1、#*爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB50058-92)第一章 总则第 1.0.1条 为了使爆炸和火灾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,做到技术选进、经济合理、安全适用、制定规范.第 1.0.2条 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和火灾危险环境的新建、扩建和改建工程的电力设计.本规范不适用于下列环境:一、矿井井下;二、制造、使用或贮存火药、炸药和起爆药等的环境;三、利用电能进行生产并与生产工艺过和直接关联的电解、电镀等电气装置区域;四、蓄电池室;五、使用强氧化剂以及不用外来点火源就能自秆起火的物质的环境
2、;六、水、陆、空交通运输工具及海上油井平台.第 1.0.3条 爆炸和火灾危险环境的电力设计, 除应符合本规范的规定外,尚应符合现行的有关国家标准和规范的规定.第二章 爆炸性气体环境第一节 一般规定第 2.1.1条 对于生产、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设计:一、在气体条件下、易燃气体、易燃液体和蒸气或薄雾等易燃物质与空气混合形成爆炸性气体混合物;二、闪点低于或等于环境温度的可燃液体的蒸气或空气混合形成性爆炸性气体混合物;三、在物料操作温度高于可燃液体闪点的情况下, 可燃液体有可能泄漏时,其蒸气与空气混合形成爆炸性气体混
3、合;第 2.1.2条 在爆炸性气体环境中产生爆炸必须同时存睚下列条件:一、存在易燃气体、易燃液体的蒸气或薄雾,其浓度在爆炸极限以内;二、存在足以点燃爆炸性气体混合物的火花、电弧或高温.第 2.1.3条 在爆炸性气体环境中应采取下列防止爆炸的措施:一、首先应使产生爆炸的条件同时出现的可能性减至最小程度;二、工艺设计中应采取消除或减少易燃物质的产生及积聚的措施.1.工艺流程中宜采取较低的压力和温度, 将易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它惰性气体覆盖
4、的措施.4.宜采取安全联锁或事故时加入聚合反应阻聚剂等化学药品的措施.三、防止爆炸性气体混合物的形成, 或缩短爆炸性气体混合物滞留时间,宜采取下列措施: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设置自动测量仪器装置,当气体或蒸气浓度接近爆炸下限的 50%时, 应能可靠地发出信号或切断电源.四、在区域内应采取消除或控制电气设备线路产生火花电弧或高温的措施.第二节 爆炸性气体环境危险区域划分第 2.2.1条 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,按下列规定进行分区:一、0 区: 连
5、续出现或长期出爆炸性气体混合物的环境;二、1 区: 在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境;三、2 区: 在正常运行时不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间存在的爆炸性气体混合物的环境.注: 正常运行是指正常的开车、运转、停车、易燃物质产品的装卸,密闭容器盖的开闭,安全阀、排放阀以及所有工厂设备都在其设计参数范围内工作的状态.第 2.2.2条 符合下列条件之一时,可划为非爆炸危险区域;一、没有释放源并不可能有易燃物质侵入的区域;二、易燃物质可能出现的最高浓度不超过爆炸下限值的 10%;三、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易燃物质引燃温度的设
6、备附近;四、在生产装置区外,露天或开敞设置的输送易燃物质的架空管道地带,但其阀门处按具体情况定.第 2.2.3条 释放源应按易燃物质的释放频繁程度和持续时间长短分级,并应符合下列规定.一、连续级释放源:预计长期释放或短时间频繁释放的释放源. 类似下列情况的,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易燃液体的表面;2.油、水分离器等直接与空间接触的易燃液体的表面;3.经常或长期向空间释放易燃气体或易燃液体的蒸气的自由排气孔和其它孔口.二、第一级释放源:预计正常运行时周期或偶尔释放的释放源. 类似下列情#*况的,可为第一级释入源;1.在正常运行时会释放易燃物质的泵、压缩机和阀门
7、等的密封处;2.在正常运行时,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;3.正常运行时会向空间释放易燃物质的取样点.三、第二级释放源:预计在正常运行下不会释放, 即使释放也仅是偶尔短时释放的释放源.类似下列情况的,可划分为第二级释放源:1.正常运行时不能出现释放易燃物质的泵、压缩机和阀门等的密封处;2.正常运行时不能释放易燃物质法兰、连接件和管道接头;3.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;4.正常运行时不能向空间释放易燃物质的取样点.四、多级释放源:由上述两种或三种级别释放源组成的释放源.第 2.2.4条 爆炸危险区域的通风, 其空气流量能使易
8、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.采用机械通风在下列情况之一时,可不计机械通风故障的影响:1.对封闭工或半封闭式的建筑物应设置备用的独立通风系统;2.在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易燃物质释放的预防措施,或使电气设备断电预防措施.第 2.2.5条 爆炸危险区域的划分应按释放源级别和通风条件确定, 并应符合下列规定.一、首先应按下列释入源的级别划分区域:1.存在连续级释放源的区域可划分为 0区;2.存在第一级释放源的区域可划分为 1区;3.存在第二级释放源的区域可划分为 2区;二、其次应根据通风条件调整区域划分:1.当通风良好时,应降低爆炸
9、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混合物的扩散,可缩小爆炸危险区域的范围.第三节 爆炸性气体环境危险区域的范围第 2.3.1条 爆炸性气体环境危险区域的范围应按下列要求确定:一、爆炸危险区域的范围应根据释放源的级别和位置、 易燃物质的性质、通风条件、障碍物及生产条件、运行经验,技术经济比较比综合确定.#*二、建筑物内部,宜以厂房为单位划分爆炸危险区域的范围.
10、但也应根据生产的具体情况,当厂房内空间大,释放源释放的易燃物质量少时,可按厂房内部分空间划定爆炸危险区域范围,并应符合下列规定:1.当厂房内具有比空气重的易燃物质时,厂房内通风换气次数不应少于2次/h,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易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重的易燃物质时,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易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.注:1)释放至厂房内的易燃物质的最大量应按 1h释放量的 3倍计算, 但不包括由于灾难性事故
11、引起破裂时的释放量.2)相对密度小于或等于 0.75的爆炸性气体规定为轻于空气的气体;相对密度大于 0.75的爆炸性气体规定为重于空气的气体.三、当易燃物质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附加 2区.四、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,其爆炸危险区域范围可适当缩小.第 2.3.2条 确定爆炸危险区域的等级和范围宜符合第 2.3.3条至第2.3.17条中典型示例的规定,并应根据易燃物质的释放量、释放速度、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. 但油气田及其管道工程、石油库的爆炸危险区域范围的确定除外.第 2.
12、3.3条 对于易燃物质重于空气、通风良好且为第二级释放源的主要生产装置区, 其爆炸危险区域的范围划分, 宜符合下列是规定(图 2.3.3-1及图 2.3.3-2):一、在爆炸危险区域中,地坪下的坑、沟划为 1区;二、以释放源为中心,半径为 15m,地坪上的高度为 7.5m及半径为 7.5m,顶部与释放源的距离为 7.5m的范围内划为 2区;三、以释放源为中心,总半径为 30m,地坪上的高度为 0.6m,且在 2区以外的范围内划为附加 2区.第 2.3.4条 易燃物质重于空气,释入源在封闭建筑物内,通风不良且为第二级释放源的主要生产装置区,其爆炸危险区域的范围划分, 宜符合下列规定(图 2.3.
13、4):一、封闭建筑物内和在爆炸危险区域内地坪下的坑、沟划为 1区;二、以释放源为中心,半径为 15m,高度为 7.5m的范围内划分为 2 区, 但封闭建筑物的外墙和顶部距 2区的界限不得小于 3m,如为无孔洞实体墙,则墙外#*为非危险区;三、以释放源为中心,总半径为 30m,地坪上的高度为 0.6m,且在 2区以外的范围内为附加 2区.第 2.3.5条 对于易燃物质重于空气的贮罐, 其爆炸危险区域的范围划分,宜符合下列规定(图 2.3.5-1及图 2.3.5-2):一、固定式贮罐,在罐体内部未充隋性气体的液体表面以上的空间划为 0区,浮顶式贮罐在浮顶移动范围内的空间划分为 1区;二、以放空口为
14、中心,半径为 1.5m的空间和爆炸危险区域内地坪下的坑、沟划为 1区;三、以释放源为中心,总半径为 30m,地坪上的高度为 0.6m,且在 2区以外的范围内划为附加 2区.第 2.3.5条 对于易燃物质重于空气的罐,其爆炸危险区域的范围划分,宜符合下列规定(图 2.3.5-1及图 2.3.5-2):一、固定贮罐, 在罐体内部未充惰性气体的液本表面以上的空间划为 0区,浮顶式贮罐在浮顶移动范围内的空间划为 1区;二、以放空口为中心,半径为 1.5m的空间和爆炸危险区域内地坪下的坑、沟划为 1区;三、距离贮罐的外壁和顶部 3m的范围内划为 2区;四、当贮罐周围设围堤时,贮罐外壁至围堤, 其高度为堤
15、顶高度的范围内划为 2区.第 2.3.6条 易燃液体、液化气、压缩气体、低温度液体装载槽车及槽车注送口处,其爆炸危险区域的范围划分,宜符合下列规定(图 2.3.6)一、以槽车密闭式注送口为中心,半径为 1.5m的空间或非密闭式的注送口为中心,半径为 3m的空间和爆炸危险区域内地坪下的坑,沟划为 1区;二、以槽车密闭式注送口为中心,半径为 4.5m的空间或以非密闭式注送口为中心,半径为 7.5m的空间以及至地坪以上的范围内划为 2区;第 2.3.7条 对于易燃物质轻于空气、通风良好且为第二级释放源的主要生产装置区,其爆炸危险区域的范围划分,宜符合下列规定(图 2.3.7):当释放源距地坪的高度不
16、超过 4.5m时,以释放源为中心,半径为 4.5m,顶部与释放源的距离为 7.5m,以释放源至地坪以上的范围内划分为 2区.第 2.3.8条 对于易燃物质轻于空气,下部无侧墙,通风良好且为第二级释放源的压缩机厂房, 其爆炸危险区域的范围划分, 宜符合下列规定(图 2.3.8):一、当释放源距地坪的高度不超过 4.5m 时, 以释放源为中心, 半径为4.5m,地坪以上至封闭区域底部的空间或封闭区内部的范围内划为 2区;二、屋顶上方百页窗边外,半径为 4.5m, 百页窗项部以上高度为 7.5m的范#*围内划为 2区.第 2.3.9条 对于易燃物质轻于空气, 通风不良且为第二级释放源的压缩机厂房,其
17、爆炸危险区域的范围划分,宜符合下列规定(图 2.3.9):一、封闭区内部划分为 1区;二、以释放源为中习,半径为 4.5m, 地坪以上至封闭区底部的空间和距离封闭区外壁 3m,顶部的垂直高度为 4.5m的范围内划为 2区.第 2.3.10条 对于开顶贮罐或池的单元分离器、预分离器的分离器液体表面为连续级释放源的,其爆炸危险区域的范围划分,宜符合下列规定(图2.3.10):一、单元分离器和预分离器的池壁外,半径为 7.5m,地坪上高度为 7.5m,及至液体表面以上的范围内划分为 1区;二、分离器的池壁外,半径为 3m,地坪上高度为 3m, 及至液体表面以上的范围内划为 1区;三、1 区外水平距离
18、半径为 3m,垂直上方 3m,水平距离半径为 7.5m, 地坪上高度为 3m以及 1区外水平距离半径为 22.5m, 地坪上高度为 0.6m的范围内划为 2区.第 2.3.11条 对于开顶罐或池的溶解气游离装置(溶气浮选装置)液体表面处为连续级释放源的,其爆炸危险区域的范围划分,宜符合下列规定(图2.3.11):一、液体表面至地坪的范围划为 1区;二、1 区外及池壁外水平距离半径为 3m,地坪上高度为 3m的范围内划为 2区.第 2.3.12条 对于开顶贮罐或池的生物氧化装置, 液体表面处为连续级释放源,其爆炸危险区域的范围划分,宜符合下列规定(图 2.3.12): 开顶贮罐或池壁外水平距离半
19、径为 3m, 液体表面上方至地坪上高度为 3m的范围内划分为 2区.第 2.3.13 对于处理生产装置用冷却水的机械通风冷却塔 , 当划分为爆炸危险区域时, 其爆炸危险区域的范围划分,宜符合下列规定(图 2.3.13):一、以回水管顶部烃放空管管口为中心,半径为 1.5m,地坪下的泵、坑以及冷却塔及其上方高度为 3m的范围内划分 2 区;二、当冷却塔的风扇反转时,冷却塔侧壁外水平距离半径为 3m,高度为冷却塔高度范围内划为附加 2区.第 2.3.14条 无释放源的生产装置区与通风不良、且有第二级释放源的爆炸性气相邻,并有非燃烧体的实体墙隔开,其爆炸危险区域有范围划分,宜符合下列规定(图 2.3
20、.14);#*一、通风不良的、有第二级释放源的房间范围内划为 1区;二、当易燃物质重于空气时,以释放源为中心, 半径为 15m的范围内划为 2区;三、当易燃物质轻于空气时,以释放源为中心,半径为 4.5m的范围内划分为2 区.第 2.3.15条 无释放源的生产装置区与有顶无墙建筑物有第二级释放源爆炸性气体环境相邻,并用非燃烧体的实体墙隔开,其爆炸危险区域的范围划分,宜符合下列规定(图 2.3.15-1及图 2.3.15-2):一、当易燃物质重于空气时,以释放源为中心, 半径为 15m的范围内划为 2区;二、当易燃物质轻于空气时,以释放源为中心,半径为 4.5m的范围内划为 2区;三、与爆炸危险
21、区域相邻, 用非燃烧体的实体墙隔开的无释放源的生产装置区,门窗位于爆炸危险区域内时划为 2区, 门窗位爆炸危险区域外时划为非危险区.第 2.3.16条 无释放源的生产装置区与通风不良的且有第一级释放源的爆炸性气体环境相邻,并用非燃烧的实体墙隔开,其爆炸危险区域的范围划分,宜符合下列规定(图 2.3.16):一、第一级释放源上方排风罩内的范围划为 1区;二、当易燃物质重于空气时,1 区外半径为 15m范围内划为 2区;三、当易燃物质轻于空气时,1 区外半径为 4.5m的范围内划为 2区.第 2.3.17条 对工艺设备容积不大于 95m3、压力不大于 3.5MPa、流量不大于 38I/S的生产装置
22、,且为第二级释放源,按照生产的实际经验,其爆炸危险区域的范围划分,宜符合非爆炸危险环境.一、爆炸危险区域内,地坪下的坑、沟划为 1区;二、以释放源为中心,半径为 4.5m,至地坪以上范围内划为 2区.第 2.3.18条 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,车间可降为非爆炸危险环境.通风引入的气源应安全可靠, 且必须是没有易燃物质、腐蚀介质及机械杂质.对重于空气的易燃物质,进气口应设在高出所划爆炸危险区范围的 1.5m以上处.第 2.3.19条 爆炸性气体环境电力装置设计应有爆炸危险区域划分图,对简单或小型厂房,可采用文字说明表达.爆炸危险区域划分举例见附录二.第四节 爆炸性气体
23、混合物的分级、分组 第 2.4.1条 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,并应符合表 2.4.1有规定.最大试验安全间隙(MESG)或最小点燃电流(MIC)分级 表 2.4.1级别 最大试验安全间隙(MESG)(mm) 最小点燃电流比(MICR)A 0.9 0.8B 0.5 .2.最小点燃电流比(MICR)为各种易燃物质按照它们最小点燃电流值与实验室的甲烷的最小电流值之比.第 2.4.2条 爆炸性气体混合物应按引燃温度分组, 并应符合表 2.4.2的规定.引燃温度分组 表 2.4.2组别 引燃温度 t()T1 450 tT2 300 t450T
24、3 200 t300T4 135 t200T5 100 t135T6 85 t100注:气体或蒸气爆炸性混合物分级分组举例应符合附录三的规定.第五节 爆炸性气体环境的电气装置第 2.5.1条 爆炸性气体环境的电力设计应符合下列规定:一、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.二、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.三、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.四、不宜采用携带式电气设备.#*第 2.5.2条 爆炸性气体环境电气设备的选择应符合下列规定:一、根据爆炸危险区域的分区、电气设备
25、的种类和防爆结构的要求,应选择相应的电气设备.二、选用的防爆电气设备的级别, 不应低于该爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别. 当存在有两种以上易燃物质形成的爆炸性气体混合物时,应按危险程度较高的级别和组别选用防爆电气设备.三、爆炸危险区域内的电气设备,应符合周围环境内化学的、机械的、热的、霉菌以及风沙等不同环境条件对电气设备的要求. 电气设备结构应满足电气设备在规定的运行条件下不降低防爆性能的要求. 第 2.5.3条 各种电气设备防爆结构的选型应符合下列规定:一、旋转电机防爆结构的选型应符合有 2.5.3-1的规定. 二、低压变压器防爆结构的选型应符合表 2.5.3-2的规定. 旋转
26、电机防爆结构的选型 表 2.5.3-1电气设备 爆炸危险区域: 1 区 防爆结构: 隔爆型 正压型 增安型 d p e鼠笼型感应电动机 适用 适用 慎用绕线型感应电动机 慎用 慎用同步电动机 适用 适用 不适用直流电动机 慎用 慎用电磁滑差离合器(无电刷) 适用 慎用 不适用爆炸危险区域: 2 区 防爆结构: 隔爆型 正压型 增安型 无火花型d p e n鼠笼型感应电动机 适用 适用 适用 适用 绕线型感应电动机 适用 适用 适用 不适用同步电动机 适用 适用 适用 直流电动机 适用 适用 电磁滑差离合器(无电刷) 适用 适用 适用 慎用 注:1.绕线型感应电动机及同步电动机采用增安型时, 其
27、主体是增安型防爆结构,发生电火花的部分是隔爆或正压型防爆结构.#*2.无火花型电动机在通风不良及户内具有比空气重的易燃物质区域内慎用.压变压器类防爆结构的选型 表 2.5.3-2电气设备 爆炸危险区域: 1 区 防爆结构: 隔爆型 正压型 增安型 d p e变压器(包括起动用) 慎用 慎用 不适用电抗线圈(包括起动用) 慎用 慎用 不适用仪表用互感器 慎用 不适用爆炸危险区域: 2 区 防爆结构: 隔爆型 正压型 增安型 充油型d p e o 变压器(包括起动用) 适用 适用 适用 适用 电抗线圈(包括起动用) 适用 适用 适用 适用 仪表用互感器 适用 适用 适用三、低压开关和控制器类防爆结构的选型应符合表 2.5.3-3的规定.四、灯具类防爆结构的选型应符合 2.5.3-4的规定.低压开关的控制器类防爆结构的选型 表 2.5.3-31)爆炸危险区域为 0区时:电气设备 防爆结构:木质安全型 (ia)控制开关及按钮 适用2)爆炸危险区域为 1区时:电气设备 防爆结构:木质安全型 隔爆型 正压型 充油型 增安型ia,ib d p o e刀开关,断路器 适用熔断器 慎用控制开关及按钮 适用 适用 适用
