《爆炸性环境用防爆电气设备选型及电气线路的设计》.docVIP

爆炸性环境用 防爆电气设备选型及电气线路的设计 唐海洋 张剑 杨承山 刘磊 ( 东华工程科技股份有限公司 合肥 230024 ) [关键词] 爆炸性气体环境; 爆炸性粉尘环境，设备选型及电气线路的设计 [摘 要] 本文阐介了爆炸性环境、爆炸性气体环境危险区域的范围划定、防爆电气设备的标志、防爆电气设备的选型及爆炸性环境电气线路的设计。 在石油、化工等装置内，存在着各种可燃/有毒气体(蒸气) 和爆炸性粉尘环境。这些气体、粉尘一旦泄漏并积聚在周围环境中，很容易引起燃烧和爆炸。对国内现行多个标准规范的深入学习，结合多年的设计实践，整理编写出以下的爆炸性环境用防爆电气设备的选型及电气线路设计资料，供同行们参考。 爆炸性环境 爆炸性气体环境分区（GB3836.14—2000） 表1.1 爆炸性气体环境分区 分 区 含 义 0区（Zone 0） 爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的场所。 1区（Zone 1） 在正常运行时，可能出现爆炸性气体环境的场所。 2区（Zone 2） 在正常运行时，不可能再现爆炸性气体环境，如果出现也是偶尔发生并且仅是短时间存在的场所。通常情况下，“短时间”是指持续时间不多于2个小时。 爆炸性气体释放源等级（GB3836.14—2000） 表1.2 爆炸性气体释放源分级 释放源分级 含 义 连续级释放源 连续释放或预计长期释放的释放源。 1级释放源 在正常运行时，预计可能周期性或偶尔释放的释放源。 2级释放源 在正常运行时，预计不可能释放，如果释放也仅是偶尔和短期释放的释放源。 通常连续级、1级、2级释放源，分别对应形成0区、1区、2区爆炸性气体环境。 爆炸性粉尘环境分区（GB12476.1—2000） 表1.3 爆炸性粉尘环境分区 分 区 含 义 20区（Zone2 0） 在正常运行过程中可燃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和/或可能形成无法控制和极厚的粉尘层的场所及容器内部。 21区（Zone 21） 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与空气混合物场所。 22区（Zone 22） 在异常条件下，可燃性粉尘云偶尔出现并且只是短时间存在、或可燃性粉尘云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，则应划为21区。 原GB 50058-1992规定的10区现细分为20、21区，11区对应22区。 爆炸性粉尘释放源等级 表1.4 爆炸性粉尘释放源分级 释放源分级 含 义 连续释放级 粉尘云持续存在或预计长期或短期经常出现的场所。 释放1级 在正常运行时，预计可能周期性或偶尔释放的释放源。 释放2级 在正常运行时，预计不可能释放，如果释放也仅是偶尔和短期释放的释放源。 通常连续级、1级、2级释放源，对应形成20区、21区、22区爆炸性粉尘环境。 爆炸性气体环境危险区域的范围划定 现行国标有《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058—1992）与《爆炸性气体环境用电设备第14部分：危险场所分类》（GB3836.14—2000）。但两个国标规范有很大的不同。 1）判断爆炸性气体比空气轻、重的相对密度不一，见表1.5 介 质 标 准 相对密度值 对应的密度值（kg/m3） 比空气轻 GB50058-1992 ≤0.75 ≤0.75×1.293≈0.97 GB3836.14-2000 ＜0.8 ＜1.03 比空气重 GB50058-1992 ＞0.75 ＞0.97 GB3836.14-2000 ＞1.2 ＞1.55 表1.5 密度值表（空气的密度值为 1.293 kg/m3） 相对密度值：在同样压力和温度下，气体或蒸汽的密度相对于空气的密度值（空气＝1）。 2）危险区域的范围划分标准不一。GB3836.14—2000与GB50058—1992相比，充分考虑了通风对危险区域划分的影响。因此GB3836.14—2000范围的划分明显要比GB50058—1992要小很多。例如地面上的比空气重的释放源，GB50058规定，以释放源为中心地面上方7.5m，半径15m的空间为2区，半径15—30m圆环，高0.6m的空间，为附加2区。GB3836.14规定，以释放源为中心地面上方1m，半径3m的 空间为2区。地面下的坑沟，两国标规范均规定为1区。两标准均是现行的，造成了危险区域范围划分的严重混