標準解讀
GB 25285.1-2010 是一項中國國家標準,全稱為《爆炸性環(huán)境 爆炸預防和防護 第1部分:基本原則和方法》。這項標準主要針對存在爆炸風險的環(huán)境,旨在為相關行業(yè)和領域提供一套基本的指導原則與方法,以預防爆炸事故的發(fā)生并減少其潛在的危害。
標準內容概覽
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適用范圍:明確了標準適用于可能形成爆炸性環(huán)境的區(qū)域內的設備安裝、操作、維護及故障處理等活動。這些環(huán)境包括但不限于化工、石油、礦產開采等行業(yè)。
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基本定義:對爆炸性環(huán)境、爆炸性氣體、爆炸危險區(qū)域、防爆類型等關鍵術語進行了詳細定義,為后續(xù)條款的理解和應用奠定了基礎。
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爆炸預防原則:強調了通過識別和評估潛在的爆炸風險,采取適當的措施來消除或控制這些風險的重要性。這包括使用防爆設計的設備、限制可燃物與點火源的接觸、以及維持安全的作業(yè)條件等。
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爆炸防護方法:
- 分區(qū)分類:根據爆炸性氣體出現的頻度和持續(xù)時間,將爆炸危險區(qū)域劃分為不同類別和區(qū)域,以便采取相應級別的防護措施。
- 設備選擇與安裝:規(guī)定了在不同危險區(qū)域應使用符合特定防爆標準的電氣設備和非電氣設備,并對設備的安裝、接線、維護提出了具體要求。
- 通風與氣體排放:強調有效通風在降低爆炸風險中的作用,規(guī)定了適當的通風系統(tǒng)設計和操作標準。
- 靜電防護與接地:要求采取措施防止靜電積聚和釋放,確保設備良好接地,減少點火源。
- 管理與培訓:提出應建立健全的安全管理體系,包括應急預案、定期檢查、人員培訓等,以提高整體的防爆安全水平。
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檢查與維護:強調了定期檢查、測試和維護防爆設施及設備的必要性,確保其始終處于良好的工作狀態(tài)。
標準核心價值
該標準的核心在于構建一套系統(tǒng)化的爆炸預防和防護體系,通過科學合理的風險評估與控制策略,結合適當的工程實踐和技術手段,從根本上減少爆炸事故發(fā)生的可能性,保障人員安全和生產安全。它不僅為設計者、工程師提供了具體的操作指南,也為監(jiān)管部門提供了評估和審核的標準依據。
如需獲取更多詳盡信息,請直接參考下方經官方授權發(fā)布的權威標準文檔。
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文檔簡介
ICS29.260.20
K35
a雪
中華人民共和國國家標準
GB25285.1—2010
爆炸性環(huán)境爆炸預防和防護
第1部分:基本原則和方法
ExplOsiveatmOspheres——ExplosionpreVentionaⅡdprotection——
Part1:Basicconceptsandmethodology
2010—11—10發(fā)布2011—09—01實施
宰瞀徽鬻瓣警矬瞥星發(fā)布中國國家標準化管理委員會僅1”
目次GB25285.1—2010前言???????···?·????????··???????··???????·???????Ⅲ引言????···?????????????????·?????????????????··Ⅳ1范圍?···???···?????···---········???····?·--·--·???···??-----·······??.....·--···12規(guī)范性引用文件?????????????????????·???????...????··13術語和定義???????????····????????·???????...?...?????.24危險識別··??????????????????????????????????.?···54.1通ⅢⅡ?·········--··??·?·······??-·--···??··?···??····???······?·····???...?···--·54.2燃燒特性????·???????????????????????????????··64.3點燃要求???·???????··?????????·????????··??????···64.4爆炸特性····?????????·???????·····????????????????··65危險評定要素??????···????????·????????···???????....??·65.1通則??????···?????????·???????·?····??????·?????~65.2確定爆炸性環(huán)境出現的可能性和量·????????··?·????????···?????一75.3確定有效點燃源的存在??···?·????????··???????······????????75.4評定爆炸可能產生的效應???????······????????···???????......??116消除危險或將危險降至最低程度???·?????????????????.??..???一116.1基本原理?·???????·?·????????···??????????··??????·116.2避免出現爆炸性環(huán)境或減少爆炸性環(huán)境的量?···????????·····???????.??126.3危險場所分區(qū)?··?·???????··?????????·?·????????????··146.4設備、防護系統(tǒng)和元件避免有效點燃源的設計和制造要求???????··?··?????·-146.5設備、防護系統(tǒng)和元件降低爆炸效應的設計和制造要求????????·??????.····206.6對緊急措施的規(guī)定·??????????····?··???????????????.??····236.7爆炸預防和防護用測量和控制系統(tǒng)的原則??????·····??????????·????237使用信息?·?????????????????·····?????????·???????··247.1通ⅢⅡ??·······?????········?····?·?-?·······-·??-·?··-?············-···········??····247.2設備、防護系統(tǒng)和元件的資料????????????··?.·????????.......??·247.3試運行、維護和修理時防止爆炸的資料???????????????????????z57.4資質和培訓????·?··?····?????????????????·····???????·-·25附錄A(資料性附錄)爆炸性環(huán)境用工具????··???????··?···?????????··26附錄B(資料性附錄)保護級別和分區(qū)之間的關系????····????????·?·?????27附錄c(資料性附錄)利用測量和控制系統(tǒng)避免有效點燃的原則??????··??·?????28
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刖罱
GB25285.1—2010
本部分的全部技術內容為強制性。
GB25285《爆炸性環(huán)境爆炸預防和防護》包含以下兩個部分:
——第1部分:基本原則和方法;
——第2部分:礦山爆炸預防和防護的基本原則和方法。
本部分是GB25285的第1部分。
本部分是參照EN1127一l:2007《爆炸性環(huán)境爆炸預防和防護第1部分:基本原則和方法》(英
文版)制定的。術語和定義中保留了EN1127—1:1998的術語和定義。
本部分與EN1127—1:2007的主要技術差異是:為了與GB3836.1—2010類型表述趨于一致,本部
分將ENll27—1:2007中的Ⅱ類G級1、2、3級設備分別修改對應于本部分Ⅱ類Ga、Gb、Gc級設備;將
EN1127—1:2007中Ⅱ類D級1、2、3級設備分別對應于本部分Ⅲ類Da、Db、Dc級設備。
本部分的附錄A、附錄B、附錄c均為資料性附錄。
本部分由中國電器工業(yè)協(xié)會提出。
本部分由全國防爆電氣設備標準化技術委員會(sAc/Tc9)歸口。
本部分主要起草單位:南陽防爆電氣研究所、機械科學研究總院中機生產力促進中心。
本部分參加起草單位:國家防爆電氣產品質量監(jiān)督檢驗中心、南京林業(yè)大學光機電儀工程研究所、
正星科技有限公司、廣西柳工機械股份有限公司、新黎明防爆電器有限公司、創(chuàng)正防爆電器有限公司等。
本部分主要起草人:張剛、李勤、居榮華、王軍、張曉飛、劉妲云、林建榮、李曉寧、李一、鄭振曉、
劉綺映。
本部分于2010年首次發(fā)布。
Ⅲ
GB25285.1—2010引言本部分介紹了爆炸預防和防護的基本原則和方法。爆炸可能源自:——設備、防護系統(tǒng)和元件加工或應用的物質或材料;——設備、防護系統(tǒng)和元件釋放的物質;——設備、防護系統(tǒng)和元件相鄰的物質;——設備、防護系統(tǒng)和元件的制造材料。由于設備、防護系統(tǒng)和元件的安全不僅取決于設備、防護系統(tǒng)和元件本身,也取決于處理的物質或材料及其用途,本部分涉及預定用途有關的內容,生產商在設計和制造期問,應考慮設備、防護系統(tǒng)和元件如何使用、用途是什么。只有采取這種方法,才能降低設備、防護系統(tǒng)和元件的固有危險。注:設備、防護系統(tǒng)和元件的使用者,評定工作場所的爆炸危險及選擇設備、防護系統(tǒng)和元件時,也可采用標準作為指南。Ⅳ
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爆炸性環(huán)境爆炸預防和防護
第1部分:基本原則和方法
GB25285.1—2010
1范圍
本部分規(guī)定了對可能導致爆炸的危險情況識別和評定的方法,以及與安全要求相適應的設計和結
構措施,通過以下方面實現:
——危險識別;
——危險評定;
——消除危險或使危險降至最低程度;
——使用信息。
設備、防護系統(tǒng)和元件的安全,可通過消除危險和/或限定危險來實現,即采取下列方式:
a)通過設計直接實現,無需安全防護裝置;
b)采用安全防護裝置來實現;
c)如果需要,用通訊設備將信息傳達給用戶來實現;
d)采取其他附加預防措施。
與a)(預防)相應的防爆措施和與b)(防護)相應的防爆措施在本部分第6章中涉及。與c)相應的
防爆措施在本部分第7章中涉及。與d)相應的防爆措施在本部分中未涉及,它們在GB/T15706.2—
2007的第5章中涉及。
本部分規(guī)定的預防和保護措施不提供所要求的安全等級,除非設備、防護系統(tǒng)和元件在其預期使用
的范圍內運行,并且按照相應的操作規(guī)程或要求進行安裝和維護。
本部分規(guī)定了通用設計和制造方法,幫助設計人員和制造廠設計設備、防護系統(tǒng)和元件時實現防爆
安全。
本部分適用于在大氣條件下,任何擬用于爆炸性環(huán)境的設備、防護系統(tǒng)和元件。這些環(huán)境可能是由
設備、防護系統(tǒng)和元件處理、使用或釋放的可燃性物質造成,或是由設備、防護系統(tǒng)和元件周圍的可燃性
物質和/或設備、防護系統(tǒng)和元件的構成材料造成。
本部分適用于各個使用階段的設備、防護系統(tǒng)和元件。本部分適用于除煤礦用設備外的其他場所
使用的Ⅱ類和Ⅲ類設備;對于煤礦井下區(qū)域用設備以及由瓦斯和/或可燃性煤粉引起危險的煤礦地面設
施用設備要求,見GB25285.2《爆炸性環(huán)境爆炸預防和防護第2部分:礦山爆炸預防和防護的基本
原則和方法》。
本部分不適用于:
——醫(yī)學環(huán)境的醫(yī)用設備;
——完全是由爆炸物質或不穩(wěn)定化學物質存在引起的爆炸危險場所使用的設備、防護系統(tǒng)和元件;
——由物質與除大氣中的氧氣外的其他氧化劑反應產生的爆炸,或者由其他危險反應或非大氣條
件產生爆炸的場所的設備、防護系統(tǒng)和元件。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過GB25285的本部分的引用而成為本部分的條款。凡是注日期的引用文
件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本部分,然而,鼓勵根據本部分達成
協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本
1
GB25285.1—2010部分。GB/T2900.35電工術語爆炸性環(huán)境用設備(GB/T2900.35—2008,IEc60050一426:2008,IDT)GB3836.1—2010爆炸性環(huán)境第1部分:設備通用要求(IEc60079一o:2007,MOD)GB3836.14爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第14部分:危險場所分類(GB3836.“2000,IEC60079—10:1995,IDT)GB3836.15爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第15部分:危險場所電氣安裝(煤礦除外)(GB3836.15—2000,eqvIEC60079—14:1996)GB12476(所有部分)可燃性粉塵環(huán)境用電氣設備GB/T15706.1—2007機械安全基本概念與設計通則第l部分:基本術語和方法(ISO12100—1:2003,IDT)GB/T15706.22007機械安全基本概念與設計通則第2部分:技術原則(IsO12100~2:2003,IDT)GB/T16855.1機械安全控制系統(tǒng)有關安全部件第1部分:設計通則(GB/T16855.1—2008,IS013849—1:2006,IDT)GB/T16856.1機械安全風險評價第1部分:原則(GB/T16856.1—2008,Is014121~1:2007,IDT)GB/T24626—2009耐爆炸設備GB25286(所有部分)爆炸性環(huán)境用非電氣設備IEc60079—4爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第4部分:點燃溫度試驗方法(IEc60079—4:1975)1Ec60079—28爆炸性環(huán)境第28部分:光輻射設備和傳輸系統(tǒng)的保護措施(IEc60079—28:2006)3術語和定義GB/T2900.35中的術語和定義及下列術語和定義適用于本部分。3.1可燃性物質n蛐mablesubst柚ce當被點燃時,會與空氣發(fā)生放熱反應的氣體,蒸氣、液體、固體狀態(tài)或這些形式的混合狀態(tài)的物質。3.2元件c咖ponent“元件”是指對設備和防護系統(tǒng)安全功能至關重要但無獨立功能的任一器件。3.3爆燃denagrati∞以亞音速傳播的爆炸。3.4爆轟det∞ati∞以超音速傳播并具有沖擊波特性的爆炸。3.5設備eqⅡipment單獨或組合使用,用于能量的產生、傳輸、儲存、測量、控制、轉換和/或材料處理,而且由于自身的潛在點燃源能引起爆炸的機械、器械、固定式或移動式裝置、控制單元、儀器及探測或預防系統(tǒng)。3.6爆炸explosi蚰導致溫度升高和/或壓力增大的劇烈氧化反應或分解反應。2
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GB25285.1—2010
3.7
爆炸范圍
explosi∞rⅫge
可燃性物質與空氣混合能夠引起爆炸的濃度范圍。
3.8
爆炸極限
expI吣ionIim婦
爆炸范圍的限值。
3.9
爆炸下限
lower麟plosionlimit
LEL
爆炸范圍的下限值。
3.10
爆炸上限upperexplosionlimit
UEL
爆炸范圍的上限值。
3.11
爆炸溫度點expl∞ionpoints
爆炸下限溫度點和上限溫度點。
3.12
爆炸下限溫度點
lowerexpl惦i蚴poiⅡt
可燃性液體在空氣中的飽和蒸氣濃度等于爆炸下限時的溫度。
3.13
爆炸上限溫度點upper既plosi蚰point
可燃性液體在空氣中的飽和蒸氣濃度等于爆炸上限時的溫度。
3.14
耐爆炸expl惦i∞一r姻ist肌t
容器和設備設計能耐爆炸壓力或耐爆炸壓力沖擊的特性。
3.15
耐爆炸壓力麟pl惦ion-pmssure-resist柚t
容器和設備設計能承受預期的爆炸壓力而不發(fā)生永久變形的特性。
3.16
耐爆炸壓力沖擊explosion_pre跚lre—shock.resistant
容器和設備設計能承受預期的爆炸壓力而無破裂、但允許有永久變形的特性。
3.17
爆炸性環(huán)境expl惦iveatmosphe他
在大氣條件下,氣體、蒸氣、薄霧或粉塵狀的可燃性物質與空氣形成的混合物點燃后,燃燒傳播至整
個未燃混合物的環(huán)境。
3.18
閃點
nashpoint
在規(guī)定的試驗條件下,液體蒸發(fā)出足夠的可燃性氣體或蒸氣、在有效點燃源的作用下,瞬間點燃時
的最低溫度。
3.19
危險的爆炸性環(huán)境
h犯ardousexpl惦iveatmosphere
如果爆炸會造成危害的爆炸性環(huán)境。
3
GB25285.1—20103.20異態(tài)混合物hybridmixture不同物理狀態(tài)的可燃物質與空氣的混合物。注:例如,甲烷、煤塵和空氣的混合物或汽油蒸氣和汽油微滴與空氣的混合物均為異態(tài)混合物。3.21惰化inerting添加惰性物質防止成為爆炸性環(huán)境的方法。3.22規(guī)定用途iⅡtendeduse按照GB3836.1—2010和GB25286.1—2010規(guī)定的設備類別和保護級別要求,并考慮制造商提供的設備、防護系統(tǒng)和元件安全運行所要求的全部資料來使用設備、防護系統(tǒng)和元件。3.23極限氧氣濃度limitingoxygenc蛐centmti帆LoC在規(guī)定的試驗條件下確定的、不會發(fā)生爆炸的可燃性物質、空氣與惰性氣體混合物的最高氧氣濃度。3.24機械裝置machinery用于特定用途、由零件或元件連接組成的裝備,在控制和電源電路及適當的傳動機構作用下至少有一個部分運動,主要用于材料(“材料”相當于“物質”或“產品”)的加工、處理、運送或包裝。術語“機械裝置”也包括為達到共同目的、要作為整體運行而安裝和控制的機器組合。3.25故障malfunction設備、防護系統(tǒng)和元件不能完成其規(guī)定功能的情況(也可參見GB/T15706.12007中的5.3b))。注:由于原因的多樣性,對于本部分中涉及到的故障原因,還包括:——功能的改變或加工材料、工件尺寸的改變;——設備、防護系統(tǒng)和元件的一個(或多個)部件故障;——外部干擾(例如:沖擊、振動、電磁場);——設計錯誤或有設計缺陷(例如:軟件出錯);——電源或其他操作的干擾;——操作員操作失誤(特別是手動式機器和移動式機器)。3.26最大試驗安全間隙maximumexperimentalsafegapMESG在規(guī)定的試驗條件下,試驗設備內設腔室里面各種濃度的被試氣體或蒸氣與空氣的混合物點燃后,能夠阻止火焰通過內設腔室兩部分之間25mm長接合面點燃外部氣體混合物的接合面最大間隙。最大試驗安全間隙是相應氣體混合物的特性。(參見GB/T2900.35)3.27最大爆炸壓力maxiIIlumexpI惦i吼pressurep?!霸谝?guī)定的試驗條件下,密閉容器內爆炸性環(huán)境爆炸過程中產生的最大壓力。3.28爆炸壓力最大上升速率maximumrateofexplosionp咒ssⅡrerise((∞/出)一)4
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GB25285.1—2010
在規(guī)定的試驗條件下,密閉容器內可燃性物質在爆炸范圍內,所有爆炸性氣體爆炸過程中,單位時
間內壓力上升的最大值。
3.29
最小點燃能量
minimⅡmi印iti蚰ener盱
MIE
在規(guī)定的試驗條件下,電容器的放電足以有效點燃最易點燃爆炸性環(huán)境時,電容器內存貯的最小
電能。
3.30
爆炸性環(huán)境的最低點燃溫度
miⅡimumignitiontempentureofanexplosiveatm惦phere
在規(guī)定的試驗條件下,可燃性氣體或可燃性液體蒸氣的最低點燃溫度,或者粉塵云的最低點燃
溫度。
3.31
(可燃性氣體或可燃性液體的)點燃溫度
igniti∞tempemture(ofacombwtibleg∞orofaco"
bBtibleliquid)
在規(guī)定的試驗條件下,可燃性氣體或蒸氣與空氣混合,點燃時測得的熱表面的最低溫度。
3.32
粉塵云的最低點燃溫度
minimumignitiontemperatureofadustcl伽d
在規(guī)定的試驗條件下,最易點燃的粉塵、空氣混合物被點燃時,測得的熱表面的最低溫度。
3.33
粉塵層的最低點燃溫度
miⅡimumigⅡiti仰te唧eratureofadustlayer
在規(guī)定的試驗條件下,粉塵層點燃時熱表面的最低溫度。
3.34
正常運行
normaloperati仰
設備、防護系統(tǒng)和元件在其設計參數范圍內實現預期功能的運行狀況。
注1:可燃性物質的少量釋放可看作是正常運行。例如:靠泵輸送液體時從密封口釋放可看作是少量釋放。
注2:故障(如泵的密封件、法蘭墊片破損或因故障造成物質泄漏)包括緊急維修或停機都不能看作是正常運行。
3.35
潛在爆炸性環(huán)境pot蚰tiallyexplosiveat咖sphere
由于區(qū)域條件和工作條件可能形成爆炸的環(huán)境。
3.36
防護系統(tǒng)pmtectivesystem
指一些設計單元,能夠立即停止剛發(fā)生的爆炸和/或限制爆炸火焰和爆炸壓力的有效范圍。防護系
統(tǒng)可以裝配到設備上,或作為自主系統(tǒng)單獨投放市場。
3.37
減壓的爆炸壓力
reducedexpl惦ionpre輻ure
采用泄爆或抑爆方法保護的容器內爆炸性環(huán)境爆炸產生的壓力。
3.38
堆積粉塵的自燃self_i弘iti∞ofdustinbulk
粉塵的氧化和/或分解產生熱量的速率大于環(huán)境的散熱速率引起的粉塵點燃。
4危險識別
4.1通則
爆炸危險與設備、防護系統(tǒng)和元件所處理、使用或釋放的材料和物質有關,也與制造設備、防護系統(tǒng)
5
GB25285.1—2010和元件的材料有關。一些這樣的材料和物質在空氣中會經歷燃燒過程。燃燒過程通常伴有大量的熱釋放,同時會產生壓力及釋放有害物質。與燃燒不同,爆炸基本上是整個爆炸性環(huán)境反應區(qū)域(火焰)的自行傳播。易燃性和/或可燃性物質應看作是能夠形成爆炸性環(huán)境的物質,除非對它們的特性研究表明,它們與空氣的混合物不能自行傳播爆炸。一旦爆炸性環(huán)境被有效點燃源點燃,與之有關的潛在危險就釋放出來。4.2、4.3和4.4中列出的安全數據介紹了與安全有關的物質特性。這些數據可通過實驗室試驗得出,一些情況也可以計算得出。得出的安全數據可用于識別危險。需要注意,這些安全數據不是物理常量,而是(例如)與測量采用的技術有關。而且對于粉塵來說,列出的安全數據僅作為推薦值,因為這些值與粉塵顆粒大小和形狀、濕度及添加劑(甚至微量的濃度)有關。對于特定的使用場所,應對設備中出現的粉塵試樣進行試驗,用得出的數據識別危險。4.2燃燒特性由于在這里不是用材料本身,而是用粉塵與空氣的接觸或混合說明潛在危險,因而應確定可燃性物質與空氣混合物的特性。這些特性給出關于物質的燃燒特性和是否能夠引起燃燒或爆炸的信息。相關數據有:——閃點;——爆炸極限(LEL,UEL);——極限氧氣濃度(LOc)。4.3點燃要求應確定爆炸性環(huán)境的點燃特性。相關數據如:——最小點燃能量;——爆炸性環(huán)境的最低點燃溫度;——粉塵層的最低點燃溫度。4.4爆炸特性爆炸性環(huán)境點燃后的特性應用下列數據描述:——最大爆炸壓力(p一);——最大爆炸壓力上升速率((dp/出)一);——最大試驗安全間隙(MEsG)。5危險評定要素5.1通則對每個單獨的場所,應根據GB/T16856.1進行危險評定,危險評定包括下列要素:a)危險識別。符合第4章要求的安全數據值,有助于識別危險,表明物質是否是可燃物質,并表明它們易于點燃;b)確定是否可能出現爆炸性環(huán)境以及出現的量(根據5.2);c)確定能夠點燃爆炸性環(huán)境的點燃源的出現和點燃的可能性(根據5.3);d)確定爆炸的可能影響(根據5.4);e)評定危險;f)考慮把危險降至最低程度的措施(根據第6章)。危險評定應采用綜合評定方法,特別是對于復雜設備、防護系統(tǒng)和元件,構成獨立單元的裝置,尤其是擴展的裝置。這種危險評定方法應考慮下列因素產生的點燃和爆炸危險:——設備、防護系統(tǒng)和元件本身;——設備、防護系統(tǒng)和元件與其處理物質之間的相互作用;
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GB25285.1—2010
一一在設備、防護系統(tǒng)和元件內部進行的具體工藝過程;
——在設備、防護系統(tǒng)和元件的不同部件中的各個工藝過程的相互作用;
——設備、防護系統(tǒng)和元件的周圍環(huán)境及可能與相鄰生產工藝過程的相互作用。
5.2確定爆炸性環(huán)境出現的可能性和量
5.2.1概述
危險爆炸性環(huán)境的出現取決于下列方面:
一存在可燃性物質;
——可燃性物質(如氣體、蒸氣、薄霧、粉塵)的擴散程度;
一一可燃性物質與空氣的濃度在爆炸范圍內;
~引燃后足以造成傷害或破壞的爆炸性環(huán)境的量。
在評定危險爆炸性環(huán)境出現的可能性時,應考慮現場存在的物質經化學反應、分解和生物過程可能
形成的爆炸性環(huán)境。
如果無法估計危險的爆炸性環(huán)境出現的可能性,除非在這種環(huán)境中設置有監(jiān)控可燃性物質濃度的
可靠裝置,否則應假定這樣的環(huán)境始終存在。
注:實際應用中,根據危險的爆炸性環(huán)境出現的可能性,將設備、防護系統(tǒng)和元件的內部及其周圍環(huán)境進行分區(qū),在
實踐中比較方便(覓6.3)。
5.2.2可燃性物質的擴散程度
氣體和蒸氣的本質特性決定了它們具有很高的擴散程度并足可以形成爆炸性環(huán)境。對于薄霧和粉
塵,如果霧滴尺寸或顆粒尺寸小于1mm,則可足以產生爆炸性環(huán)境。
注:在現實中出現的大量薄霧、懸浮微粒和各類粉塵,其微粒尺寸均在o.001mm和o.1mm之間。
5.2.3可燃性物質的濃度
當散布在空氣中的可燃性物質的濃度達到最低值(爆炸下限)時,爆炸是可能的。當濃度超過最大
值(爆炸上限)時,爆炸將不會發(fā)生。
注:有些物質化學性能不穩(wěn)定,如乙炔和環(huán)氧乙烷,即使在缺乏氧氣時也能發(fā)生放熱反應,因此爆炸上限為l。0%。
爆炸極限隨溫度和壓力不同而變化。通常,爆炸上、下限間的范圍隨壓力和溫度的升高而變寬。在
可燃性物質與氧氣混合的情況下,其爆炸上限遠高于空氣混合物。
如果可燃性液體的表面溫度高于爆炸下限溫度點,則能夠形成爆炸性環(huán)境(見6.2.2.2)。可燃性
液體的懸浮微粒和薄霧在溫度低于爆炸下限溫度點時,也能形成爆炸性環(huán)境。
與氣體和蒸氣相比較,粉塵的爆炸極限有效程度不同。粉塵云通常是不均勻的。由于粉塵在大氣
中的沉積和擴散、散落,粉塵的濃度波動較大,當存在可燃性粉塵沉積時,通常認為表明爆炸性環(huán)境可能
形成。
5.2.4爆炸性環(huán)境的量
評定出現的爆炸性環(huán)境的量是否存在危險,決定于爆炸的可能效應(見5.4)。
5.3確定有效點燃源的存在
5.3.1通則
點燃源的點燃能力應與可燃性物質的點燃特性相比較(見4.3)。
對有效點燃源出現的可能性進行評定,應考慮維護和清潔等作業(yè)時可能產生的點燃源。
注:可以采取保護措施,使點燃源失效(見6.4)。
如果有效點燃源出現的可能性無法估計,則應假定有效點燃源始終存在。
應根據下列點燃源可能出現的方式,對點燃源進行分類:
a)連續(xù)或頻繁出現的點燃源;
b)在很少情況下出現的點燃源;
c)在極少情況下出現的點燃源。
7
GB25285.1—2010對于使用的設備、防護系統(tǒng)和元件,這種分級應視為等效于下列情況:a)正常運行期間出現的點燃源;b)僅由于出現故障才可能出現的點燃源;c)僅由于出現罕見故障時才可能出現的點燃源。在5.3.2~5.3.14介紹了各種不同的點燃源。5.3.2熱表面如果爆炸性環(huán)境觸及到受熱表面,則可能發(fā)生點燃。不僅熱表面本身能成為點燃源,而且與熱表面接觸或被熱表面點燃的粉塵層和易燃固體也能成為爆炸性環(huán)境的點燃源。受熱表面引起點燃的能力取決于特定物質與空氣混合物的類型和濃度。隨著溫度的升高和受熱表面面積的增大,點燃能量增大。另外,觸發(fā)點燃的溫度與受熱物體的尺寸和形狀,以及鄰近表面的濃度梯度有關、某種程度上還與表面的材料有關系。因此,舉例來說,在較大的受熱空間(大約1L或更大)內,爆炸性氣體或蒸氣環(huán)境能夠被低于按照IEc60079—4或其他等效方法測定的表面溫度點燃。另一方面,對于一個凸面而非凹面的受熱體,點燃則需要較高的表面溫度;例如球狀或管狀物體,最低點燃溫度隨著其直徑的減少而增加。當一種爆炸性環(huán)境物質流過受熱表面時,由于接觸時間短,點燃可能需要較高的表面溫度。如果爆炸性環(huán)境與熱表面接觸的時間相對較長,則能發(fā)生初級反應如冷火焰,從而生成更易點燃的分解產物,加速原來環(huán)境的點燃。除了容易識別的諸如散熱器、干燥箱、加熱線圈及其他產品的熱表面,機械和機器加工過程也能導致危險溫度。這些過程也包括把機械能轉換成熱能的設備、防護系統(tǒng)和元件,即各種摩擦離合器和機械操縱的制動器(例如車輛和離心分離器上)。另外,軸承、軸通道、密封壓蓋等的所有活動部件,如果沒有進行充分地潤滑也能成為點燃源。在活動部件的密封殼體內,外物的侵入或軸心偏移也能導致摩擦,進而導致表面溫度升高,在某些情況下,溫度甚至升高很快。還應該考慮由于化學反應(例如與潤滑劑和清潔劑的化學反應)引起的溫度升高。焊接和切削工作中的點燃危險見5.3.3。防止來自熱表面造成點燃危險的保護措施見6.4.2。5.3.3火焰和熱氣體(包括熱顆粒)溫度高于1000℃時的燃燒反應伴有火焰。熱氣體是反應的產物,并且在含塵和/或煙炭火焰中,還會產生熾熱的固體顆粒?;鹧婕捌錈岱磻漠a物或其他高溫氣體能夠點燃爆炸性環(huán)境。即使是很小的火焰,也是最有效的點燃源。如果設備、防護系統(tǒng)或元件的內部及外部或者在裝置的相鄰部件內存在爆炸性環(huán)境,并且如果這些地方中有一處發(fā)生點燃,則火焰就能夠通過開口(如通風管道)傳播到其他地方。預防火焰?zhèn)鞑バ枰獙iT設計的保護措施(見6.5.5)。焊接或切割時產生的焊屑是具有很大表面的顆粒,因此,它們也是最有效點燃源。防止火焰和熱氣體造成的點燃危險的保護措施見6.4.3。5.3.4機械產生的火花由于摩擦、沖擊或研磨加工如磨削,能產生與固體材料分離的微粒,并且在分離過程中由于施加能量使顆粒變熱。如果這些顆粒含有可氧化的物質,例如鐵或鋼,則它們能發(fā)生氧化過程,從而達到更高的溫度。這些顆粒(火花)能夠點燃可燃性氣體和蒸氣以及某些粉塵/空氣混合物(尤其是金屬粉塵/空氣混合物),在沉積的粉塵中,火花能引起燜燃,從而成為爆炸性環(huán)境的引燃源。應考慮石粒或雜散金屬等異物進入設備、防護系統(tǒng)和元件造成火花?;瑒幽Σ?,即使是在類似的黑色金屬之間及在某些陶瓷之間的摩擦,也能產生熱點及與磨削火花類似的火花。這些都能引起爆炸性環(huán)境點燃。鐵銹和輕金屬(例如鋁和鎂)及其合金之間的撞擊能夠引起鋁熱反應,也能引起爆炸性環(huán)境點燃。鈦和鋯等輕金屬與足夠堅硬的材料撞擊或摩擦時,即使沒有鐵銹也能夠產生引燃火花。8
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焊接和切削工作中的點燃危險見5.3.3。
防止機械火花引起點燃危險的保護措施見6.4.4。
5.3.5電氣設備
電氣設備的電火花和熱表面(見5.3.2)能成為點燃源。下列情況下能夠產生電火花:
——電路斷開和閉合時;
——連接松動;
——雜散電流(見5.3.6)等。
應明確指出,特低電壓(ELV,例如小于50V)是防止人身觸電的保護,不是防止爆炸的措施。盡管
如此,低于該值的電壓仍能產生足夠的能量,點燃爆炸性環(huán)境。
防止電氣設備引起點燃危險的保護措施見6.4.5。
5.3.6雜散電流、陰極防腐措施
下列原因可使導電系統(tǒng)或系統(tǒng)的導電部件產生雜散電流:
——發(fā)電系統(tǒng)的回流電路,尤其是在電氣化鐵路和大型焊接系統(tǒng)附近,例如:當軌道和敷設在地下
的電纜護套等導電系統(tǒng)降低該回路的電阻時的回路電流;
——電氣設備故障造成的短路或對地短路;
——磁感應(例如靠近大電流裝置或射頻裝置,見5.3.9);
——雷電(見5.3.8);
——地面架空線感應。
如果能夠傳導雜散電流的系統(tǒng)部件被斷開、被連接或橋接,即使在電位差很小的情況下,也會由于
電火花和/或電弧的作用而點燃爆炸性環(huán)境。另外,由于這些電流通路發(fā)熱也能產生點燃(見5.3.2)。
采用外加電流陰極防腐措施,也可能存在上述點燃危險。然而,如果使用陽極保護,則不可能出現
電火花引起的點燃危險,除非陽極為鋁或鎂金屬。
防止雜散電流和陰極防腐引起點燃危險的保護措施見6.4.6。
5.3.7靜電
在一定條件下靜電能產生易燃放電。絕緣導電部件的電荷放電能夠很容易導致易燃火花。對于包
含非導電材料組成的帶電部件,多數為塑料以及其他材料,也可能出現刷形放電,在特殊情況下,在快速
分離過程中(例如,薄膜越過滾筒、傳動帶或由于導電和非導電材料的組合),也能出現傳播型刷形放電,
也能出現松散材料造成的錐形放電和電子云放電。
刷形放電幾乎能夠點燃所有的爆炸性氣體和蒸氣環(huán)境。根據現階段掌握的知識,不能排除電刷放
電產生的極低最小點燃能量點燃可燃性粉塵/空氣環(huán)境。根據放電能量大小,火花、傳播刷形放電、錐形
放電和電子云放電,能夠點燃各種類型的爆炸性環(huán)境。
防止靜電引起點燃危險的保護措施見6.4.7。
5.3.8雷電
如果在爆炸性環(huán)境中出現雷電,通常會造成點燃。此外,避雷器達到較高溫度時也具有點燃的可
能性。
強大電流從雷電擊中的地方流過,這些電流能夠在沖擊點附近生成火花。
即使沒有雷電電擊,雷暴雨也能夠使設備、防護系統(tǒng)和元件產生很高的感應電壓。
防止雷電引起點燃危險的保護措施見6.4.8。
5.3.9104IIz~3×10”H睦射頻(RF)電磁波
所有產生和使用射頻電氣能量的系統(tǒng)(射頻系統(tǒng))都發(fā)射電磁波,例如無線電發(fā)射器或用于熔煉、烘
干、淬火、焊接、切割等的工業(yè)或醫(yī)療射頻發(fā)生器。
位于射頻輻射區(qū)域內的所有導電部件都具有接收天線的作用。如果輻射區(qū)域的功率(場強)足夠
大,并且接收天線足夠長,這些導電部件能夠在爆炸性環(huán)境中引起點燃。例如,接收到的射頻能量在與
g
GB25285.1—2010導電部件接觸或斷開過程中,能夠使細導線發(fā)熱或產生火花。接收天線獲得的能量能夠導致點燃,主要取決于發(fā)射器和接收天線之間的距離,以及在特定波長接收天線的規(guī)格尺寸和射頻功率。防止射頻頻譜內電磁波造成點燃危險的保護措施見6.4.9。5.3.103×10”Ⅱz~3×10”lIz電磁波該頻譜范圍內的輻射(光輻射),尤其是當聚焦時,能夠被爆炸性氣體或固體表面吸收成為點燃源。例如,如果物體使輻射集中在一起(如起透鏡作用的瓶子、聚焦反射器),則陽光能夠引起點燃。在一定條件下,粉塵顆粒能夠大量吸收強光源(持續(xù)或閃爍)的輻射,致使這些微粒成為爆炸性氣體或沉積粉塵的點燃源。激光輻射(例如在通訊裝置、距離測量裝置、勘測儀、光學儀表中),即使距離很遠,未聚焦的射束的能量或功率密度也能夠高到足以引起點燃。還有,當激光光束射到固體表面時或當激光光束被環(huán)境中或受污透明部件上的粉塵顆粒吸收時,也出現發(fā)熱過程。應注意,產生輻射的設備、防護系統(tǒng)和元件(例如燈管、電弧、激光等),本身就是5.3.2和5.3.5中定義的點燃源。防止該頻譜范圍內電磁波引起點燃危險的保護措施見6.4.10。5.3.11電離輻射由于吸收能量原因,例如,x射線管和放射性物質等產生的電離輻射能點燃爆炸性環(huán)境(尤其是有粉塵顆粒的爆炸性環(huán)境)。此外,由于放射源內部吸收輻射能,導致放射源本身溫度升高能超過周圍爆炸性環(huán)境的最低點燃溫度。電離輻射能造成化學分解或其他反應,導致產生高活性基或不穩(wěn)定化合物,能引起點燃。注:這種輻射也能通過分解作用,造成爆炸性環(huán)境(例如水電離輻射分解產生氧氣和氫氣混合物)。防止電離輻射造成點燃危險的保護措施見6.4.11。5.3.12超聲波使用超聲波時,電聲換能器發(fā)射的大部分能量被固態(tài)或液態(tài)物質所吸收。因此會造成暴露在超聲波中的物質溫度升高,在極端情況下可能產生點燃。防止超聲波引起點燃危險的保護措施見6.4.12。5.3.13絕熱壓縮和沖擊波在絕熱或接近絕熱壓縮的情況下及在沖擊情況下,能夠產生高溫點燃爆炸性環(huán)境(和沉積粉塵)。此類溫度的升高主要取決于壓縮比,而非壓力差。注l:在空氣壓縮機的壓力管路中和與這些管路連接的容器中,會因潤滑油霧壓縮點燃而產生爆炸。例如,在高壓氣體突然泄壓到管道的過程中可產生沖擊波。在這個過程中,沖擊波以超音速向低壓力區(qū)域傳播,當它們被管道的彎道、縮頸、連接法蘭、隔斷閥等衍射或反射時,能產生極高的溫度。注2:容裝有高氧化性氣體(例如純氧或含氧濃度較高的氣體環(huán)境)的設備、防護系統(tǒng)和元件,在絕熱壓縮、沖擊波乃至純氣流的作用下,由于潤滑劑、密封墊、甚至結構材料能被點燃,設備、防護系統(tǒng)和元件能成為有效點燃源。如果由此導致設備、防護系統(tǒng)和元件破壞,其中一些部件將點燃周圍的爆炸性環(huán)境。防止絕熱壓縮和沖擊波造成點燃危險的保護措施見6.4.13。5.3.14放熱反應(包括粉塵的自燃)當熱量產生速度超過向周圍環(huán)境的散熱速度時,放熱反應可成為點燃源。多數化學反應都是放熱反應。反應是否能夠達到很高溫度,取決于反應系統(tǒng)的體積/表面比、環(huán)境溫度和滯留時間以及其他因素。這種高溫能導致爆炸性環(huán)境點燃,也能造成燜燃和/或燃燒。放熱反應包括自燃物質與空氣的反應、堿金屬與水的反應、可燃性粉塵自燃、食品生物加工處理引起自身發(fā)熱、有機過氧化物的分解或聚合反應。催化劑也能引起產生能量的反應(例如氫氣/空氣環(huán)境和鉑)。注1:有些化學反應(例如,高溫分解和生物加工處理)也能導致產生可燃性物質,它們又與周圍空氣形成爆炸性環(huán)境。10
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一些結構材料與化學制品(例如,銅與乙炔,重金屬與過氧化氫)化合作用時,能發(fā)生劇烈反應引起
點燃。
某些物質的化合作用,尤其是均勻散布時(例如,鋁/鐵銹或糖/氯酸鹽),受到沖擊或摩擦作用時會
產生劇烈的反應(見5.3.4)。
防止化學反應引起點燃危險的保護措施見6.4.14。
注2:由于化學反應時的熱量不穩(wěn)定性、反應產生高溫和/或快速生成氣體,也能產生危險,這些危險在本部分中沒
有考慮。
5.4評定爆炸可能產生的效應
如果發(fā)生爆炸,應考慮下列因素可能產生的效應,例如:
——火焰;
——熱輻射;
——壓力波;
——飛出的碎片;
——有危險的物質釋放。
上述情況與下列因素有關:
——可燃性物質的物理和化學性質;
——爆炸性環(huán)境的量和界限、封閉情況;
——周圍環(huán)境的幾何形狀;
——外殼和支承結構的強度;
——受危險危及人員的個體防護設備;
——受危險危及物體的物理性能。
因此,只能針對每種具體的情況,對人員預期受到的損傷或對物體預期造成的破壞及受危險危及的
場所的大小進行評定。
6
消除危險或將危險降至最低程度
6.1基本原理
爆炸發(fā)生需要爆炸性環(huán)境和有效點燃源同時存在,根據第5章描述的爆炸預期的效應,直接得出爆
炸預防和爆炸防護的基本原理:
a)預防:
——避免出現爆炸性環(huán)境。主要通過改變可燃性物質的濃度使其處于爆炸范圍之外,或者使
氧氣濃度低于極限氧氣濃度值(LOc)來實現;
——避免出現任何潛在的有效點燃源。
b)
防護:
——通過結構性防護措施把爆炸效應限制到容許的程度。與上述兩種措施不同,這種措施允
許發(fā)生爆炸。
可以僅采用一種上述預防或防護原理,消除危險或使危險最小化。也可以綜合使用這些方法。
避免出現爆炸性環(huán)境始終應當是第一選擇。
出現爆炸性環(huán)境的可能性越大,對預防有效點燃源措施要求的程度就越高,反之亦然。
為了能夠選擇適當的措施,對每一種獨立的情況都應制定防爆安全方案。
在爆炸預防和爆炸防護措施的計劃中,應考慮到正常運行情況,包括起動和停機。此外,還應考慮
可能出現的技術故障以及符合GB/T15706.1—2007的可預見誤操作。采用爆炸預防和保護措施,需
要全面了解實際情況,并且應具有豐富的經驗。因此,強烈建議尋求專家的指導。
11
GB25285.1—20106.2避免出現爆炸性環(huán)境或減少爆炸性環(huán)境的量6.2.1概述爆炸預防的一項基本措施是,用惰性物質置換可燃性物質,或者限制可燃性物質的濃度(限制到爆炸范圍之外)。6.2.2過程參數6.2.2.1置換或減少能夠形成爆炸性環(huán)境的物質的量如果可能,應用非可燃性物質或不能形成爆炸性環(huán)境的物質替換可燃性物質,例如,用較小的粒狀材料替換細小的粉末狀材料。應將易燃材料的量降至合理的最低量,例如,采用連續(xù)生產工藝方式,不采用批量生產工藝方式。6.2.2.2限制濃度如果不可避免要處理能夠形成爆炸性環(huán)境的物質,則可通過采取措施控制可燃性物質的量和/或濃度,防止或限制設各、防護系統(tǒng)和元件內部形成有危險的爆炸性環(huán)境的量。如果不能保證工藝過程中固有的濃度完全在爆炸范圍之外,則應對上述這些措施進行監(jiān)控。所采取的監(jiān)控措施,如氣體探測器或流量探測器,應與報警裝置、其他保護系統(tǒng)或自動應急功能裝置相連。當實施這些控制措施時,可燃性物質的濃度應充分低于爆炸下限或高于爆炸上限。應采取措施,保證在工藝過程中起動或停機時,使?jié)舛仍诒ǚ秶?。如果設備、防護系統(tǒng)和元件內部的濃度高于爆炸上限,則內部不存在爆炸危險;然而,如果釋放出來,由于與空氣摻雜,就可能在設備、防護系統(tǒng)與元件外造成爆炸危險。設備、防護系統(tǒng)與元件內部也可能因空氣進入而產生爆炸危險。對于可燃液體(如果能夠排除爆炸性薄霧環(huán)境的形成),只要液體表面溫度總是充分低于閃點,就可實現保持濃度低于爆炸下限的目標。注1:需根據可燃液體的化學特性和成分決定低于閃點的必要溫度差(安全余量)。如果是可燃氣體的可燃液體溶液,則使用閑點容易造成誤導。同樣,如果掖體在存儲溫度下可能發(fā)生降解或緩慢氧化時(如:瀝青、燃料重油),閃點也可能造成誤導。注2:適當選擇運行條件,通常有可能使整個設備、防護系統(tǒng)和元件中保持足夠高的蒸氣濃度,從而使?jié)舛缺3衷诒ㄉ舷拗?。盡管如此,在某些情況下,例如在罐中存放期間及當能夠出現玲凝時,上部的濃度會降低,從而成為爆炸性環(huán)境。只有在真正不透氣的存貯容器中存放相當長的時間之后,并且表面溫度大大高于爆炸上限溫度點時,整個存貯容器內環(huán)境的濃度才能超過爆炸上限。注3:某些鹵代烴液體,盡管不能確定液體的閃點,仍船形成爆炸性環(huán)境。對于可燃性粉塵,由于粉塵一空氣混合物通常是不均勻的,所以通過限制濃度避免爆炸性環(huán)境很難實現。用粉塵的總量和設備、防護系統(tǒng)和元件的總容積來計算粉塵的濃度,通常會得出不正確的結果。局部粉塵濃度與總體計算得出的結果相差很大。6.2.2.3惰化添加與所加工的產品相容的不活潑氣體(例如,氮氣、二氧化碳、惰性氣體)、水蒸氣或惰性粉狀物質(例如,碳酸鈣)能防止形成爆炸性環(huán)境(惰化)。當用水蒸氣惰化時,應考慮冷凝的影響。使用惰性氣體進行惰化的原理是降低環(huán)境中氧氣的濃度,從而使該環(huán)境不再是爆炸性環(huán)境。最高允許氧氣濃度為極限氧氣濃度乘以適當安全系數得出。對于不同可燃性物質的混合物,包括異態(tài)混合物,在測定最高允許的氧氣濃度時,應利用具有最低極限氧氣濃度的成分,除非測量表明是其他情況。通過加入相容的惰性粉塵,也可惰化可燃性粉塵一空氣混合物。注:一般情況,惰性粉塵的質量成分大于50%時就可以惰化,但某些情況下質量成分可能需要大于80%。12
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6.2.3設備、防護系統(tǒng)和元件的設計和制造
6.2.3.1通則
容裝可燃性物質的設備、防護系統(tǒng)和元件在進行設計階段,應努力做到將可燃物質始終封閉在密閉
的系統(tǒng)中。
應盡可能使用難燃的材料制造。
通常,連續(xù)生產工藝比批量生產工藝更可取。相鄰設備中的工藝過程進行方式不應造成危險影響。
這可通過將設備在空間上隔離或在設備之間加裝防護裝置來實現。即使在大流量的可燃物質時,也應
始終將可燃物質分成小批量,并且在每處只保持少量可燃物質,這對安全是有利的。戶外裝置通常比室
內裝置更為可取,特別是考慮到空氣的自然通風。
6.2.3.2降低可燃性物質釋放至最低程度
為了使設備、防護系統(tǒng)和元件外部由可燃性物質泄漏造成的爆炸危險降至最低程度,在設計、制造
和操作時應使其不會泄漏并保持密封性。盡管如此,實踐表明在某些情況下仍可能出現少量泄漏,例如
某些泵的密封圈和采樣處。在設備、防護系統(tǒng)和元件設計時應考慮這一情況。應采取措施限制泄漏速
率和防止可燃性物質的擴散。必要時,應安裝泄漏檢測儀。應特別注意下列方面:
——結構材料的選擇,包括密封墊、接合件、密封填料和保溫材料,并考慮可能的腐蝕、磨損和被處
理加工物質相互作用的危險;
——涉及安全性能的配件。應盡可能減少活動連接件的數量和尺寸;
——涉及完整性的管道??梢酝ㄟ^適當防止沖擊或適當安放實現;撓性管道應盡可能保持最少;
——設置排放和局部通風裝置以控制微量泄漏;
——活動的連接件應設置密封接頭;
一一填料和清料操作。應考慮使用蒸氣平衡系統(tǒng)并且應盡量減少開孔的數量和尺寸。
6.2.3.3通風稀釋
通風對控制可燃性氣體和蒸氣釋放的影響至關重要。它可用于設備、防護系統(tǒng)和元件的內部和
外部。
GB3836.14中給出了利用通風對氣體和蒸氣危險場所進行控制和分類的有關內容。
對于粉塵,通常只有當粉塵從起源位置排放(局部排放)并且可靠地防止可燃性粉塵危險沉積時,通
風才能提供充分的防護。
應預期粉塵在正常運行或故障期間(例如:在轉換點或者在檢查和清洗打開操作)從設備、防護系統(tǒng)
及元件的開口處釋放。既可通過在含有粉塵的設備、防護系統(tǒng)及元件內部建立稍低于環(huán)境壓力(負壓吸
人)的方法,也可通過在源頭或釋放點仔細收集粉塵(局部提取)來實現保護。
6.2.3.4避免粉塵堆積
為了防止沉積粉塵在空氣中擴散形成爆炸性環(huán)境,設備、防護系統(tǒng)和元件的結構應盡可能避免可燃
性粉塵堆積。
除了6.2.3.1~6.2.3.4已經提到的措施外,也還應特別注意下列幾點:
——粉塵輸送和清除系統(tǒng)的設計應根據流體動力學原則,并特別關注管道走向、流速、表面粗糙度;
——應盡可能減小含塵設備、防護系統(tǒng)及元件的表面,例如:結構件、T形梁、電纜管道、窗臺及所謂
的死角。可以通過選擇在無法避免的沉積表面加罩或將其傾斜來減小沉積表面的結構件等方
法來部分實現這一目的。通過采用光滑表面(例如:鋪設瓷磚、使用油漆涂層等)的方法,至少
可部分防止粉塵粘附,而且便于清理。采用對比度強的顏色有助于發(fā)現粉塵堆積;
——應規(guī)定適當的清洗條件(例如:光滑表面、便于清潔時進入的通道、安裝中央真空清潔系統(tǒng)、提
供移動吸塵器使用的電源)。用戶的使用說明應指出應清除受熱表面上的粉塵,例如,管道、散
熱器、電氣設備;
——為烘干機、制粒機、筒倉及粉塵收集單元選擇適當的清料裝置。
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GB25285.1—20106.3危險場所分區(qū)6.3.1概述為了確定避免有效點燃源所需要采取措施的程度,根據危險爆炸性環(huán)境出現的頻率和持續(xù)時間把危險場所分成不同的區(qū)。注:下文使用“氣體”或“氣體/蒸氣”術語時,也包括薄霧環(huán)境。預計爆炸性氣體出現的量不要求采取專門預防措施的場所,在本部分意義上應被視為非危險場所??紤]到粉塵的沉降和粉塵層擴散可能形成爆炸性環(huán)境,對氣體/蒸氣和可燃性粉塵規(guī)定了不同的分區(qū)。鑒于這種情況,與可燃性氣體/蒸氣相比,需要采取其他措施避免可燃性粉塵的有效點燃源。GB3836.14中給出了利用通風裝置對氣體和蒸氣危險場所進行控制和分區(qū)的有關信息。6.3.2氣體/蒸氣的分區(qū)0區(qū)可燃性物質以氣體、蒸氣或薄霧的形式與空氣形成的爆炸性環(huán)境,連續(xù)出現、或長期存在、或頻繁出現的場所。注1:這些情況一般出現在容器、管道和儲罐等的內部。1區(qū)可燃性物質以氣體、蒸氣或薄霧的形式與空氣形成的爆炸性環(huán)境,在正常運行條件下偶爾可能出現的場所。注2:該區(qū)也包括:——靠近。區(qū)附近;——靠近進料口附近;——靠近投料口和排料口周圍;——由玻璃、陶瓷和類似材料制成的易碎設備、防護系統(tǒng)和元件附近;——不完全密封襯墊附近,例如帶填料函的水泵和閥門上的密封墊。2區(qū)可燃性物質以氣體、蒸氣或薄霧的形式與空氣形成的爆炸性環(huán)境,在正常運行條件下不可能出現,如果出現也是短時間存在的場所。注3:該區(qū)也包括。區(qū)或1區(qū)周圍的場所。6.3.3粉塵分區(qū)可燃性粉塵積層、沉積和堆積應視為形成爆炸性環(huán)境的另一原因。20區(qū)爆炸性環(huán)境以空氣中可燃性粉塵云的形式,持續(xù)地、或長期地、或頻繁地存在的場所。注1:這些情況一般發(fā)生在容器、管道和儲罐等的內部。21區(qū)爆炸性環(huán)境以空氣中可燃性粉塵云的形式,在正常運行時偶爾可能出現的場所。注2:該區(qū)也包括靠近粉末投料和排料點附近的區(qū)域,以及在正常運行中可能出現粉塵層,并且可燃性粉塵與空氣的混合物可能達到爆炸濃度的場所。22區(qū)爆炸性環(huán)境以空氣中可燃性粉塵云的形式,正常運行時不可能出現,如果出現也是短時間存在的場所。注3:該區(qū)也包括容裝粉塵、并因泄漏形成沉積粉塵的設備、防護系統(tǒng)和元件附近的場所(例如:磨房,粉塵從磨粉機上逸出然后沉積下來)。6.4設備、防護系統(tǒng)和元件避免有效點燃源的設計和制造要求6.4.1通則當設備、防護系統(tǒng)和元件用在危險場所時,應根據5.3描述的點燃過程,檢查并判斷是否能出現點燃危險。如果可能有點燃危險,應盡力從危險場所消除點燃源。如果不可能做到這一點,應實施】4
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GB25285.1—2010
6.4.1~6.4.14規(guī)定的保護措施,同時注意下述情況:
這些措施應使引燃源變得沒有危險,或者減少有效點燃源出現的可能性。通過設備、防護系統(tǒng)和元
件適當的設計和結構,通過操作程序,也可以通過適當的測量和控制系統(tǒng)能夠實現這一目的(見6.7)。
防護措施的程度取決于爆炸性環(huán)境出現的可能性和潛在爆炸的影響。這可通過區(qū)分設備的不同
EPL保護級別來確定。這些級別反映了不同區(qū)域的要求。
下面是確定EPL保護級別的依據:
Ga級和Da級:
Ga級和Da級設備,其設計應使之能按照制造商設定的運行參數發(fā)揮功能,并能保證具有很高的
保護級別。
Ga級別的設備用于爆炸氣體、蒸氣、薄霧與空氣形成的混合物連續(xù)出現、長期存在或頻繁出現的爆
炸性環(huán)境。
Da級別的設備用于可燃性粉塵與空氣形成的混合物連續(xù)出現、長期存在或頻繁出現的爆炸性
環(huán)境。
Ga、Da級別的設備應保證規(guī)定水平的保護級別,即使是在設備出現罕見故障的情況下仍能保證保
護級別不變,其保護措施如下:
——當一個保護措施失效時,至少有第二個獨立的保護措施提供必要的保護級別;或者
——當同時出現兩個各自獨立的故障時,應保證規(guī)定的保護級別。
Gb級和Db級:
Gb級和Db級設備,其設計應使之能按照制造商設定的運行參數發(fā)揮功能,并保證具有高的保護
級別。
Gb級別的設備用于可能出現氣體、蒸氣、薄霧與空氣形成的混合物的爆炸性環(huán)境。
Db級別的設備用于可能出現可燃性粉塵與空氣形成的混合物的爆炸性環(huán)境。
Gb、Db級別的設備,即使在通常必需考慮的頻繁出現的干擾或設備故障情況下,也應保證規(guī)定的
保護級別。
Gc級和Dc級:
Gc級和Dc級設備,其設計應使之能按照制造商設定的運行參數發(fā)揮功能,并保證具有一般的保護
級別。
Gc級別的設備用于不可能出現,即使出現也是偶爾出現或短時間存在的蒸氣、薄霧與空氣形成的
混合物的爆炸性環(huán)境。
Dc級別的設備用于不可能出現,即使出現也是偶爾出現或短時間存在的可燃性粉塵與空氣形成的
混合物的爆炸性環(huán)境。
Gc、Dc級別的設備保證在正常運行時必要的保護級別。
級別和區(qū)之間的關系在附錄B中說明。
根據爆炸性環(huán)境的類型(氣體/蒸氣/薄霧或可燃性粉塵物質)和設備的類別,應符合下列對設備、防
護系統(tǒng)和元件的通用要求:
用于爆炸性氣體/空氣、蒸氣/空氣和薄霧/空氣環(huán)境的設備、防護系統(tǒng)和元件
Gc級:應避免能連續(xù)出現或頻繁出現(例如,在設備、防護系統(tǒng)和元件正常運行期間)的點燃源。
Gb級:除了應避免Gc級的點燃源之外,還應避免在罕見情況下(例如,由于設備、防護系統(tǒng)和元件
的故障引起)能出現的點燃源。
Ga級:除了避免Gb級的點燃源之外,還應避免僅在非常罕見的情況下(例如,由于設備、防護系統(tǒng)
和元件的罕見故障引起)能出現的點燃源。
用于爆炸性粉塵/空氣環(huán)境的設備、防護系統(tǒng)和元件
Dc級:應避免能連續(xù)出現或頻繁出現(例如,在設備、防護系統(tǒng)和元件正常運行期間)的點燃源。這
適用于粉塵云以及粉塵層的點燃。也包括限制表面溫度防止在長期處于熱暴露的沉積粉塵的點燃。
15
GB25285.1—2010Db級:除避免Gc級所規(guī)定的點燃源之外,還應避免僅在罕見情況下能出現(例如,由于設備、防護系統(tǒng)和元件的故障)的點燃源。這也適用于粉塵云以及粉塵層的點燃。Da級:除避免Gb級所規(guī)定的點燃源之外,還應避免僅在非常罕見情況下能出現(例如,由于設備、防護系統(tǒng)和元件的罕見故障)的點燃源。這也適用于粉塵云以及粉塵層的點燃。所有類別的設備、防護系統(tǒng)和元件設計這些不同的級別時,也應考慮可燃性物質的不同特性。如果爆炸性環(huán)境含有幾種類型的可燃性氣體、蒸氣、薄霧或粉塵,則通常以專門研究結果為依據制定保護措施。只有各種類型的點燃源被識別并被有效控制后,才能將避免有效點燃源作為唯一的措施(見6.4.2~6.4.14)。6.4.2~6.4.14中規(guī)定了從區(qū)域劃分到不同級別的設備對避免點燃源的具體要求。6.4.2熱表面確定由熱表面造成的危險見5.3.2。如果由熱表面引起的危險已被識別,根據爆炸性環(huán)境的類型(氣體/蒸氣/薄霧或粉塵為可燃性物質)和設備的級別,設備、防護系統(tǒng)和元件應符合下列要求:用于爆炸性氣體/空氣、蒸氣/空氣和薄霧/空氣環(huán)境的設備、防護系統(tǒng)和元件Ga級:所有能夠接觸爆炸性環(huán)境的設備、防護系統(tǒng)和元件表面的溫度,即使在出現罕見故障情況下,也不應超過可燃性氣體或可燃性液體的最低點燃溫度(℃)的80%。Gb級:所有能夠接觸爆炸性環(huán)境的設備、防護系統(tǒng)和元件的表面溫度,在正常運行過程中和在故障情況下均不應超過可燃性氣體或液體的最低點燃溫度(℃)。然而,如果不能排除氣體或蒸氣能被加熱到表面溫度,則表面溫度不應超過氣體的最低點燃溫度(℃)的80%。僅在罕見故障情況下才可能超過這些數值。Gc級:所有能夠接觸爆炸性環(huán)境的設備、防護系統(tǒng)和元件的表面溫度,在正常運行過程中都不應超過氣體或液體的最低點燃溫度(℃)。所有級別的設備、防護系統(tǒng)和元件在特殊情況下,如果有確切證據證實不會出現點燃,則也可超過上述溫度限值。用于爆炸性粉塵/空氣環(huán)境的設備、防護系統(tǒng)和元件Da級:能接觸粉塵云的所有表面的溫度,即使在罕見故障情況下也不應超過所涉及的粉塵云的最低點燃溫度(℃)的三分之二。此外,能沉積粉塵的表面的溫度應該比所涉及的粉塵能形成的最厚粉塵層的最低點燃溫度低一個安全值”;即使在罕見故障情況下也應確保這一點。如果不知道粉塵層的厚度,應假定可預見的最厚的粉塵層。Db級:能接觸粉塵云的所有表面的溫度,即使在故障情況下也不應超過所涉及的粉塵云的最低點燃溫度(℃)的三分之二。此外,能沉積粉塵的表面的溫度應該比所涉及的粉塵層的最低點燃溫度低一個安全值”;即使在故障情況下也應確保這一點。Dc級:能接觸粉塵云的所有表面的溫度,在正常運行中應不超過粉塵云的最低點燃溫度(℃)的三分之二。此外,能沉積粉塵的表面的溫度應比所涉及的粉塵層的最低點燃溫度低一個安全值”。1)粉塵層最低點燃溫度和設備的表面溫度之間通常使用75K的安全裕度。該值是在粉塵層厚度小于或等于5mm情況下測得的,用5mm的粉塵層測量時,允許測得的最低點燃溫度有偏差,對于5mm厚的粉塵層的絕熱影響,如果不加限制,能得出較高的表面溫度。如果粉塵層的厚度大于5mm,則需要較高的安全余量,因為粉塵層的點燃溫度隨厚度的增加而降低,并且能產生較大的絕熱效應,導致設備的表面溫度升高。在生產工藝空氣溫度高于環(huán)境空氣溫度的情況下,也需要不同的安全余量。
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GB25285.1—2010
所有級別的設備、防護系統(tǒng)和元件
在特殊情況下,如果有確切證據證實不會出現點燃,則也可超過上述溫度限值。
6.4.3火焰和熱氣體
確定由火焰和熱氣體引起的危險見5.3.3。
如果涉及到熱固體顆粒(例如,飛濺火花),參見6.4.4(機械產生的火花)和6.5.5有關火焰?zhèn)鞑サ?/p>
要求。
如果由火焰和/或熱氣體引起的危險已被識別,根據不同的級別,設備、防護系統(tǒng)和元件應該符合下
列特定要求。
所有級別:除下述情況之外,不允許出現明火:
Ga、Da級:除了消除明火之外,火焰形成的氣體(例如,用于惰化排出的氣體)或其他受熱氣體也不
允許出現,除非采取了特殊的預防措施,例如,限制溫度或消除易燃微粒。
Gb、Db級和Gc、Dc級:只有火焰被安全封閉,并且設備部件的外表面溫度不超過6.4.2規(guī)定的溫
度,才允許裝置有火焰。此外,對于封閉火焰的設備、防護系統(tǒng)和元件(例如,特殊加熱系統(tǒng)),應確保外
殼能夠承受火焰的影響,并且火焰不能擴散至危險場所。
Gb、Db級和Gc、Dc級:只有采用了適當的防護措施防止危險,才可從1區(qū)、2區(qū)、21區(qū)和22區(qū)獲取
燃燒需要的空氣(見6.5.5)。只有確保不能達到爆炸性環(huán)境的最低點燃溫度,才可引入高溫氣體。應
確保沉積粉塵不被點燃。另外,應采取預防措施(例如,使用阻火器),確保消除排出氣體中的高溫固體
顆粒。這些要求應列入使用信息中(見第7章)。
6.4.4機械產生的火花
確定機械產生的火花造成的危險見5.3.4。
如果由機械火花引起的危險已被識別,根據爆炸性環(huán)境的類型(氣體/蒸氣/薄霧爆炸性環(huán)境或可燃
性粉塵作為物質)和設備的級別,設備、防護系統(tǒng)和元件應符合下列具體要求:
Ga、Da級:即使在罕見故障情況下能產生可引起點燃的摩擦、沖擊或產生研磨火花的設備、防護系
統(tǒng)和元件,也不能使用。尤其是,應避免鋁或鎂(不包括鋁含量小于10%的合金和鋁含量小于25%的涂
料和涂層,按質量計算)與鐵或鋼(不會產生鐵銹的不銹鋼除外)之間的摩擦。
應避免鈦或鋯與任何硬質材料之間的摩擦和沖擊。
Gb、Db級:任何可能的情況下宜符合對Ga、Da級設備的要求。正常運行情況和故障情況下均應排
除火花。
Gc、Dc級:采取的保護措施足以預防正常運行情況下可引起點燃的摩擦、沖擊或研磨火花。
所有級別:如果潛在爆炸性環(huán)境含有乙炔、二硫化碳、氫氣、硫化氫和環(huán)氧乙烷等氣體的一種或多
種,除非確切證據證實不存在爆炸危險,否則擬用于爆炸性氣體/空氣、蒸氣/空氣和薄霧/空氣環(huán)境、可
能產生機械火花的設備不能使用。
對可在爆炸性環(huán)境中使用的工具要求應符合附錄A的規(guī)定。
注1:在某些情況下,有可能通過涂敷防止輕金屬與鐵銹機械接觸,如果涂敷非導電材料如塑料,需要防靜電措施。
涂敷不宜含有較高的鋁成分。
注2:例如用濕潤的方法處理,能降低機械產生的可引起點燃的火花出現的可能性。必須考慮到與潤濕介質的可能
反應(例如,水與輕金屬反應產生氫氣)。
注3:對工業(yè)事故和調查結果的分析已經證實,在低速旋轉時(速度≤lm/s),不存在粉塵/空氣混合物被機械火花
點燃的危險。
6.4.5電氣設備
確定電氣設備引起的危險見5.3.5。
如果由電氣設備引起的危險已被識別,則設備、防護系統(tǒng)和元件應該符合相關防爆安全標準要求。
爆炸性環(huán)境中的電氣設備應按照國家頒布實施的相關標準(如GB3836系列標準和GB12476系列標
17
GB25285.1—2010準等)進行設計、制造、安裝和維護(適用時)。注:有關爆炸性環(huán)境用非電氣設備的國家標準代號為:GB25286(系列)。6.4.6雜散電流和陰極防腐確定雜散電流和陰極防腐造成的危險見5.3.6。如果由雜散電流和/或陰極防腐引起的危險已被識別,根據爆炸性環(huán)境的類型(氣體/蒸氣/薄霧或粉塵狀可燃性物質)和設備的級別,設備、防護系統(tǒng)和元件應符合下列特定要求。所有級別:屬于電氣設備的一部分或靠近電氣設備的系統(tǒng)的所有導電部件應按GB3836.15進行保護。應對具有外加電流陰極防腐的系統(tǒng)提供特殊保護措施。Ga、Da級和Db級:應對設備的所有導電部件,以及按照GB3836.15對與電氣設備不相鄰的導電部件進行電位均衡。在屬于電位均衡系統(tǒng)的導電墻封閉的位置內,允許與該要求不一致。如果系統(tǒng)的導電部件安裝在。區(qū)、20區(qū)和21區(qū),例如油箱中的通風和吸入管道,應首先把它們加入電位均衡系統(tǒng)中。這些要求應列入使用信息中(見第7章)。Gb級:應提供與Ga、Da級保護措施等同的保護措施。然而,對于不靠近電氣設備的系統(tǒng)的導電部件,例如,當由導電系統(tǒng)的互聯(lián)部件形成的均衡系統(tǒng),如管道網或廣泛的接地系統(tǒng)已經存在,允許不使用特殊的措施如另加電橋來均衡電位。在斷開或閉合系統(tǒng)導電部件的連接之前,例如拆卸管道的連接件和部件時,如果互相連接的完整性可能受到損害,則應提供橫截面足夠大的連接線構成的橋路。這些要求應列入使用信息中(見第7章)。Gc、Dc級:除頻繁出現的雜散電流引起電弧或火花之外,一般可不必滿足Ga或Da級和Gb或Db級的要求,如電位均衡。6.4.7靜電確定靜電造成的危險見5.3.7。如果由靜電引起的危險已被識別,根據不同的級別,設備、防護
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