一、爆炸性氣體環(huán)境分析

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什么情況下進行爆炸性氣體環(huán)境的

電力裝置設計

符合下列條件之一就應進行爆炸性氣體環(huán)境的電力裝置設計：

（1）在大氣條件下，可燃氣體與空氣混合形成爆炸性氣體混合物；

（2）閃點低于或等于環(huán)境溫度（此溫度根據(jù)可燃物質(zhì)所在地點環(huán)境溫度，環(huán)境溫度可選用最熱月平均最高溫度，亦可利用采暖通風專業(yè)的“工作地帶溫度”或根據(jù)相似地區(qū)同類型的生產(chǎn)環(huán)境的實測數(shù)據(jù)加以確定。除特殊情況外，一般可取 45℃）的可燃液體的蒸氣或薄霧與空氣混合形成爆炸性氣體混合物；

（3）在物料操作溫度高于可燃液體閃點（≥60℃）的情況下，當可燃液體有可能泄漏時，可燃液體的蒸氣或薄霧與空氣混合形成爆炸性氣體混合物。

以上條件對可燃液體而言，閃點是一個重要的物料特性。閃點就是在標準條件下，使液體變成蒸氣的數(shù)量能夠形成可燃性氣體/空氣混合物的最低液體溫度。

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產(chǎn)生爆炸必須同時存在兩個條件

（1）存在可燃氣體、可燃液體的蒸氣或薄霧，其濃度在爆炸極限以內(nèi)；

（2）存在足以點燃爆炸性氣體混合物的火花、電弧及高溫。

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防止爆炸的措施

為防止爆炸，在采取電氣預防以前首先提出了諸如工藝流程及布置等措施，即稱之為：“第一次預防措施”。

（1）首先應使產(chǎn)生爆炸的條件同時出現(xiàn)的可能性減到最小程度。

（2）工藝設計中應采取消除或減少可燃物質(zhì)的釋放及積聚的措施：1)工藝流程中宜采取較低的壓力和溫度，將可燃物質(zhì)限制在密閉容器內(nèi)；2)工藝布置應限制和縮小爆炸危險區(qū)域的范圍，并宜將不同等級的爆炸危險區(qū)，或爆炸危險區(qū)與非爆炸危險區(qū)分隔在各自的廠房或界區(qū)內(nèi)；3)在設備內(nèi)可采用以氮氣或其它惰性氣體覆蓋的措施；4)宜采取安全聯(lián)鎖或發(fā)生事故時加入聚合反應阻聚劑等化學藥品的措施。

（3）防止爆炸性氣體混合物的形成，或縮短爆炸性氣體混合物滯留時間可采取下列措施：1）工藝裝置宜采取露天或開敞式布置；2)設置機械通風裝置；3)在爆炸危險環(huán)境內(nèi)設置正壓室；4)對區(qū)域內(nèi)易形成和積聚爆炸性氣體混合物的地點應設置自動測量儀器裝置，當氣體或蒸氣濃度接近爆炸下限值的５０％時，應能可靠地發(fā)出信號或切斷電源。

（4）在區(qū)域內(nèi)應采取消除或控制設備線路產(chǎn)生火花、電弧或高溫的措施。

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危險區(qū)域劃分的目的

危險區(qū)域劃分是對可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境進行分析和分區(qū)，以便正確選擇和安裝危險環(huán)境中的電氣設備，達到安全經(jīng)濟使用的目的。

危險區(qū)域劃分是根據(jù)爆炸性氣體混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時間進行分區(qū)，分為0區(qū)、1 區(qū)、2 區(qū)，實際上應通過設計或適當?shù)牟僮鞣椒ǎ簿褪遣扇〈胧?區(qū)或1區(qū)所在的數(shù)量上或范圍上減至最小，換句話說，工廠設計中大部分場所為2區(qū)或非危險區(qū)。

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爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域劃分程序

（1）危險區(qū)域劃分

危險區(qū)域劃分應由懂得可燃物質(zhì)性能的工藝、設備和管道專業(yè)人員進行，還要與安全、電氣等其它專業(yè)人員商議。

危險區(qū)域劃分的根本因素就是鑒別釋放源和確定釋放源的等級。釋放源是指可釋放出能形成爆炸性混合物的物質(zhì)所在的位置或地點。

對每臺工藝設備如罐、泵、管道、容器、閥門等都視作可燃物質(zhì)的潛在釋放源。如果該類設備不可能含有可燃物質(zhì)，那么很明顯它的周圍就不會形成危險環(huán)境。如果該類設備含有可燃物質(zhì)，但不向大氣中釋放，如全部焊接管道不視為釋放源，則同樣不會形成危險環(huán)境。如果已確認設備會向大氣中釋放可燃物質(zhì)，必須首先按可燃物質(zhì)的釋放頻繁程度和持續(xù)時間長短分級，分為連續(xù)級釋放源、一級釋放源、二級釋放源（定義見規(guī)范p9頁），再根據(jù)釋放源的級別和通風條件劃分區(qū)域。

當爆炸危險區(qū)域內(nèi)的通風的空氣流量能使可燃物質(zhì)很快稀釋到爆炸下限值的２５％以下時，可定為通風良好。

以下場所可定為通風良好場所：1)露天場所；2)敞開式建筑物。在建筑物的壁、屋頂開口，其尺寸和位置保證建筑物內(nèi)部通風效果等效于露天場所；3)非敞開建筑物，建有永久性的開口，使其具有自然通風的條件；4)對于封閉區(qū)域、每平方米地板面積每分鐘至少提供0.3m3的空氣或至少1h 換氣6 次，則可認為是良好通風場所。這種通風速率可由自然通風或機械通風來實現(xiàn)。

原則上是存在連續(xù)級釋放源的區(qū)域可劃為0區(qū)；存在一級釋放源的區(qū)域可劃為1區(qū)；存在二級釋放源的區(qū)域可劃為2區(qū)。按以上規(guī)定劃分區(qū)域等級后再根據(jù)通風條件調(diào)整區(qū)域劃分。當通風良好時，應降低爆炸危險區(qū)域等級；當通風不良時應提高爆炸危險區(qū)域等級。

在實際中，應采取通風措施盡量減少1區(qū)，0區(qū)是極個別情況， 例如密閉容器、貯罐等內(nèi)部氣體空間。

符合下列條件之一時，可劃為非爆炸危險區(qū)域：

—— 沒有釋放源并不可能有可燃物質(zhì)侵入的區(qū)域；

—— 可燃物質(zhì)可能出現(xiàn)的最高濃度不超過爆炸下限值的10％；

——在生產(chǎn)過程中使用明火的設備附近，或熾熱部件的表面溫度超過區(qū)域內(nèi)可燃物質(zhì)引燃溫度的設備附近；

一般情況下，明火設備如鍋爐采用平衡通風，即引風機抽吸煙氣的量略大于送風機的風和煤燃燒所產(chǎn)生的煙氣量, 這樣就能保持鍋爐爐膛負壓。可燃性物質(zhì)不能擴散至設備附近與空氣形成爆炸性混合物。因此明火設備附近按照非危險區(qū)考慮，包括鍋爐本身所含有的儀表等可根據(jù)設施。

《建筑設計防火規(guī)范》（GB50160-2006）和《鍋爐房設計規(guī)范》（GB50041-2008）中都明確規(guī)定，燃油、燃氣鍋爐房應有良好的自然通風或機械通風設施。燃氣鍋爐房應選用防爆型的事故排風機。當設置機械通風設施時，該機械通風設施應設置導除靜電的接地裝置，通風量應符合下列規(guī)定：

（1）燃油鍋爐房的正常通風量按換氣次數(shù)不少于3 次/h 確定；

（2）燃氣鍋爐房的正常通風量按換氣次數(shù)不少于6 次/h 確定；

（3）燃氣鍋爐房的事故通風量按換氣次數(shù)不少于12 次/h 確定。

根據(jù)以上的規(guī)定，鍋爐房應該可以認為是通風良好的場所。因此本規(guī)范建議與鍋爐設備相連接的管線上的閥門等可能有可燃性物質(zhì)存在處按照獨立的釋放源考慮危險區(qū)域，并通風良好的場所適當降低危險區(qū)域的等級。

—— 在生產(chǎn)裝置區(qū)外，露天或開敞設置的輸送可燃物質(zhì)的架空管道地帶，但其閥門處按具體情況定。

（2）危險區(qū)域范圍的確定

爆炸危險區(qū)域的范圍根據(jù)釋放源的等級和位置、可燃物質(zhì)的特性、通風條件、障礙物及生產(chǎn)條件、運行經(jīng)驗，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較綜合確定。

爆炸危險區(qū)域的范圍主要取決以下化學和物理參數(shù)：

1）釋放速率：（單位時間從釋放源中散發(fā)出可燃氣體或可燃液體的蒸氣或薄霧的數(shù)量）。釋放速率越大，區(qū)域范圍就越大。釋放速率與釋放源的幾何形狀、釋放速度、濃度、可燃液體的揮發(fā)性、液體溫度有關(guān)。

2）可燃液體的沸點：沸點越低，爆炸危險區(qū)域的范圍就越大。

3）釋放的爆炸性氣體混合物的濃度：隨著釋放源處可燃物質(zhì)濃度的增加，爆炸危險區(qū)域的范圍可能擴大。

4）爆炸下限：爆炸下限越低，爆炸危險區(qū)域的范圍就越大。

5）閃點：閃點越低，區(qū)域的范圍可能越大。

6）相對密度：如果氣體或蒸氣明顯的輕于空氣，則它就趨于向上漂移，且釋放源上方垂直方向范圍將隨著相對密度的減小而擴大。如果明顯的重于空氣，它就趨于沉積于地面，在地面上，區(qū)域水平范圍將隨著相對密度的增大而增大。

為了劃分范圍，本規(guī)范將相對密度大于 1.2 的氣體或蒸氣視為比空氣重的物質(zhì)；將相對密度小于 0.8 的氣體或蒸氣視為比空氣輕的物質(zhì)。對于相對密度在 0.8 至 1.2 之間的氣體或蒸氣，例如：一氧化碳、乙烯、甲醇、甲胺、乙烷、乙炔等在工程設計中相對密度視為比空氣重的物質(zhì)。

7）液體溫度：蒸氣壓力隨溫度的增加而升高，因此由于蒸發(fā)作用， 釋放速率增加，危險區(qū)域的范圍將擴大。

8）通風：隨著通風量的加大，危險區(qū)域范圍可以縮小。

9）障礙：障礙物能阻礙通風，因此可能擴大危險區(qū)域范圍，另一方面某些障礙物如堤壩、圍墻或天花板都能限制危險區(qū)域范圍。

因此，在場所分類及范圍確定時都應列出工廠用的所有加工材料的特性，包括閃點、沸點、引燃溫度、蒸氣壓力、蒸氣密度、爆炸極限、操作溫度、爆炸性混合物級別和溫度組別。

對于爆炸危險區(qū)域范圍的確定是一個比較復雜的問題，實際操作如果沒有例圖更加難以實施，為了便于執(zhí)行規(guī)范，在規(guī)范中引用了一些典型例圖，規(guī)范中大部分采用了美國石油學會 API RP505 及美國國家防火協(xié)會NFPA497 標準中的例圖。

由于實際裝置的工藝、設備、儀表、通風及布置等條件不同，在具體設計中均需結(jié)合實際情況、運行經(jīng)驗等綜合判斷，采取較大或較小的距離。在很多國家及 IEC 標準中， 將一些危險區(qū)域范圍例圖放在標準的附錄或圖集中，不是硬性規(guī)定， 僅是作為指導的范例。

對于各種行業(yè)的特殊性，往往在危險區(qū)域范圍的確定上，可采用與行業(yè)有關(guān)的國家標準，如對新建、擴建和改建的汽車加油站、液化石油氣加氣站、壓縮天然氣加氣站和汽車加油加氣站工程的設計和施工，應采用《汽車加油加氣站設計與施工規(guī)范》GB50156。

對油氣田及其管道工程、石油庫的爆炸危險區(qū)域范圍可見其它規(guī)范，例如《石油設施電氣設備安裝區(qū)域一級、0 區(qū)、1 區(qū)、2 區(qū)區(qū)域劃分推薦作法》SYT6671-2006（本標準等同采用美國石油學會 API RP505）,《石油庫設計規(guī)范》GB50074。

危險區(qū)域范圍的確定應考慮以下幾點：

1）對煉油裝置、石油化工廠，在加工過程中，化工設備連續(xù)處理高速、高溫、高壓的液體或蒸氣。則以釋放源起 15m 劃分范圍。

2）對高揮發(fā)性物質(zhì)（具有低沸點，當散發(fā)到大氣后，它們迅速地吸收熱量，從而形成在一般情況下密度高于空氣的大量冷氣體，尤其是在地坪或地坪附近釋放時，如果空氣流動無助于擴散，這種較重的氣體會沿地坪傳播很遠的距離）如乙烯、丙烯、乙烷、丙烷、丁烷等有可能大量釋放處時，爆炸危險區(qū)域范圍應劃分附加 2 區(qū)，即在 2 區(qū)外再劃出 15m，附加 2 區(qū)距離地面標高0.6m。

3）在物料操作溫度高于可燃液體閃點（≥60℃）的情況下， 可燃液體可能泄漏時，其爆炸危險區(qū)域的范圍可適當縮小，但不宜小于4.5m。

4）對符合國標《GB3836.14》（等同 IEC60079-10）附錄C 條件的內(nèi)容，可按附錄C 危險場所劃分舉例進行劃分。

5）對工藝設備容積不大于95m3、壓力不大于3.5MPａ、流量不大于38L/ｓ的生產(chǎn)裝置，且為第二級釋放源，按照生產(chǎn)的實踐經(jīng)驗，其爆炸危險區(qū)域的范圍劃分以釋放源為中心，半徑為4.5ｍ的范圍內(nèi)劃為2 區(qū)。

6）當可燃物質(zhì)輕于空氣時，爆炸危險區(qū)域的范圍尺寸，按 4.5m 劃分。

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爆炸性氣體溫合物的分級分組

為了選擇適用于爆炸性氣體環(huán)境的電氣設備,將爆炸性氣體溫合物按其最大試驗安全間隙或最小點燃電流分級，分為ⅡA、ⅡB、ⅡC，最大試驗安全間隙是制造電氣設備隔爆外殼的基礎數(shù)據(jù)，在隔爆外殼中是以隔爆間隙噴射出的爆炸產(chǎn)物所具有的能量點燃周圍爆炸性的氣體溫合物，因此隔爆型防爆結(jié)構(gòu)的定義為當可燃氣體或蒸氣進入外殼內(nèi)部發(fā)生爆炸時，該外殼能承受爆炸壓力且爆炸的火焰不會引燃該外殼外部的可燃氣體或蒸氣的全封閉結(jié)構(gòu)。

最小點燃電流比是設計本質(zhì)安全型電路的依據(jù)，在本質(zhì)安全電路中，是用電火花點燃爆炸性氣體溫合物。因此本安型防爆結(jié)構(gòu)的定義為電氣設備產(chǎn)生的火花、電弧或高溫不會引燃可燃氣體或蒸氣的結(jié)構(gòu)。

通過大量試驗，通過兩種標準裝置分別測定的幾種爆炸性氣體溫合物的最大試驗安全間隙及最小點燃電流比取得的分級數(shù)據(jù)相同，即最大試驗安全間隙小的氣體溫合物，其最小點燃電流比小。

表 3.4.1 最大試驗安全間隙（ＭＥＳＧ）或最小點燃電流（ＭＩＣR）分級

注：

①分級的級別應符合現(xiàn)行國家標準《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設備通用要求》。

②最小點燃電流比（ＭＩＣＲ）為各種可燃物質(zhì)按照它們最小點燃電流值與實驗室的甲烷的最小電流值之比。

爆炸性氣體溫合物按可燃物質(zhì)的引燃溫度分組，分為T1、T2、T3、T4、T5、T6，要求防爆電氣設備允許的最高表面溫度不超過爆炸性氣體溫合物的引燃溫度。

二、爆炸性粉塵環(huán)境

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什么情況下進行爆炸性粉塵環(huán)境的

電力裝置設計

對用于生產(chǎn)、加工、處理、轉(zhuǎn)運或貯存過程中出現(xiàn)或可能出現(xiàn)可燃性粉塵與空氣形成的爆炸性粉塵混合物環(huán)境時，應進行爆炸性粉塵環(huán)境的電力裝置設計。

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在爆炸性粉塵環(huán)境中粉塵分為以下三級

IIIA 級：可燃性飛絮（常見的ⅢA 級可燃性飛絮：如棉花纖維、麻纖維、絲纖維、毛纖維、木質(zhì)纖維、人造纖維等）

IIIB 級：非導電性粉塵（常見的ⅢB 級可燃性非導電粉塵：如聚乙烯、苯酚樹脂、小麥、玉米、砂糖、染料、可可、木質(zhì)、米糠、硫磺等粉塵。）

IIIC 級：導電性粉塵（如石墨、炭黑、焦炭、煤、鐵、鋅、鈦等粉塵。）

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在爆炸性粉塵環(huán)境中，產(chǎn)生爆炸必須同時存在下列條件

（1）存在爆炸性粉塵混合物其濃度在爆炸極限以內(nèi)；

（2）存在足以點燃爆炸性粉塵混合物的火花、電弧、高溫。

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在爆炸性粉塵環(huán)境中應采取下列防止爆炸的措施：

（1）防止產(chǎn)生爆炸的基本措施，應是使產(chǎn)生爆炸的條件同時出現(xiàn)的可能性減小到最小程度。

（2）防止爆炸危險，應按照爆炸性粉塵混合物的特征，采取相應的措施。

（3）在工程設計中應先采取下列消除或減少爆炸性粉塵混合物產(chǎn)生和積聚的措施：

1）工藝設備宜將危險物料密封在防止粉塵泄漏的容器內(nèi)；

2）宜采用露天或開敞式布置，或采用機械除塵措施；

3)宜限制和縮小爆炸危險區(qū)域的范圍，并將可能釋放爆炸性粉塵的設備單獨集中布置；

4）提高自動化水平，可采用必要的安全聯(lián)鎖；

5）爆炸危險區(qū)域應設有兩個以上出入口，其中至少有一個通向非爆炸危險區(qū)域，其出入口的門應向爆炸危險性較小的區(qū)域側(cè)開啟；

6）應對沉積的粉塵進行有效地清除；

7）可增加物料的濕度，降低空氣中粉塵的懸浮量；

8）應限制產(chǎn)生危險溫度及火花，特別是由電氣設備或線路產(chǎn)生的過熱及火花。為防止粉塵進入產(chǎn)生電火花或高溫的部件的外殼內(nèi)。應選用防粉塵爆炸的電氣設備；

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危險區(qū)域劃分

爆炸性粉塵危險區(qū)域劃分應根據(jù)爆炸性粉塵混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時間進行分區(qū),原分為10區(qū)、11區(qū)。現(xiàn)有標準 GB12476.1.《可燃性粉塵環(huán)境用電氣設備》等同IEC61241標準，將危險區(qū)域劃分為20區(qū)、21區(qū)、22區(qū)，10區(qū)與20區(qū)對應，11區(qū)與21區(qū)、22區(qū)對應。

（1）爆炸性粉塵環(huán)境由粉塵釋放源而形成。粉塵釋放源應按爆炸性粉塵釋放頻繁程度和持續(xù)時間長短分級，分為：連續(xù)級釋放源：粉塵云持續(xù)存在或預計長期或短期經(jīng)常出現(xiàn)的部位。

例如：粉塵容器內(nèi)部。一級釋放源：在正常運行時預計可能周期性地或偶爾釋放的釋放源。例如：毗鄰敞開式包裝袋裝卸點的周圍。二級釋放源：在正常運行時，預計不可能釋放，如果釋放也僅是不經(jīng)常地并且是短期地釋放。例如：需要偶爾打開并且打開時間非常短的人孔，或者是其周圍出現(xiàn)粉塵沉淀的粉塵處理設備。

一旦了解了工藝過程有釋放的潛在可能,就應該鑒別每一釋放源并確定其釋放等級。

下列各項不應該被視為釋放源：

――壓力容器外殼主體結(jié)構(gòu)及其封閉的管口和人孔。

――全部焊接的輸送管和溜槽。

――在設計和結(jié)構(gòu)方面對防粉塵泄露進行了適當考慮的閥門壓蓋和法蘭接合面。

（2）爆炸性粉塵環(huán)境應根據(jù)爆炸性粉塵混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時間，按以下規(guī)定進行分區(qū)：原則上是存在連續(xù)級釋放源的區(qū)域可劃為20區(qū)；存在一級釋放源的區(qū)域可劃為21區(qū)；存在二級釋放源的區(qū)域可劃為22區(qū)。按以上規(guī)定劃分區(qū)域等級后，再根據(jù)采取排氣通風等措施調(diào)整區(qū)域劃分。20區(qū)：空氣中的可燃性粉塵云持續(xù)地或長期地或頻繁地出現(xiàn)于爆炸性環(huán)境中的區(qū)域。

可能產(chǎn)生 20 區(qū)的場所示例：

――粉塵容器內(nèi)部；

――貯料槽，筒倉等，旋風除塵器和過濾器；

――粉料傳送系統(tǒng)等，但不包括皮帶和鏈式輸送機的某些部分；

――攪拌機，研磨機，干燥機和裝料設備等。

21區(qū)：在正常運行時，空氣中的可燃粉塵云很可能偶爾出現(xiàn)于爆炸性環(huán)境中的區(qū)域。

可能產(chǎn)生2１區(qū)的場所示例：

――當粉塵容器內(nèi)部出現(xiàn)爆炸性粉塵混合物，為了操作而需頻繁移出或打開蓋/隔膜閥時，粉塵容器外部靠近蓋/隔膜閥周圍的場所；

――當未采取防止爆炸性粉塵混合物形成的措施時，在粉塵容器外部靠近裝料點和卸料點、送料皮帶、取樣點、卡車卸載站、皮帶卸載點等場所；

――如果粉塵堆積且由于工藝操作，粉塵層可能被擾動而形成爆炸性粉塵混合物時，粉塵容器外部場所；

――可能出現(xiàn)爆炸性粉塵云（但既非持續(xù)地，也不長期，又不經(jīng)常時）的粉塵容器內(nèi)部場所，例如自清掃時間間隔長的筒倉（如果僅偶爾裝料和／或出料）和過濾器的積淀側(cè)。

22 區(qū)：在正常運行條件下，空氣中的可燃性粉塵云一般不可能出現(xiàn)于爆炸性粉塵環(huán)境中的區(qū)域，即使出現(xiàn)，持續(xù)時間也是短暫的。

可能產(chǎn)生 22 區(qū)的場所示例：

――袋式過濾器通風孔的排氣口，一旦出現(xiàn)故障，可能逸散出爆炸性混合物；

――很少時間打開的設備附近場所，或根據(jù)經(jīng)驗由于高于環(huán)境壓力粉塵噴出而易形成泄露的設備附近場所；氣動設備，撓性連接可能會損壞等的附近場所；

――裝有很多粉狀產(chǎn)品的存儲袋。在操作期間，存儲袋可能出現(xiàn)故障，引起粉塵擴散；

――當采取措施防止爆炸性粉塵/空氣混合物形成時，一般劃分為21 區(qū)的場所可以降為 22 區(qū)場所。這類措施包括排氣通風。在（收塵袋）裝料和出料點、送料皮帶、取樣點、卡車卸載站、皮帶卸載點等等場所附近應采取措施；

――形成的可控制（清理）的粉塵層有可能被擾動而產(chǎn)生爆炸性粉塵/空氣混合物的場所。只有在危險粉塵/空氣混合物形成前，通過清理的方式清除了該粉塵層，它才為非危險場所。

（3）符合下列條件之一時，可劃為非爆炸危險區(qū)域：

一一裝有良好除塵效果的除塵裝置，當該除塵裝置停車時，工藝機組能聯(lián)鎖停車；

一一設有為爆炸性粉塵環(huán)境服務，并用墻隔絕的送風機室，其通向爆炸性粉塵環(huán)境的風道設有能防止爆炸性粉塵混合物侵入的安全裝置，如單向流通風道及能阻火的安全裝置；

一一 區(qū)域內(nèi)使用爆炸性粉塵的量不大，且在排風柜內(nèi)或風罩下進行操作。

（4）為爆炸性粉塵環(huán)境服務的排風機室，應與被排風區(qū)域的爆炸危險區(qū)域等級相同。

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危險區(qū)域范圍確定

（1）20區(qū)范圍包括爆炸性粉塵/空氣混合物長期持續(xù)地或者經(jīng)常在管道、生產(chǎn)和處理設備內(nèi)存在的區(qū)域。

如果粉塵容器外部持續(xù)存在爆炸性粉塵/空氣混合物，則要求劃分為20區(qū)。但在工作場所產(chǎn)生20區(qū)的情況是被禁止的。

（2）21區(qū)的范圍宜按下列規(guī)定確定：

一一 含有一級釋放源的粉塵處理設備的內(nèi)部；

一一 由一級釋放源形成的設備外部場所，其區(qū)域的范圍應受到一些粉塵參數(shù)的限制，如粉塵量，釋放率，顆粒大小和產(chǎn)品濕度。通常為釋放源周圍 1 米的距離（垂直向下延至地面或樓板水平面），對于建筑物外部場所（敞開），21 區(qū)范圍會由于氣候，例如風、雨等的影響而改變；

一一如果粉塵的擴散受到物理結(jié)構(gòu)（墻壁等等）的限制，它們的表面可作為該區(qū)域的邊界；

一一可以結(jié)合同類企業(yè)相似廠房的實踐經(jīng)驗和粉塵參數(shù)，適當?shù)目紤]可將整個廠房劃為 21 區(qū)。

（3）22 區(qū)的范圍宜按下列規(guī)定確定：

一一由二級釋放源形成的場所，其區(qū)域的范圍應受到一些粉塵參數(shù)的限制，如粉塵量，釋放速率，顆粒大小和物料濕度，同時需要考慮引起釋放的條件。

對于建筑物外部場所（露天）、22 區(qū)范圍由于氣候， 例如風、雨等的影響可以減小。在考慮22 區(qū)的范圍時，通常超出21 區(qū)3m 及二級釋放源周圍3m 的距離（垂直向下延至地面或樓板水平面）；一一如果粉塵的擴散受到實體結(jié)構(gòu)（墻壁等等）的限制，它們的表面可作為該區(qū)域的邊界。

一一可以結(jié)合同類企業(yè)相似廠房的實踐經(jīng)驗和實際的因素，適當?shù)目紤]可將整個廠房劃為22 區(qū)。

規(guī)范中21 區(qū)為“一級釋放源周圍1m 的距離”，及22 區(qū)為“二

級釋放源周圍3m 的距離”是IEC60079-10-2 推薦的。另外，在本規(guī)范中采取了主要以廠房為單位劃定范圍的方法。特別是廠房內(nèi)多個釋放源相距大于2m，其間的設備選擇按非危險區(qū)設防其經(jīng)濟性不大時， 釋放源之間的區(qū)域一般也延伸相連起來。

這種方法結(jié)合我國工業(yè)劃分粉塵爆炸危險區(qū)域的習慣做法，也多是以建筑物隔開來防止爆炸危險范圍擴大的。不經(jīng)常開啟的門窗，可認為具有限制粉塵擴散的功能。對電氣裝置來說，也是以廠房為單位進行設防。

爆炸性粉塵環(huán)境危險區(qū)域范圍典型示例圖見附錄C

三、爆炸性環(huán)境的電力裝置設計

本章改變了原規(guī)范的模式，將氣體/蒸氣爆炸性環(huán)境與粉塵爆炸性環(huán)境的電氣設備的安裝合為一節(jié)來編寫，一是兩種危險區(qū)內(nèi)電氣設備的安裝有很多相同的要求，避免不必要的重復，二是為了與IEC60079-14-2007 相匹配。

1

爆炸性環(huán)境的電力裝置設計應符合下列規(guī)定：

（1）爆炸性環(huán)境的電力裝置設計，宜將設備和線路，特別是正常運行時能發(fā)生火花的設備，布置在爆炸性環(huán)境以外。當需設在爆炸性環(huán)境內(nèi)時，應布置在爆炸危險性較小的地點。

（2）在滿足工藝生產(chǎn)及安全的前提下，應減少防爆電氣設備的數(shù)量。

（3）爆炸性環(huán)境內(nèi)的電氣設備和線路，應符合周圍環(huán)境內(nèi)化學的、機械的、熱的、霉菌以及風沙等不同環(huán)境條件對電氣設備的要求。

（4）在爆炸性粉塵環(huán)境內(nèi)，不宜采用攜帶式電氣設備。

（5）爆炸性粉塵環(huán)境內(nèi)的事故排風用電動機，應在生產(chǎn)發(fā)生事故情況下便于操作的地方設置事故起動按鈕等控制設備。

（6）在爆炸性粉塵環(huán)境內(nèi)，應盡量減少插座和局部照明燈具的數(shù)量。如必須采用時，插座宜布置在爆炸性粉塵不易積聚的地點，局部照明燈宜布置在事故時氣流不易沖擊的位置。粉塵環(huán)境中安裝的插座必須開口的一面朝下，且與垂直面的角度不大于60o。

（7）爆炸性環(huán)境內(nèi)設置的防爆電氣設備應符合現(xiàn)行國家相關(guān)標準的產(chǎn)品并經(jīng)過國家級防爆產(chǎn)品認證機構(gòu)檢驗，取得合格證的產(chǎn)品。

2

爆炸性環(huán)境電氣設備的選擇

（1）爆炸性環(huán)境內(nèi)電氣設備應根據(jù)下列條件進行選擇：

1）爆炸危險區(qū)域的分區(qū)；

2）可燃性物質(zhì)和可燃性粉塵的分級；

3）可燃性物質(zhì)的引燃溫度；

4）可燃性粉塵云、可燃性粉塵層的最低引燃溫度；

（2）根據(jù)爆炸危險區(qū)域的劃分選擇防爆電氣結(jié)構(gòu)的類型

注：

1. 表中符號：○為適用；△為慎用；Ｘ為不適用。

2. 在 1 區(qū)中使用的增安型“e”電氣設備僅限于下列電氣設備：

1) 在正常運行中不產(chǎn)生火花、電弧或危險溫度的接線盒和接線箱，包括主體為“d” 或“m”型，接線部分為“e”的電氣產(chǎn)品。

2) 配置有合適熱保護裝置（GB3836.3-2010 附錄 D）的 “e”型低壓異步電動機(啟動頻繁和環(huán)境條件惡劣者除外)。

3) “e”型熒光燈。

4) “e”型測量儀表和儀表用電流互感器

（增安型電氣設備為正常情況下沒有電弧、火花、危險溫度，而不正常情況下有引爆的可能，故對在1 區(qū)使用的“e”類電氣設備進行了限制。增安型電動機保護的熱保護裝置， 目的是防止增安型電機突然發(fā)生堵轉(zhuǎn)、短路、斷相而造成定子、轉(zhuǎn)子溫度迅速升高引燃周圍的爆炸性混合物。

增安型電動機的熱保護裝置要求是在電動機發(fā)生故障時能夠在規(guī)定的時間（tE）內(nèi)切斷電動機電源，使電機停止運轉(zhuǎn)，使其溫升達不到極限溫度。隨著電子工業(yè)的發(fā)展，新型的電子型綜合保護器已大量投放市場，其工作誤差和穩(wěn)定性能夠滿足增安型電動機的保護要求，為增安型電動機的應用提供了必要條件。

無火花型電動機比較經(jīng)濟，但安全性不如增安型。選用該類型產(chǎn)品時，使用部門應有完善的維修制度，并嚴格貫徹執(zhí)行。）

tD 為外殼保護型；iaD 、ibD 為本質(zhì)安全型；maD、mbD 為澆封型：pD 為正壓型。

設備的最高允許表面溫度是由相關(guān)粉塵的最低點燃溫度減去安全裕度確定的，當按照GB12476.8-1規(guī)定的方法對粉塵云和厚度不大于5mm的粉塵層中的“tD”防爆型式進行試驗時，采用A型，對其他所有防爆型式和12.5mm厚度中的“tD”防爆型式采用B型。

i.A 型和其他粉塵層用設備外殼

——厚度不大于 5mm：

用IEC 61241-0中23.4.4.1規(guī)定的無塵試驗方法試驗的最高表面溫度不應超過5mm厚度粉塵層最低點燃溫度減75°C：Tmax = T5mm – 75 °C。

式中T5 mm是5mm厚度粉塵層的最低點燃溫度。粉塵層厚度 12.5mm 以下B 型設備專用外殼。

當設備按照GB12476.5中8.2.2.2的規(guī)定試驗時，對于12.5mm粉塵層厚度來說，設備最高表面溫度不應超過粉塵層最低點燃溫度減25°C：Tmax = T12.5mm – 25 °C。

式中T12.5 mm是12.5mm厚度粉塵層的最低點燃溫度。

設備的最高表面溫度不應超過相關(guān)粉塵/空氣混合物最低點燃溫度的2/3，Tmax≤2/3 TCL，單位：℃。

式中TCL為粉塵云的最低點燃溫度。

（3）危險區(qū)域劃分與電氣設備保護級別的關(guān)系：

設備保護級別（EPL）是根據(jù)設備成為引燃源的可能性和爆炸性氣體環(huán)境及爆炸性粉塵環(huán)境所具有的不同特征而對設備規(guī)定的保護級別。有如下級別：

EPL Ga

爆炸性氣體環(huán)境用設備。具有“很高”的保護等級，在正常運行過程中、在預期的故障條件下或者在罕見的故障條件下不會成為點燃源。

EPL Gb

爆炸性氣體環(huán)境用設備。具有“高”的保護等級，在正常運行過程中、在預期的故障條件下不會成為點燃源。

EPL Gc

爆炸性氣體環(huán)境用設備。具有“加強”的保護等級，在正常運行過程中不會成為點燃源，也可采取附加保護，保證在點燃源有規(guī)律預期出現(xiàn)的情況下（例如燈具的故障），不會點燃。

EPL Da

爆炸性粉塵環(huán)境用設備。具有“很高”的保護等級，在正常運行過程中、在預期的故障條件下或者在罕見的故障條件下不會成為點燃源。

EPL Db

爆炸性粉塵環(huán)境用設備。具有“高”的保護等級，在正常運行過程中、在預期的故障條件下不會成為點燃源。

EPL Dc

爆炸性粉塵環(huán)境用設備。具有“加強”的保護等級，在正常運行過程中不會成為點燃源，也可采取附加保護，保證在點燃源有規(guī)律預期出現(xiàn)的情況下（例如燈具的故障），不會點燃。

注意設備保護級別（EPL）與外殼防護等級（IP）不要混淆。

（4）電氣設備保護級別（EPL）與電氣設備防爆結(jié)構(gòu)的關(guān)系：

爆炸性氣體環(huán)境保護類型的另一種標志

——“db”：隔爆外殼。

——“eb”：增安型。

——“ia”：本質(zhì)安全型

——“ib”：本質(zhì)安全型

——“ic”：本質(zhì)安全型

——“ma”：澆封型

——“mb”：澆封型

——“nAc”：無火花，

——“nCc”火花保護

——“nRc”：限制呼吸

——“nLc”：限能

——“ob”：油浸型；

——“pxb”: 正壓型

——“pyb”：正壓型

——“pzc”：正壓型

——“qb”：充砂型

爆炸性粉塵環(huán)境保護類型的另一種標志

——“ta”:外殼保護

——“tb”: 外殼保護

——“tc”：外殼保護

——“ia”：本質(zhì)安全型

——“ib”：本質(zhì)安全型

——“ma”：澆封型

——“mb”：澆封型

——“pb”：正壓型

——“pc”：正壓型

澆封保護型“mD”encapsulation “mD”

電氣設備的一種防爆型式。這種型式是將可能產(chǎn)生點燃爆炸性環(huán)境的火花或發(fā)熱部件封入復合物中，使他們在運行或安裝條件下避免點燃粉塵層或粉塵云。

（5）氣體/蒸氣或粉塵分級與電氣設備類別的關(guān)系

防爆 型 式 為“e”，“m”,“o“,”p”和“q”的電氣設備應為II類設備。

防爆 型 式為‘'d”和“i"的電氣設備應是 IIA 、IIB、IIC類設備。

防爆型式“n”的電氣設備應為 II類設備，如果它包括密封斷路裝置，非故障元件或限能設備或電路，那么，該設備應是IIA 、IIB或IIC。

（6）電氣設備的溫度組別、最高表面溫度和引燃溫度之間的關(guān)系

（7）選用的防爆電氣設備的級別和組別，不應低于該爆炸性氣體環(huán)境內(nèi)爆炸性氣體混合物的級別和組別。

當存在有兩種以上可燃性物質(zhì)形成的爆炸性氣體混合物時，應按照混合后的爆炸性混合物的級別組別選用防爆電氣設備，無據(jù)可查又不可能進行試驗時，可按危險程度較高的級別和組別選用防爆電氣設備。

對于混合氣體的分級， 一直以來比較難以確定。根據(jù)API-RP-505,NFPA497,IEC60079-20 以及GB3836.12 的相關(guān)規(guī)定，本規(guī)范提出一種多組分爆炸性氣體或蒸氣混合物的最大試驗安全間隙（MESG）的計算方法，并利用此計算結(jié)果判斷多組分爆炸性氣體的分級原則，進一步應用于工程實踐中指導用電

設備的選型問題。見條文說明。

（8）防爆電氣設備標志示例

例如增安型“e”（EPL Gb）和正壓外殼“px”（EPL Gb）的電氣設備，最高表面溫度135℃，可用于C級氣體引燃溫度高于135℃的爆炸性氣體環(huán)境：Ex e px IIC 135℃(T4)Gb 或 者 Ex eb pxb IIC135℃(T4)

例如隔爆型“d”（EPL Gb）和增安型“e”（EPL和Gb）防爆型式的電氣設備，用于B級氣體引燃溫度大于200℃的爆炸性氣體環(huán)境：Ex de IIB T3 Gb 或者Ex db eb IIB T3

例如有IIIC導電性粉塵的爆炸性粉塵環(huán)境，用澆封型“ma”（EPL Da）電氣設備，最高表面溫度低于120℃：Ex ma IIIC T120℃ Da 或者Ex ma IIIC T120℃

例如有IIIC導電性粉塵的爆炸性粉塵環(huán)境，用外殼保護 “t”

（EPL Db）電氣設備，最高表面溫度低于225℃：Ex t IIIC T225℃ Db IP65 或者Ex tb IIIC T225℃

例如某工廠加工大麥谷物粉，在加工過程中存在可燃性非導電粉塵，引燃溫度為 270℃，根據(jù)可燃性粉塵出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時間劃為 22 區(qū)，電氣設備選擇為：Ex tD A22 IP54 T195℃

對于爆炸性氣體和粉塵同時存在的區(qū)域，其防爆電氣設備的選擇應該即滿足爆炸性氣體的防爆要求，又要滿足爆炸性粉塵的防爆要求，其防爆標志同時包括氣體和粉塵的防爆標識。目前已有這種防爆電氣產(chǎn)品。

………….

3

爆炸性環(huán)境電氣設備的安裝

(1)除本質(zhì)安全電路外，爆炸性環(huán)境的電氣線路和設備應裝設過載、短路和接地保護，不可能產(chǎn)生過載的電氣設備可不裝設過載保護。爆炸性環(huán)境的電動機除按照相關(guān)規(guī)范要求裝設必要的保護之外，均應裝設斷相保護。如果電氣設備的自動斷電可能引起比引燃危險造成的危險更大時，應采用報警裝置代替自動斷電裝置。

(2)緊急斷電措施

為處理緊急情況，在危險場所外合適的地點或位置應采取一種或多種措施對危險場所設備斷電。為防止附加危險產(chǎn)生，必須連續(xù)運行的設備不應包括在緊急斷電回路中，而應安裝在單獨的回路上。

（3）變、配電所和控制室的設計應符合下列要求：

1）變電所、配電所（包括配電室，下同）和控制室應布置在爆炸危險區(qū)域范圍以外，當為正壓室時，可布置在１區(qū)、２區(qū)內(nèi)。

2）對于可燃物質(zhì)比空氣重的爆炸性氣體環(huán)境，位于爆炸危險區(qū)附加 2 區(qū)的變電所、配電所和控制室的電氣和儀表的設備層地面，應高出室外地面 0.6m。

4

爆炸性環(huán)境電氣線路的設計

（1）引向電壓為 1000V 以下鼠籠型感應電動機支線的長期允許載流量，不應小于電動機額定電流的 1.25 倍。此條中的允許載流量是指在敷設處的環(huán)境溫度下（未考慮敷設方式所引起的修正量）的載流量。應考慮按照敷設方式修正后的電纜載流量不小于電動機的額定電流的 1.25 倍即可。

（2）在爆炸性氣體環(huán)境內(nèi)鋼管配線的電氣線路必須作好隔離密封， 且應符合下列要求。

1)在正常運行時，所有點燃源外殼的450mm 范圍內(nèi)必須作隔離密封；

2）直徑50mm 以上鋼管距引入的接線箱450mm 以內(nèi)處必須作隔離密封。

3）相鄰的爆炸性環(huán)境之間以及爆炸性環(huán)境與相鄰的其它危險環(huán)境或非危進行密封時，密封內(nèi)部應用纖維作填充層的底層或隔層，以防止密封混合物流出，填充層的有效厚度不應小于鋼管的內(nèi)徑且不得小于16mm。

4）供隔離密封用的連接部件，不應作為導線的連接或分線用。

條文中的鋼管配線不是通常的保護鋼管，而是從配電箱一直到用電設備采用的是鋼管配線。保護用鋼管不受此條文限制。

為將爆炸性氣體或火焰隔離切斷，防止傳播到管子的其它部位， 故鋼管配線需設置隔離密封。

（3）在１區(qū)內(nèi)電纜線路嚴禁有中間接頭，在 2 區(qū)、20 區(qū)、21 區(qū)內(nèi)不應有中間接頭。是指一般的沒有特殊防護的中間接頭。

（4）電纜或?qū)Ь€的終端連接：電纜內(nèi)部的導線如果為絞線，其終端應采用定型端子或接線鼻子進行連接。

（5）鋁芯絕緣導線或電纜的連接與封端應采用壓接、熔焊或釬焊，當與設備（照明燈具除外）連接時，應采用銅－鋁過渡接頭。

（6）架空電力線路嚴禁跨越爆炸性氣體環(huán)境，架空線路與爆炸性氣體環(huán)境的水平距離，不應小于桿塔高度的1.5倍。在特殊情況下，采取有效措施后，可適當減少距離。

在確保如發(fā)生倒桿時架空線路不進入爆炸危險區(qū)的范圍內(nèi)，可根據(jù)實際情況采取必要的措施后，可適當減少架空線路與爆炸性氣體環(huán)境的水平距離。

5

爆炸性環(huán)境接地設計

（1）1000V 交流/1500V 直流以下的電源系統(tǒng)的接地應滿足下列要求：1）TN 系統(tǒng)：爆炸性環(huán)境中的TN 系統(tǒng)應采用TN-S 型。2）TT 系統(tǒng)：危險區(qū)中的TT 型電源系統(tǒng)應采用剩余電流動作的保護電器。3）IT 系統(tǒng)：爆炸性環(huán)境中的IT 型電源系統(tǒng)，應設置絕緣監(jiān)測裝置。

本條為強制性條文。爆炸性環(huán)境中的TN 系統(tǒng)應采用TN-S 型是指在危險場所中，中性線與保護線不應連在一起或合并成一根導線， 從TN-C 到TN-S 型轉(zhuǎn)換的任何部位，保護線應在非危險場所與等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)相連接。

如果在爆炸性環(huán)境中引入 TN-C 系統(tǒng)，正常運行情況下，中性線存在電流，可能會產(chǎn)生火花引起爆炸，因此在爆炸危險區(qū)中只允許采用TN-S 系統(tǒng)。

對于TT 系統(tǒng)，由于單相接地時阻抗較大，過流、速斷保護的靈敏度難以保證，所以必須采用剩余電流動作的保護電器。

對于IT 系統(tǒng)通常首次接地故障時，保護裝置不直接動作于跳閘， 但必須設置故障報警，及時消除隱患，否則如果發(fā)生異相接地，就很可能導致短路，使事故擴大。

（2）等電位聯(lián)結(jié)

爆炸性環(huán)境中應設置等電位聯(lián)結(jié)，所有裸露的裝置外部可導電部件應接入等電位系統(tǒng)。

本質(zhì)安全型設備的金屬外殼可不與等電位系統(tǒng)連接，但制造廠有特殊要求的除外。具有陰極保護的設備不應與等電位系統(tǒng)連接，專門為陰極保護設計的接地系統(tǒng)除外。

（3）按現(xiàn)行國家標準《交流電氣裝置的接地設計規(guī)范》GB/T50065的有關(guān)規(guī)定，下列不需要接地的部分，在爆炸性環(huán)境內(nèi)仍應進行接地：

1）在不良導電地面處，交流額定電壓為 1000Ｖ及以下和直流額定電壓為 1500Ｖ及以下的電氣設備正常不帶電的金屬外殼；

2）在干燥環(huán)境，交流額定電壓為１２７Ｖ及以下，直流電壓為１１０Ｖ及以下的電氣設備正常不帶電的金屬外殼；

3）安裝在已接地的金屬結(jié)構(gòu)上的電氣設備。

（4）在爆炸危險環(huán)境內(nèi)，電氣設備的金屬外殼應可靠接地。爆炸性氣體環(huán)境１區(qū)內(nèi)的所有電氣設備以及爆炸性氣體環(huán)境２區(qū)內(nèi)除照明燈具以外的其它電氣設備，應采用專門的接地線。該接地線若與相線敷設在同一保護管內(nèi)時，應具有與相線相等的絕緣。此時爆炸性氣體環(huán)境的金屬管線，電纜的金屬包皮等，只能作為輔助接地線。

爆炸性氣體環(huán)境２區(qū)內(nèi)的照明燈具，可利用有可靠電氣連接的金屬管線系統(tǒng)作為接地線，但不得利用輸送易燃物質(zhì)的管道。

（5）接地干線應在爆炸危險區(qū)域不同方向不少于兩處與接地體連接。

（6）電氣設備的接地裝置與防止直接雷擊的獨立接閃桿的接地裝置應分開設置，與裝設在建筑物上防止直接雷擊的接閃桿的接地裝置可合并設置；與防閃電感應的接地裝置亦可合并設置。接地電阻值應取其中最低值。

（7）防雷接地、靜電接地的設計應符合現(xiàn)行有關(guān)標準、規(guī)范的規(guī)定。

本規(guī)范給出一種通孔對不同釋放等級影響的判定方法見表2。但下面的示例不作為強制使用，可按需要做一些變動以適合具體的情況。作為可能的釋放源的通孔場所之間的通孔應視為可能的釋放源。釋放源的等級與下列情況有關(guān)：

1)鄰近場所區(qū)域類型；

2)孔開啟的頻率和持續(xù)時間；

3)密封或連接的有效性；

4）涉及到的場所之間的壓差。

通孔分類：通孔按下列特性分為A、B、C 和D 型。

1）A 型：通孔不符合B、C 或D 型規(guī)定的特性。

舉例：穿越或使用的通孔，例如：穿越墻、天花板和地板的導管、管道；經(jīng)常打開的通孔；

房屋、建筑物內(nèi)的固定通風口和類似B、C 及D 型的經(jīng)?；蜷L時間打開的通孔。

2）B 型：正常情況下關(guān)閉（例如：自動封閉）并且不經(jīng)常打開，而且關(guān)閉緊密地通孔。

3）C 型：正常情況下通孔封閉（例如: 自動關(guān)閉），不經(jīng)常打開并配有密封裝置（例如: 密封墊），符合B 型要求，并沿著整個周邊還安裝有密封裝置（例如：密封點）；或有兩個串聯(lián)的B 型通孔，而且具有單獨自動封閉裝置。

4）D 型：經(jīng)常封閉符合C 型要求的通孔，只能用專用工具或在緊急情況下才能打開。

D 型通孔是有效密封的使用通道（例如: 導管、管道）或是靠近危險場所的C 型通孔和B 型通孔的串聯(lián)組合。

表 3.2.3 通孔對不同釋放等級的影響

注：括號內(nèi)示出的釋放等級為通孔頻繁操作的情況。