《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058-2014学习体会

爆炸危险环境电力装置设计规范上海化工设计元 电气总工 周行浩 新规范的主要修改内容 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删除了火灾危险环境 与国际规范接轨，区域划分避免了粉尘环境和火灾环境的交叉重叠，但是对火灾危险场所的电力设备选择和防护措施的设计依据带来影响。 增加了增安型设备在 1 区中使用的规定 与国际接轨扩展了增安型设备的使用范围。 将典型示例图从正文改为附录 使规范正文更加精炼。 示例图不是硬性规定，仅是作为指导的范例。区域范围可以根据实际情况，参照其他规范规定划分。 新规范的主要修改内容 增加了爆炸性粉尘的分级： 燃性飞絮 导电性可燃粉尘 电性可燃粉尘 分级明确，便于区分介质的危险性程度，并与爆炸性气体的分级相对应。 粉尘防爆区域 20区、 21区、 22区的定义和它们的范围划分更加明确，并有一定的示例说明 新规范的主要修改内容 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” 减少章节，类同措施合并说明，不同措施分别说明。但是还需要进一步完善。 增加了设备保护级别（ 概念 对不同环境的设备保护进行等级评定，一目了然。 电气设备保护级别与危险区域的关系 危险区域 设备保护级别（ 0 区 区 区 0 区 1 区 2 区 气设备保护级别（ 电气设备防爆结构的关系 设备保护级别（ 电气设备防爆结构 防爆型式 质安全型 “浇封型 “由两种独立的防爆类型组成的设备，每一种类型达到保护等级别“ 要求 光辐射式设备和传输系统的保护 “op 隔爆型 “d” 增安型 “e”注 1 本质安全型 “浇封型 “油浸型 “o” 正压型 “充砂型 “q” 本质安全现场总线概念（ 光辐射式设备和传输系统的保护 “op 质安全型 “浇封型 “无火花 “n” “限制呼吸 “限能 “火花保护 “正压型 “非可燃现场总线概念 (光辐射式设备和传输系统的保护 “op 质安全型 “浇封型 “外壳保护型 “质安全型 “浇封型 “外壳保护型 “正压型 “质安全型 “浇封型 “外壳保护型 “正压型 “注： 在 1 区中使用的增安型“ e”电气设备仅限于下列电气设备： 1)在正常运行中不产生火花、电弧或危险温度的接线盒和接线箱，包括主体为“ d”或“ m”型，接线部分为“ e”的电气产品。 2)配置有合适热保护装置（ 录 D）的 “ e”型低压异步电动机 (启动频繁和环境条件恶劣者除外 )。 3)“e”型荧光灯。 4)“e”型测量仪表和仪表用电流互感器 新规范的主要修改内容 总则中的规范不适用环境增加了 3条： 1）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； 这部分内容可参见城镇燃气设计规范 2）医疗室内； 3）灾难性事故； 如加工容器破碎或管线破裂等 不考虑间接危害的影响。 新规范的主要修改内容 新增加了阀门危险区域的划分： 便于我们危险区域划分时的参考 阀门类型 环境特征 截断阀、止回阀 工艺控制阀 通风良好 未封闭区 非危险区 2区 风良好 封闭区 2区 封闭区 通风不良 封闭区 1区 封闭区 新规范的主要修改内容 增加了蓄电池危险区域的划分 解决常用划分 环境条件 封闭区域 非封闭区域 所有蓄电池有直接或间接向封闭区域外排气 通风良好 非危险区 通风良好 非危险区 镍镉、镍氢充电蓄电池无通气口 总体积小于区域容积 1% 1小时放电率下电池容量小于 他充电蓄电池无通气口 总体积小于区域容积 1% 或充电系统额定输出 200封闭区域通风较差，但能达到通风良好的 25%并有防止过充电设计 符合 2区 不符合 1区 新规范的主要修改内容 明确了区域划分的职责范围： 爆炸危险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安全、电气等工程技术人员共同商议完成。工艺专业人员负责提出介质性能、操作和环境条件、释放源等级和位置等内容，由电气专业人员负责绘制危险区域划分图。 新规范的主要修改内容 重于空气和轻于空气的气体或蒸气的定义改变了 原规范规定，相对密度小于等于 于 新规范规定，相对密度小于 对密度大于 条文解释中，对于相对密度在 何考虑没有说。关键是涉及危险区域的范围划分，个人看法是两者兼顾按大的范围设计。 例如：一氧化碳、乙烯、甲醇、甲胺、乙烷、乙炔等在工程设计中相对密度视为比空气重的物质。 通风良好的定义 当爆炸危险区域内的通风的空气流量能使可燃物质很快稀释到爆炸下限值的以下 以下场所可定为通风良好场所： 1）露天场所； 2）敞开建筑物，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 次。 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。 危险区域划分原则 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 15 对高挥发性物质（具有低沸点，当散发到大气后，它们迅速地吸收热量，从而形成在一般情况下密度高于空气的大量冷气体，尤其是在地坪或地坪附近释放时，如果空气流动无助于扩散，这种较重的气体会沿地坪传播很远的距离）如乙烯、丙烯、乙烷、丙烷、丁烷等有可能大量释放处时，爆炸危险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 在物料操作温度高于可燃液体闪点（ 60）的情况下，可燃液体可能泄漏时，其爆炸危险区域的范围可适当缩小，但不宜小于 对符合国标 （等同 录 按附录 当可燃物质轻于空气时，爆炸危险区域的范围尺寸，按 爆炸性粉尘环境电气设备的选择 粉尘类型 20区 21区 22区 非导电性粉尘 20 （ 20） 20或 21 （ 20或 pD 20或 21或 22 （ 20或 21或 22） 电性粉尘 20 （ 20） 20或 21 （ 20或 pD 20或 21 或 22 （ 20或 21） pD 粉尘环境设备最高温度计算方法 已知粉尘 55 设备最高温度 75 已知粉尘 设备最高温度 25 已知粉尘云的引燃温度 设备最高温度 2/3 如果知道 2个及以上参数，分别计算后取最低的温度 电气防爆设计中的一些问题 需要防爆设计的场所没有按照防爆要求做 1）没有划分危险区域等级和范围； 2）危险区域内电气设备没有选择防爆电气设备； 3）选择的防爆电气设备类型、级别、组别不符合危险场所的要求； 4）建筑、通风等专业没有相应配合措施； 5）危险区域内地面电缆沟没有充砂； 6）危险场所没有采取封堵和隔离密封措施以及隔离密封措施有误； 7）线缆允许载流量与保护开关配合过紧等。 不需防爆区域，按防爆设计做（不燃气体和粉尘） 建筑电气防爆设计的要求 了解危险介质性能、容量、压力、温度、流量、通风条件、释放源等情况 根据释放源等级和通风条件确定房间内的危险区域等级 根据物料性质和使用情况确定危险区域的范围 根据危险区域等级，确定电气设备保护级别 确定防爆电气设备的类型、级别和温度组别 提出防爆电气设备的安装要求 做好防爆环境的电气线路设计和接地设计 以锅炉房为例讨论防爆 可能发生爆炸的原因： 1. 汽水系统爆炸：汽包或管路破裂而使饱和水（汽）压力骤降迅速汽化膨胀而形成爆炸。 2. 烟风系统爆炸：因炉膛内燃油、燃气、燃煤粉在运行中熄火或启动点火时操作不当而引起的爆炸。 3. 锅炉房周围环境的防爆问题 1）燃油泵房的防爆 2）燃气调压间和表具间的防爆 3）锅炉本体机房的防爆措施 燃气表具间的防爆 以燃气用天然气为例，释放源有截止阀，室内通风良好 据规范 2款规定，室内可以划为 2区 门窗外一般考虑 3区 电气设备保护等级为 防爆电气设备可以选用隔爆型（或增安型） Ex d（ e） A 室内外危险区域范围内所有电气设备（包括灯具、开关、仪表等）均应选用防爆型 宜采用铜芯线缆配线，线缆允许载流量与保护开关的配合应留有余量。注意电气设备连接处的隔离密封措施。配电线路穿越危险场所时要做好封堵和隔离密封。应重视爆炸危险环境的接地设计等等。 燃气锅炉房本体房间内的防爆问题 是否存在释放源 有没有明火或高温点 电气设备安装位置与明火或高温点距离 室内正常通风与事故排风情况（通风等级及有效性） 是否设置可燃气体报警装置，联动措施是否完善 电气设计要重视环境特征的条件 接受项目应当学会进行调研和设计资料收集。 对模棱两可的条件一定要追查到底，实在一时无法获取结果的，应当作为存在问题提出，学会保护好自己。 不要轻易接受超出自己能力范围的项目（不包括经过自己努力能解决的项目）。 接到设计条件，要注意特殊环境的设计要求。 重视接地设计和等电位联结设计。 通风对区域类型的影响 释放源 等 级 通 风 等 级 高（局部通风瞬间降低浓度） 中（通风能控制浓度） 低（不能控制） 有 效 性（连续通风为良好、允许短时停风为一般、通风不保证为差） 良好 一般 差 良好 一般 差 良好、一般或差 连续级 （ 0区 非危险 1） （ 0区 2区 1） （ 0区 1区 1） 0区 0区 +2区 0区 +1区 0区 1级 （ 1区 非危险 1） （ 1区 2区 1） （ 1区 2区 1） 1区 1区 +2区 1区 +2区 1区或 0区 3） 2级 2） （ 2区 非危险 1） （ 2区 非危险 1） 2区 2区 2区 2区 1区至 0区 3） 1） 0区 1区 2区 范围可忽略不计的理论上的区域。 2）由 2级释放源产生的 2区也会超过由 1级或连续级释放源引起的区域，在这种情况下，应取较远距离。 3）若通风很弱，并且释放形成的爆炸性环境事实上还连续存在（亦即接近 “ 无通风 ” 条件），则为 0区。 注： “ + ” 表示被 包围 液化石油气压缩机泵法兰阀门或 类似附件的房间爆炸危险区域划分图 3m+L 6m； 3m+L 6m+L 摘自 汽车加油加气站设计与施工规范 2006年版） m m L 闭墙 释放源 开孔或开式墙 天然气压缩机、阀门、法兰或类似附件的房间 爆炸危险区域划分 LR 3m； L R L。 摘自 汽车加油加气站设计与施工规范 2006年版） L 封闭墙 释放源 开孔或开式墙 存放压缩天然气储气瓶组的房间 爆炸危险区域划分 LR 3m； L R= 摘自 汽车加油加气站设计与施工规范 2006年版） 3m L 封闭墙 储气瓶组 开孔或开式墙 易燃油品泵房、阀室爆炸危险区域划分 2 泵房 L+3 15 L+3 15 阀 室 L+3 L+3 L+3 L+3 摘自 石油库设计规范 燃油品泵棚、露天泵站的泵和配管的阀门、法兰等为释放源的爆炸危险区域划分 L R 泵 3 15 1 兰、阀门 3 3 1 1 摘自 石油库设计规范 燃油品灌桶间爆炸危险区域划分 摘自 石油库设计规范