所防爆电气设计

（一）、爆炸性气体环境电气设计

1、爆炸性气体环境的电力设计原则

○1、爆炸性气体环境的电力设计宜将正常运行时发生火花的电气设备，布置在爆炸危险性较小或没有爆炸危险的环境内。

○2、在满足工艺生产及安全的前提下，应减少防爆电气设备的数量。

○3、爆炸性气体环境内设置的防爆电气设备，必须是符合现行国家标准的产品。

○4、不宜采用携带式电气设备。

2、爆炸性气体环境电气线路设计和安装

○1、变、配电所和控制室的设计应符合下列要求：

a、变电所、配电所（包括配电室，下同）和控制室应布置在爆炸危险区域范围以外，当为正压室时，可布置在1区、2区内。

b、对于易燃物质比空气重的爆炸性气体环境，位于1区、2区附近的变电所、配电所和控制室的室内地面，应高出室外地面0．6m。

○2、电气线路应在爆炸危险性较小的环境或远离释放源的地方敷设。

a．当易燃物质比空气重时，电气线路应在较高处敷设或直接埋地；架空敷设时宜采用电缆桥架；电缆沟敷设时沟内应充砂，并宜设置排水措施。

b．当易燃物质比空气轻时，电气线路宜在较低处敷设或电缆沟敷设。

c．电气线路宜在有爆炸危险的建、构筑物的墙外敷设。

○3、敷设电气线路的沟道、电缆或钢管，所穿过的不同区域之间墙或楼板处的孔洞，应采用非燃性材料严密堵塞。

○4、当电气线路沿输送易燃气体或液体的管道栈桥敷设时，应符合下列要求：

a．沿危险程度较低的管道一侧；b．当易燃物质比空气重时，在管道上方；比空气轻时，在管道的下方。

○5、敷设电气线路时宜避开可能受到机械损伤、振动、腐蚀以及可能受热的地方，不能避开时，应采取预防措施。

○6、在爆炸性气体环境内，低压电力、照明线路用的绝缘导线和电缆的额定电压，必须不低于工作电压，且不应低于500V。

工作中性线的绝缘的额定电压应与相线电压相等，并应在同一管子内敷设。

严禁采用绝缘导线或塑料管明设。

防爆场所用的布线保护管严禁直接进入防爆接线盒或隔爆设备，防爆接线盒多余进线孔用原配压紧螺母充分压紧（注意不能没有盲垫）。

○7、在1区内单相网络中的相线及中性线均应装设短路保护，并使用双极开关同时切断相线及中性线。

○8、在1区内应采用铜芯电缆；在2区内宜采用铜芯电缆，当采用铝芯电缆时，与电气设备的连接应有可靠的铜一铝过渡接头等措施。

○9、选用电缆时应考虑环境腐蚀、鼠类和白蚁危害以及周围环境温度及用电设备进线盒方式等因素。

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