爆炸及火灾危险环境装置电力设计规范方案GB50058.docx

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爆炸及火灾危险环境装置电力设计规范方案GB50058

爆炸危险环境电力装置设计规范〔GB50058-2014

Codefordesignofelectricalinstallationsinexplosiveatmospheres

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XX国住房和城乡建设部

施行日期：

2014年10月1日

中华人民XX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GB50058-2014,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》GB50058-92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XX国住房和城乡建设部

2014年1月29日

前言

    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XX区樱花园东街7号,邮政编码：

100029>,以便今后修订时参考。

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。

2术语

2．0．1闪点flashpoint

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ignitiontemperature

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ambienttemperature

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flammablematerial

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flammablegasorvapor

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flammableliquid

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flammablemist

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explosivegasmixture

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highlyvolatileliquid

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explosivegasatmosphere

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explosivelimit

1爆炸下限lowerexplosivelimit

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upperexplosivelimit

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hazardousarea

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-hazardousarea

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sourceofrelease

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naturalventilationatmosphere

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artificialventilationatmosphere

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normaloperation

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／T6719中定义的粉尘和细颗粒。

2．0．20可燃性粉尘combustibledust

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conductiveflyings

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conductivedust

电阻率等于或小于1×103Ω·m的粉尘。

2．0．23非导电性粉尘non-conductivedust

电阻率大于1×103Ω·m的粉尘。

2．0．24爆炸性粉尘环境explosivedustatmosphere

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-airgasesorvapors

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-airgasesorva-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ignitiontemperatureofdustlayer

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ignitiontemperatureofdustcloud

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explosiveatmospheres

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equipmentprotectionlevel

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。

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。

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：

10区应为连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境；

21区应为在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境；

32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。

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。

3．4爆炸性气体混合物的分级、分组

3．4．1爆炸性气体混合物应按其最大试验安全间隙或最小点燃电流比分级。

爆炸性气体混合物分级应符合表3．4．1的规定。

表3．4．1爆炸性气体混合物分级

注：

1分级的级别应符合现行国家标准《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》GB3836．12的有关规定。

2最小点燃电流比为各种可燃物质的最小点燃电流值与实验室甲烷的最小点燃电流值之比。

3．4．2爆炸性气体混合物应按引燃温度分组,引燃温度分组应符合表3．4．2的规定。

表3．4．2引燃温度分组

注：

可燃性气体或蒸气爆炸性混合物分级、分组可按本规范附录C采用。

4爆炸性粉尘环境

4．1一般规定

4．1．1当在生产、加工、处理、转运或贮存过程中出现或可能出现可燃性粉尘与空气形成的爆炸性粉尘混合物环境时,应进行爆炸性粉尘环境的电力装置设计。

4．1．2在爆炸性粉尘环境中粉尘可分为下列三级：

1ⅢA级为可燃性飞絮；

2ⅢB级为非导电性粉尘；

3ⅢC级为导电性粉尘。

4．1．3在爆炸性粉尘环境中,产生爆炸应符合下列条件：

1存在爆炸性粉尘混合物,其浓度在爆炸极限以内；

2存在足以点燃爆炸性粉尘混合物的火花、电弧、高温、静电放电或能量辐射。

4．1．4在爆炸性粉尘环境中应采取下列防止爆炸的措施：

1防止产生爆炸的基本措施,应是使产生爆炸的条件同时出现的可能性减小到最小程度。

2防止爆炸危险,应按照爆炸性粉尘混合物的特征采取相应的措施。

3在工程设计中应先采取下列消除或减少爆炸性粉尘混合物产生和积聚的措施：

1>工艺设备宜将危险物料密封在防止粉尘泄漏的容器内。

2>宜采用露天或开敞式布置,或采用机械除尘措施。

3>宜限制和缩小爆炸危险区域的范围,并将可能释放爆炸性粉尘的设备单独集中布置。

4>提高自动化水平,可采用必要的安全联锁。

5>爆炸危险区域应设有两个以上出入口,其中至少有一个通向非爆炸危险区域,其出入口的门应向爆炸危险性较小的区域侧开启。

6>应对沉积的粉尘进行有效地清除。

7>应限制产生危险温度及火花,特别是由电气设备或线路产生的过热及火花。

应防止粉尘进入产生电火花或高温部件的外壳内。

应选用粉尘防爆类型的电气设备及线路。

8>可适当增加物料的湿度,降低空气中粉尘的悬浮量。

4．2爆炸性粉尘环境危险区域划分

4．2．1粉尘释放源应按爆炸性粉尘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,释放源应符合下列规定：

1连续级释放源应为粉尘云持续存在或预计长期或短期经常出现的部位。

2一级释放源应为在正常运行时预计可能周期性的或偶尔释放的释放源。

3二级释放源应为在正常运行时,预计不可能释放,如果释放也仅是不经常地并且是短期地释放。

4下列三项不应被视为释放源：

1>压力容器外壳主体结构及其封闭的管口和人孔；

2>全部焊接的输送管和溜槽；

3>在设计和结构方面对防粉尘泄露进行了适当考虑的阀门压盖和法兰接合面。

4．2．2爆炸危险区域应根据爆炸性粉尘环境出现的频繁程度和持续时间分为20区、21区、22区,分区应符合下列规定：

120区应为空气中的可燃性粉尘云持续地或长期地或频繁地出现于爆炸性环境中的区域；

221区应为在正常运行时,空气中的可燃性粉尘云很可能偶尔出现于爆炸性环境中的区域；

322区应为在正常运行时,空气中的可燃粉尘云一般不可能出现于爆炸性粉尘环境中的区域,即使出现,持续时间也是短暂的。

4．2．3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。

4．2．4符合下列条件之一时,可划为非爆炸危险区域：

1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；

2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。

3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。

4．2．5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。

4．3爆炸性粉尘环境危险区域范围

4．3．1一般情况下,区域的范围应通过评价涉及该环境的释放源的级别引起爆炸性粉尘环境的可能来规定。

4．3．220区范围主要包括粉尘云连续生成的管道、生产和处理设备的内部区域。

当粉尘容器外部持续存在爆炸性粉尘环境时,可划分为20区。

4．3．321区的范围应与一级释放源相关联,并应按下列规定确定：

1含有一级释放源的粉尘处理设备的内部可划分为21区。

2由一级释放源形成的设备外部场所,其区域的范围应受到粉尘量、释放速率、颗粒大小和物料湿度等粉尘参数的限制,并应考虑引起释放的条件。

对于受气候影响的建筑物外部场所可减小21区范围。

21区的范围应按照释放源周围1m的距离确定。

3当粉尘的扩散受到实体结构的限制时,实体结构的表面可作为该区域的边界。

4一个位于内部不受实体结构限制的21区应被一个22区包围。

5可结合同类企业相似厂房的实践经验和实际因素将整个厂房划为21区。

4．3．422区的范围应按下列规定确定：

1由二级释放源形成的场所,其区域的范围应受到粉尘量、释放速率、颗粒大小和物料湿度等粉尘参数的限制,并应考虑引起释放的条件。

对于受气候影响