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国家电气防爆规范的新要求

时间:2012-10-09      阅读:8507

气爆炸危险场所范围划分及电力装置的选择,长期以来是电气安全的重要内容,有关电气规范、规程对此都作出了相应规定,并指导了大量应用实践。但随着电气安全技术及应用实践的发展,有关规范等也在不断地修订、完善,特别是参照标准,国家修订颁布的《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50054—92,以下称为现规范)在危险场所类别划分方法和爆炸介质性能划分规定及设备选择等方面与以往的规定有较大的不同(包括概念和表达),在其它电气防爆配合措施上也更加细仔完善。本文试将现规范与以前主要参照苏联标准制定的《爆炸和火灾危险场所电力装置设计规范》(GBJ54—83),以下称原规范)作一对照分析,希望对进一步掌握电气防爆新规定,加深电气防爆措施的理解和掌握有所启迪。
1.现规范内容扩充和表述形式调整概述:
1.1
首先对应该进行爆炸性危险环境电力设计的新建、扩建和改建工程的具体环节进一步明确为生产、加工、处理、转运或储存过程中出现或可能出现爆炸性气体或粉尘、纤维与空气的混合物环境应进行爆炸性环境电力设计。明确这些环节,对应该采取防爆措施的环境更具体、更有指导作用。
1.2
结合工程应用的发展,在原规范基础上增加了部分规范不适用的条款,即:利用电能进行生产并与生产过程直接关联的电解、电镀等电气装置区域;蓄电池室,使用强氧化剂以及不用外来点火源就能自行起火的物质环境;海上油井平台。
1.3 将爆炸性气体与爆炸性粉尘、纤维环境有关电气防爆规定、要求分开来表述,又着重对爆炸性气体环境作要求,针对性更强,便于执行。
1.4
在各类防爆等级区域的定义上,原规范上较多地采用了“不正常情况下能形成(或可能性较小)爆炸性混合物......”的表述,实际造成“不正常“这个概念难以掌握,现规范一律改为正常情况下爆炸性混合物出现的频度来加以考虑。
2.爆炸性气休环境电气防爆措施补充完善的主要方面:
2.1
对在生产、加工、处理、转运或储存过程中出现或可能出现爆炸性气体混合物应该进行防爆电力设计的环境形式比原规范更详细(分三款)作了具体表述。
2.2
采用电工委员会(IEC)的规定,根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间,将爆炸危险场所划分为0区、1区、2区,这是将原规范划分为Q1、Q2、Q3级在名称和概念上均作了改变。
2.3
对确定爆炸危险区域范围时,按照易燃物质释放频度和持续时间长短,采用IEC的规定,引入(新增)了易燃物质释放源的概念,即一般存在连续级释放源的区域可划分为0区,存在一级释放源的区域可划分为1区,存在第二级释放源的区域可划分为2区,再根据通风等条件调整区域范围,这比之原规范更加明确,操作性更强。
2.4
作为划分危险场所区域范围的原则,也采用了IEC的规定考虑如下因素:易燃物质的泄出量、释放速度、形成的爆炸性混合物的浓度、易燃液体的沸点、爆炸下限、闪点、相对密度、通风量、障碍、液体温度。在提供的确定爆炸危险区域等级范围的一系列典型示例中,其具体尺寸,等效采用了上广泛采用的美国石油学会API—RP—500规定及美国国家防火协会(NFPA)有关规定及例图。尤其是对易燃物质比空气重(相对密度大于0。75)和比空气轻(相对密度小于0。75)两种情况下,划分危险范围的方法有较大差别,这在原规范中是没有明确的。
2.5
作为衡量爆炸气体混合物传爆性能分级、分组方法,现规范与原规范出入较大。首先现规范是按照IEC的zui大试验安全间隙(MESQ)或zui小点燃电流比(MIC)分3级(ⅡA、ⅡB、ⅡC)而原规范的安全间隙分为4级(1、2、3、4)且确定每个级别的间隙大小范围两者不同,对同一种爆炸性混合物采用不同的规范标准,将会处于不同的级别范围内,这在选择电气设备时应引起注意。其次zui小点燃电流比的设置(在实验室条件下,易燃物质被点燃的zui小电流值与点燃甲烷的zui小电流值的比值)对确定某些特殊型式(如本质安全型)的防爆电气设备提供了方便和依据,另外,依爆炸性气体混合物引燃温度现规范分6组(T1至T6)比之原规范分5
组(a、b、c、d、e)更细,且下限范围扩大了。

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2.6
对防爆电气设备类型和标志重新作了调整。原规范将设备分为防爆安全型(A)、隔爆型(B)、防爆充油型(C)、防爆通风、充气型(F)、防爆安全火花型(H)、防爆特殊型(T)共六种类型,其类型特征用汉语拼音字母表示,对煤矿井下用设备在前加“K“。现规范依据国家标准《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》将所用防爆类型分为:隔爆(d)、增安(e)、本质安全(ia、ib)、正压(p)、充油(o)、充砂(q)、无火花(n)、特殊(s)8种类型,其类型特征分别用类型英文词首字母表示。同时在特征字母前加Ⅰ或Ⅱ分别表示煤矿井下用或工厂用电气设备,显然常用的是Ⅱ类厂用设备。
2.7
针对不同等级爆炸危险区域(不同区)各种电气设备防爆结构的选型上,现规范以选型表的型式分别选列了旋转电机,低压变压器,低压开关和控制器类,灯具类,信号、报警装置电气设备,此点比之原规范在选型例举的项目更多,更明确。每项又进一步进行了划分,在指导实用上将更为明确、方便。值得一提的是现规范充分考虑使用防爆电机的经济性,参照IEC及其他技术*国家规程,在2区列入了价格较低目前国内未生产的无火花型(
)电动机,这是为我国生产此型电动创造条件,又为引进该类型产品提供了使用依据,同时与原规范不同,为确保安全现规范明确规定在危险性zui大的0区,只列入(充许)使用本质安全型的控制开关及按纽,信号,报警等小容量电气装置,在zui低危险性(2区)场所一律不充许采用一般工业用电动机(包括防护型)。
2.8
对与爆炸危险区域有关电气场所设置、电气线路安装等进一步作了调整及明确和完善。首先在与危险区域毗邻的变、配电所(包括配电室)的设置上,现规范不象原规范那样将变、配电所分为不同类型作出间距要求,又根据电压等级对与危险区域建构筑物毗连形式作了种种规定,而是一律统一为应布置在危险区域范围以外,这是因为如何确定危险范围现规范已有详细规定,故在此予以简化。同时补充规定了当室内为正压时可布置在1区、2区。另对危险区域电气线路安装及对防雷接地作了补充规定。
3.爆炸性粉尘环境电气防爆措施完善的主要方面:
3.1
首先对出现或可能出现爆炸性粉尘环境应进行防爆电力设计的环节明确为生产、加工、处理、转运或储存过程中。其次与原规范区别较大的是将爆炸性粉尘环境中的粉尘统一细划为:爆炸性粉尘(如镁、铝)、可燃导电性粉尘(如石墨、炭黑)、可燃性导电粉尘(如聚乙烯、小麦)、可燃纤维(如棉、麻纤维),并以此作出选择防爆电气设备的重要依据。
3.2 对爆炸性粉尘环境中的粉尘增加了按引燃温度分组,一共分T11、T12、T13、三组,温度为大于150℃到大于270℃。
3.3
在危险区域划分上由原来G1、G2级改为10区、11区,且在表述上与爆炸性气体环境一样排除了“不正常情况下“的概念。在危险区域范围的确定上,要求考虑爆炸性粉尘的量、释放率、浓度的物理特性以及同类企业相似厂房的实践经验,并规定在建筑物内部宜与厂房为单位确定范围。
3.4
在防爆电气设备的选择上,取消了原规范采用与气体爆炸危险区域防爆电气设备同样型式的规定,以我国目前的粉尘防爆设备标准为主要选择类型,重新规定了专门用于粉尘爆炸性环境的防爆电气设备类型,即针对不同爆炸性粉尘类别及区别,分别选用防尘结构(标志为DP)或尘密结构(标志为DT)的粉尘防爆电气设备,并按照粉尘的不同引燃温度选择不同引燃温度组别的设备,并对电气设备zui高表面温度分无过负荷或有过负荷情况分别进一步加了限制。另对防雷接地作了补充要求。

本文仅从爆炸危险环境电力装置设计现规范比之原规范重新修订完善的主要方面作了论述。需指出的是现规范对电气防爆工程的规范和指导虽然是非常重要的,但由于原规范执行时间长,国内防爆电气产品、大量电气防爆工程都是据此而制定的,同时应该看到原规范长期以来对电气安全起了重要的作用,且不少内容在现规范中得到保留,从经济合理出发,目前在电气防爆实践中应该逐步地全面推广执行现规范,这样电气防爆工程才既经济、又安全。

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