安全總監(jiān)室2013年08月15日電氣防爆安全技術(基礎知識篇)絕密社外密一般

√1第一頁，共22頁。

近年來，隨著黨和國家政府對安全生產(chǎn)管理的進一步深入，石油、海洋石油、石油化工和化學工業(yè)等行業(yè)在爭創(chuàng)效益的同時，以人為本、安全生產(chǎn)的意識正在逐步提高。因此，爆炸危險場所的電氣設備、儀器儀表和照明設備（簡稱電氣設備）等在采購、設計、安裝、使用和維修后的防爆安全性能已經(jīng)越來越得到這些行業(yè)的重視。

Ⅱ類非礦用防爆電氣設備（工廠用防爆電氣設備）90%是用于石油、海洋石油、石油化工、化學工業(yè)和制藥等行業(yè)（簡稱石化行業(yè)）,這些行業(yè)中的危險化學品作業(yè)場所存在的易燃易爆氣體/蒸氣種類繁多（目前世界上已經(jīng)定性的有大約4000余種，其中定量的有1900余種），生產(chǎn)、儲存、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)工藝裝備復雜多變，釋放源種類繁多，爆炸危險因素難以分析判定。在煤礦井下，三分之二的場所屬于爆炸性危險場所；在石油開采現(xiàn)場和精煉廠約有60～80％屬于爆炸性危險場所，在化學工業(yè)中，約有80％以上的生產(chǎn)車間屬于爆炸性危險場所。所以如何全面正確認識電氣防爆安全技術，是我們這次TFT交流的內(nèi)容。防爆電氣在中國的狀況2第二頁，共22頁。爆炸性危險環(huán)境/場所爆炸性物質釋放源的概念危險區(qū)域劃分防爆電氣概念防爆電氣設備的保護等級防爆電氣設備的選型防爆電氣設備鑒別安裝與維護課程分段內(nèi)容3第三頁，共22頁。因此防爆一定要講清楚對象是什么爆炸，特別是化學反應引起爆炸的防爆措施和本課題爆炸性環(huán)境爆炸的防爆措施的混淆，甚至將二種爆炸也混淆。爆炸類別區(qū)分爆炸的種類很多，基本分三大類：物理性爆炸、化學性爆炸、核爆炸。要防止爆炸的發(fā)生，都有相應的措施，稱為防爆。類別反生點防爆措施化學性爆炸發(fā)生在化學反應釜、反應塔等裝置里（前）嚴格控制工藝參數(shù)（溫度、壓力、流量）手段和裝置增加安全閥、爆破膜等爆炸性環(huán)境裝置和管道里易燃物質泄漏到大氣中與空氣混合，形成爆炸性混合物的爆炸，是環(huán)境空間的爆炸（后）防爆電氣設備4第四頁，共22頁。防火（易燃物質）和防爆（爆炸性環(huán)境）的區(qū)分消防有雙重預防和消減意義，一是采取防止火災發(fā)生的措施，另外萬一發(fā)生火災還應采取可滅火的措施，相應的提出下列主要防火要求：（1）按易燃物質的不同等級提出建筑物不同的耐火等級規(guī)定；（2）為了控制火災的火勢量，提出建筑物的面積規(guī)定；（3）為了控制火災對周圍建筑物的影響，提出對與相鄰建筑物的間距規(guī)定；（4）為了便于人員發(fā)生火災后逃生，提出建筑物必要逃生通道；（5）為了解決初始火災的滅火，提出必須配備的滅火設施。對象范圍控制手段防火易燃物質涉與易燃物質的場所（大）消防設計防爆（電氣）爆炸性環(huán)境會形成爆炸性環(huán)境的場所（?。┓辣姎庠O備5第五頁，共22頁。易燃物質分類-建筑設計防火規(guī)范GBJ16-（2001年版）建筑設計防火規(guī)范將物品的火災危險性分成五大類，把易燃物質分在甲、乙、丙前三類中。液體氣體固體甲類閃點<28℃爆炸下限<10%的易燃氣體自燃和遇水燃燒的固體乙類28℃≤閃點<60℃爆炸下限≥10%的易燃氣體易燃固體（甲、乙固體）丙類閃點≥60℃可燃固體（丙類固體）28℃是我國南方城市最熱月平均氣溫，也就是甲類易燃液體在室溫下，能引起閃燃現(xiàn)象,60℃是柴油的閃點，劃分甲、乙、丙類是汽油（閃點-42℃）、煤油（閃點40℃）、柴油（閃點>60℃）的閃點為基準。6第六頁，共22頁。易燃物質分類-石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范GB50160-（1999版）石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范將易燃氣體分為甲類和乙類（相同于GBJ16）；將易燃液體分為甲A、甲B、乙A、乙B、丙A、丙B類。甲A類：液化烴、甲B類：閃點<28℃易燃液體、乙A類：28℃≤閃點≤45℃易燃液體、乙B類：45℃<閃點<60℃易燃液體、丙A類：60℃≤閃點≤120℃可燃液體、丙B類：>120℃可燃液體。28℃是我國南方城市最熱月平均氣溫，也就是甲類易燃液體在室溫下，能引起閃燃現(xiàn)象。45℃是世界城市月平均氣溫60℃時柴油的閃點120℃是重柴油的閃點7第七頁，共22頁。危險貨物分類GB12268-90“危險貨物品表”為了易燃物質的運輸和包裝要求，與國際接軌，分為下表：液體分類閃點范圍包裝要求低閃點液體閃點<-18℃Ⅰ類包裝中閃點液體-18℃≤閃點<23℃Ⅱ類包裝高閃點液體23℃≤閃點≤61℃Ⅲ類包裝23℃是歐洲城市最熱平均氣溫8第八頁，共22頁。在防爆技術中，可燃性物質是指物質（包括氣體、液體和固體）本身是可燃性的，并能夠產(chǎn)生可燃性氣體、蒸氣或薄霧?？扇夹砸后w又包括：可燃性液體和易燃性液體。閃點高于45℃的稱為可燃性液體；閃點低于45℃的稱易燃性液體。爆炸性物質固體物質：粉塵：在大氣中依靠自身重量可沉淀下來，但也可持續(xù)懸浮在空氣中一段時間的固體微小顆粒?？扇夹苑蹓m：與空氣混合后可能燃燒或悶燃、在常溫壓力下與空氣形成爆炸性混合物的粉塵。導電性粉塵：電阻系數(shù)等于或小于1×103Ω·m的粉塵、纖維或飛揚物。爆炸性物質是指可燃性物質與空氣的混合物。9第九頁，共22頁。爆炸是燃燒的加速度反應。它是可燃物質在點燃源能量的作用下，在空氣或氧氣中，進行化學反應，引起溫度的升高，釋放出熱輻射與光輻射的現(xiàn)象。如果燃燒速度急劇加快，溫度猛烈上升，導致燃燒生成物和周圍空氣激烈膨脹，形成巨大的爆破力和沖擊波并發(fā)出強光和聲響，這就是爆炸。爆炸的三個基本條件：即要有可燃物質、助燃物質和點燃源，三者缺一不可。爆炸性危險環(huán)境是指：在大氣條件下，可燃性物質與空氣的混合物被點燃爆炸后，燃燒將傳至全部未燃混合物的環(huán)境。爆炸危險場所是指：有人員作業(yè)的爆炸危險區(qū)域。爆炸的相關知識10第十頁，共22頁。熱源可燃物助燃物時間空間抑燃原理11第十一頁，共22頁。能量源空氣（氧氣）可燃物爆炸的鐵三角明火電氣火花靜電火花雷電火花機械火花危險高溫可操作實際的辦法-控制點火源，也是主要手段惰性氣體制造正壓爆炸氣體濃度監(jiān)控避免形成爆炸性環(huán)境－理想的方法（很難實現(xiàn)）12第十二頁，共22頁。1.Ex標志：不是防爆標志是英文Explosion的簡寫，是一個“警示標志”它包含①質量②安裝③使用④維修保養(yǎng)⑤檢修2.防爆電氣設備有各種型式，共10種型式是根據(jù)不同的防爆原理決定，而適用于不同的爆炸危險場所區(qū)域。EX的含義錯誤理解：只要電氣設備選用防爆就解決防爆問題!13第十三頁，共22頁。ExiaIICT4IP64符合防爆標準防爆形式o=充油型

p=正壓型

q=充砂型

d=隔爆型

e=增安型

ia=本質安全型（0、1、2區(qū)）ib=本質安全型（1、2區(qū)）m=澆封型

s=特殊保護n=無火花型防爆組別I=甲烷、沼氣IIAIIBIIC=絕大多數(shù)危險區(qū)域溫度等級T1=450℃T2=300℃T3=200℃T4=135℃T5=100℃T6=85℃I0無防護1固體異物直徑大于50mm2固體異物直徑大于12mm3固體異物直徑大于2.5mm4固體異物直徑大于1.0mm5防塵6塵密P0無防護1垂直滴水2傾角75~90°滴水3淋水4濺水5噴水6猛烈噴水7短時間浸水8連續(xù)浸水防爆標志解釋14第十四頁，共22頁。釋放源釋放源是指可能把可燃氣體、薄霧或液體釋放到大氣中以至形成爆炸性混合物的某個部位或某個點。每一臺加工設備：如罐、泵、管道、容器等都應視作潛在的可燃性物質的釋放源。如果這類設備不再盛裝可燃性物質，很明顯它的周圍就不會形成爆炸區(qū)域。如果這類設備盛裝可燃性物質，但不向大氣層釋放，同樣是潛在的釋放源，如果設備向大氣中釋放可燃物質，首先要確定大概的釋放頻率和持續(xù)時間，來確定釋放源的級別。15第十五頁，共22頁。爆炸性氣體（蒸氣）環(huán)境出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時間，把危險場所分為三個區(qū)域：0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)連續(xù)級釋放源：0區(qū)

連續(xù)釋放或預計長期釋放的釋放源。

例如：處理容器的內(nèi)部，與大氣相通的儲罐，在儲油（液）槽中油(液)上方的蒸氣空間和低于水平面的空間等。第一級釋放源：1區(qū)

正常運行時，預計可能周期性或偶爾釋放的釋放源。例如：設備正常運行時，會釋放易燃物質的泵、壓縮機和閥門的密封件處；正常操作時會向大氣釋放物質的取樣點第二級釋放源:2區(qū)

在正常運行時，預計不可能釋放，如果釋放也僅是偶爾和短時釋放的釋放源。例如：法蘭、管接頭、連接件；在正常運行時不可能出現(xiàn)釋放的泵、壓縮機和閥門的密封件處、安全閥、排氣孔。多級釋放源:

由上述兩種或多種級別組成的釋放源。按連續(xù)級或第一級釋放源來劃分。釋放源分級可燃性粉塵危險區(qū)域根據(jù)出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時間，把危險場所分為三個區(qū)域：20區(qū)、21區(qū)和22區(qū)。20區(qū)：在正常運行過程中可燃性粉塵連續(xù)出現(xiàn)或經(jīng)常出現(xiàn)，其數(shù)量足以形成可燃性粉塵與空氣混合物和/或可能形成無法控制和極厚的場所與容器內(nèi)部。21區(qū)：在正常運行過程中，可能出現(xiàn)粉塵數(shù)量足以形成可燃性粉塵與空氣混合物但未劃入20區(qū)。22區(qū)：在異常條件下,可燃性粉塵云偶而出現(xiàn)并且只是短時存在、或可燃性粉塵偶而出現(xiàn)堆積或可能存在粉塵層并且產(chǎn)生可燃性粉塵空氣混合物的場所。

16第十六頁，共22頁。危險區(qū)級別出現(xiàn)可能性出現(xiàn)的時間H/Y危險區(qū)分級氣體或蒸汽（粉塵）持續(xù)區(qū)連續(xù)地或長時間地出現(xiàn)>10000區(qū)(20)一級區(qū)正常工作情況下周期性地或偶爾地出現(xiàn)10≦T<10001區(qū)(21)二級區(qū)正常運行情況下不出現(xiàn),僅在不正常情況下短時間0小時

≦T<10小時2區(qū)(22)危險區(qū)分級17第十七頁，共22頁。堤壩可燃液體危險源持續(xù)存在的地區(qū)0區(qū)通風口半徑3m通風不良的儲油槽區(qū)1區(qū)2區(qū)危險區(qū)域劃分實例在上述區(qū)域外3m為半徑，為2區(qū)18第十八頁，共22頁。我國對爆炸性危險場所（氣體/蒸汽）劃分的依據(jù)是：GB3836.14-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第14部分危險場所分類》GB50058-1992《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》根據(jù)爆炸性氣體（蒸氣）環(huán)境出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時間把危險場所分為以下區(qū)域。0區(qū)：爆炸性氣體環(huán)境連續(xù)出現(xiàn)或長時間存在的場所。1區(qū)：在正常運行時，可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的場所。2區(qū)：在正常運行時，不可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境，如果出現(xiàn)也是偶爾發(fā)生并且僅是短時間存在的場所。爆炸危險區(qū)域劃分19第十九頁，共22頁。爆炸性氣體/蒸氣危險環(huán)境區(qū)域的劃分是依據(jù)釋放源的性質來確定的。原則上，在沒有任何外界條件影響的情況下，連續(xù)級釋放源周圍形成0區(qū)；第一級釋放源周圍形成1區(qū)；第二級釋放源周圍形成2區(qū)。通風，即空氣流動，使新鮮的空氣置換釋放源周圍的大氣以促進可燃性氣體逸散。通風速率適當，也能避免爆炸性氣體環(huán)境的持久性，影響區(qū)域類型。通風形式：A）自然通風；B）人工通風:整體或局部通風。

在露天場所，自然通風通常能夠對消散場所中出現(xiàn)任何爆炸性環(huán)境起到重要作用。人工通風：例如：采用通風機或排氣裝置。人工通風主要用于戶內(nèi)或封閉的空間場所。

分為：高級通風（VH）；中級通風（VM）和低級通風（VL）三種。

通風對釋放源的影響20第二十頁，共22頁。釋放源通風（等級）高中低有效性良好一般差良好一般