。
5.2 !。。爆炸:性环境?电气设备的选择
!
5【.2.2 》。。 本条为强制性条文!
:
:
,
》。1 设备的保护级!别,E,PL(Equi【pment Pr】ot:ection 【Levels—),是爆炸性环境 【 第:14部分电气装【。置设计、《选择和安装I—EC 6007【9-1?4-2007新引】入的一个概》。念同时现行国家标】准爆炸性环境GB !3836也已经引】入了EPL的概念气!体/:蒸气环境《中设备的保护—级别为Ga》、Gb、Gc粉【尘环境中设备的保护!级别要达到D—a,、Db?、Dc
! “E—PL Ga》”爆炸性气体环【境用设备《具有:“很高”的保—护等:级在正常《。运行过程中》、在预期的故障【条件下或者在罕见的!故障条件《下不会成为》点燃源?
,
!“EPL《 Gb”爆炸—性气体环境》用,。设备具?有,“高”的保》护等级在《正常运行过》程中:、在预期的故障条】件下:不,会,成为点?。燃源
】 , “EPL G!c”爆炸性气体环】境用设备具有—“加强”的保护等】级在正常运行过【程中不会《成为点燃源也可采取!附加:保护:保证:在点燃源有规律预期!。出现:的情况下(如—。灯具:的故障)不》会点燃
】
“EP】L Da”》爆,炸性粉尘环境—用设备具有“很高”!的保护等级在正【常,。运行过程中、—在预期的故障条件】下或者在《罕见的故障条—件下不会成为—点燃源?
【 : ,。“EPL Db【”爆炸性粉尘环【境用设备具有“【高”的保护等级【在,正,常运行过程中、在】预期:的故障条件》下不会成为》点燃源
! : , “EPL Dc】”爆炸性粉》尘环境用设》备具:有“:。加强”?的保护等级在正常运!行过程中不会成为】点燃源也可采取【附加保护保证在【点燃源有规律预【。期出现的情况下【(如灯具的故—障)不会点燃—
》
?。 电气《设备分为三类
!
《 Ⅰ类电气【。。设备用于《煤矿瓦斯气体环境
!
【 Ⅱ类电气—设备:用于除煤矿甲—。烷气体之《外的其他爆炸—性气体环境》。。
,
》 , Ⅱ类电气设】。备按照其拟使用的爆!。。炸性环境的种类可进!。一步再分《类
:
》 ⅡA类代表!性气:体是丙烷;
!
Ⅱ【B类:代表性气《体是乙烯;
】
《 , ⅡC类代表性】。气体是氢气
—
?
—。Ⅲ类电气设备—用于除?煤矿以外《的,爆炸性粉尘》环境
》
《 Ⅲ类电气【设备按照其拟使用】的爆炸性粉尘—环境的特性可进一】步再分类
》
— Ⅲ类电气设备!。的再分?类
》
《。 Ⅲ?A类可燃《性,飞絮;
—
? , , ⅢB类》非导电性粉尘;
!
【 ,Ⅲ,C类导电性粉尘【
:
2! 本次《修订改变了原—规范按照设备—类型:对防爆电气设备【。在不同区《域进行选《择,的,规定而?是按照不同的防爆设!备的:类型确定其》。应用的场《所这一点也》是,与I:EC标?准相匹配的
—
》 爆炸—。。性气体?。环境电气《。设备的选择是按【危险区域《。的划:分和爆炸性物—质的组别作》出的规定《
【 : 根据爆炸性环【。境 第14部分】电气装置设计、选择!和安装IEC 60!079-1》。4,-2007的规定在!。1区可以采用“e】”类:电气设备但是—。考虑到增安》型电气设备为正常情!况下:没有电弧、火花、危!。险温度而不》正常:情况下?。有引爆的可能故对在!1区使?用的“e《”类电气设备—进行:了限制
【
》 增安型电动机保护!的热保护装置—的目的是防止—增安:型电机突《然发:生堵转、《短路、断相而—造成定子、》。。转子温度迅速升高】引燃周围《的爆炸性混合物增安!型电动机的热—保护装置要求是【。在电动机《发生故障时》能够:在规定?的时间(tE—)内切?断电:。动机电?。源使电机停止运转】使其温升达不—到极限温度》随着电子工业的发展!新型的电子型综【合保护器《已大量?投,放市:场其工作误差—和稳定?性能够满足》增安型?电动机的《保护要求为》增安型?。电动机的应》用提供?了必要条件
!。
? 无火》花型电?动机:比较经济但安全【性不如增《安型:选用该?类型:产品时使《用,。部,门应有完善的—。维修制度并严格贯彻!。执行:
《。
由于】我国目?前,普通工业用电动【机在结构上、质量】上不:完全与国外等同【为了保证安全本【规范:未在2?区内规定采用一【般工业型电动机【
《
在2区!内不允许《。采用:一般工业电动机【。的规定是与国际电工!委,员会IEC标准【等效的
! : , 各种防《爆,类型标志如下
】
》 ?“d”隔爆型(对于!EP:L Gb);
!
“e!”增:。安型(对《于EPL 》Gb)?;
《
【“ia”《本,质安全型(对于EP!L Ga);—
《
—“i:b,”本质安全型(对于!EPL Gb)【;
?
:
《 “ic”本质】。安全型(《对于EPL Gc)!;
》
《 , “ma”浇封型(!对于:EPL Ga);】
《
《 “mb”浇【封型(对于》EPL Gb—);
《
— “mc”—浇封型?(对于EPL— G:c);
【
》。 “nA”》无火花(对于—EPL Gc);】
】 “nC”—火花保护(》对于EPL —Gc正常工》。作时产生《。火,花的设备)》;
》。
“nR!”限:制呼吸(对于E【PL: G:c);
《
:
— ,“nL”限》能(对于EP—L G?c,);
! “o”—油,。浸型(对《于EP?L G?b);
】
“—px:”正:压型(对于E—PL: Gb);
!
《 “?py”正《压型“p《y”等级(对于E】P,L Gb);—
《
? “《pz”正压》型“:pz”等级》(对于?。EPL Gc—);
?
!“q:”充砂型(》对于EPL》 Gb?)
?。
5.—2.:3, , 对只?。允许使用一》种爆炸性气》。体或蒸气环》境中的电气设备【其标志?可用该气体或蒸【。气的化学分子式或】名,称表示这《时可不必注》明级别?与温度组别例—如Ⅱ类用于》氨,气环境的隔爆型【。Ex dⅡ(NH】3)Gb或Ex d!bⅡ(NH3)
】
:
《 对于Ⅱ—类电气?。。设备的?标志可以标温度组】别也可以标最—。高表面温度》或,两者:都标出例如最高表面!。温度:。为125℃》的工厂用增安—型电气设备Ex e!ⅡT5? ,。。。。Gb或Ex —eⅡ(12》5℃)G《b或Ex《。 e:Ⅱ(1?2,5℃:。)T5 《G,b
【 ? 应用?于爆:炸,性,粉尘环境的电气设备!将直接?。标出设备的最高【表面温度《不再划分温度组别因!此本规范删除了【爆炸性粉尘》环境:电气设备的温度组别!例如用于具》。有导电性《粉尘的爆炸性—粉尘环?境ⅢC等级“ia”!(EP?L Da)电气设】备最高?表,面温度低于120℃!的表:示方法为Ex 【i,a ⅢC T—120℃Da或Ex! ia ⅢC 【T120℃IP2】0
【 ? 对于爆炸性—。粉尘环境的电气设备!本规范与现行国家】标,准可燃性粉尘—。环境用电气设备 !。第2部分《选型和安装GB【 1247》。6.2?-2010》的,对应关系见》表3
【
表3 本规范】与GB 124【76.2-2010!的对应关《系
!。
:
本【规范此次增》加了复合型防爆电气!。设备的应《用所:谓复合型防爆电器】设备是指由几种【相同的防爆形式或不!同种类?的防爆形《式,的防爆电气单—元组合在一》起的防爆电气—设备构成复合型电气!设备的每《个单元的防爆形式】应满足本规范表5】.2.?3-1的《要,求其整体《的表面温度》和最小点《燃电流?应满足所在危险区中!。存在的可燃性气体或!蒸气的?温度:组,别和所在级别的要求!例如一个电》气设备?。。所在危险场所存在】的可燃性气》体是:硫化氢则组成复合】型电气设备的每【个,。。。单元只能选择T3、!T4:、,T5以及B或C级】的防爆电气》设备
—
,
爆—炸性粉尘环境电气】设备选择
》
,
《 Ⅲ》类,电气:设备的最高允许表】面温度的选择应按】照相关的国家—规,范(可?燃,。性,粉尘环境用电—气设备GB 12】476系列》)执:行在相应的》标准中Ⅲ类》电气设备的最—。高允许?表面温度《是由相?关粉尘的《最低点燃温度减【去安全裕度确定的】当,按照现行国家标【准可燃性粉》。尘环境?用电气设备 【第8部分试验方法】 确定粉尘最低】点燃温度的方—法G:B 12《。476.8规定的方!法对粉尘云和厚度】不大于5m》m的粉尘层中的“t!D”防爆形式进【行试验时采用A型对!其他所有防爆形式和!1,2.5mm》厚度中的“tD”防!爆形式采用B型
!
?
当—装,置,的粉尘层《厚度大于上述给出】值时应根据粉尘层厚!度和:使用物料的所—有特性确定》。其最高表面温度【
】 (1)》存在粉?尘云情况下的极限】温度
?
:
【设备:的最高?表面温度不应超【过相关粉《尘/空气混》合物最低点燃温【度的2/《3Tma《x≤2/3TC【L(单位《℃)其中T》CL为粉尘》云的最?低,点燃温度
【
,
《 :(2)存在》粉尘层?。情况下的极限—。温度
【
》A型和其他粉尘层用!设,备外壳
【
? 厚《度,不大于5m》m
! 用可燃性粉【尘环境用电气设【备 第0部—分一般要求I—E,C 612》41-?0-2004中第2!3.4.《4.:1条规定的无尘【试,验方法试验的最高表!面温度不应超—过5mm厚度—。粉尘层?最低点燃温度减7】5℃Tmax—=T5mm75℃】(T5mm是5m】m厚度粉尘层—的最低点燃温—度):
! 5mm至50m】m厚度
》
— 当在A型的【。设备:上有可?能形成超过5mm的!粉尘层时最高—允许表面温》度应降低《图,3是设备最》高允:许表面温度在—最,低点燃?温度超过25—0℃的?5m:m粉尘层不断—加厚情况下》的降低?示例作为指》南
—。
》
图3 》 粉尘层厚度增【。。。加时标记《在设备上的允—许最高?。表面温度的降低【
,
?。
《 , 对粉?。尘,层厚度超过50mm!的A型外壳和所有】其他设备或仅—对粉尘层厚度为12!.5mm的B—型外壳其《。设备最?高表面温度可用最高!表面温?度T:L来:。标,志作为粉尘层允许厚!度的参照当设备【以粉尘层TL标志】时应:使用粉尘层》L上的可《燃粉尘?的点燃温度代替【T5mm粉尘层L】上设备的最高表面温!度TL应从可—燃性粉?尘,的点:燃温度?中减去75℃
】
《 : :当设备?按照现行国家—标准:可燃性粉尘环境用电!气设备 》。第5部分外》。壳保护型“tD【”GB 《124?。76.5-201】3中第8.2—。.2.2《条的规?定试验时对于—12.5mm粉尘层!厚度来说设备最【高表面温度》不应超过粉尘层最】低点:燃温度减25℃Tm!ax=T12—.5m?m25?℃(T?12.5mm是【12.5mm厚度粉!尘,层的最低点燃温度)!。
! 在人工制气【的混合物《中如果气体含有【超过30%(体【积):的氢:。可将混合《物划分为Ⅱ》C级:
》
复合型电!气设备的整机以【及组成复合电—气,设备的每个单元都】。应,该取得防《爆检验机《构颁发的防爆—合格证才能》使用
《
?
? , 对于爆炸性—气体:和粉尘?同时存在的区域【其防:爆电气设《备的选择应该既满足!爆炸性气体的防爆】要求又要满足爆炸性!粉尘的防爆》要求其防爆标—志同时包括》气体和粉《尘的防爆标识
【
【 , 对:于混合气体的分级一!直以来?比较难以确定根【据石油设施》电气设备安装—一,级0区、1区和2区!划分的推荐方法AP!。I RP《505易燃液—体、气?体或:。蒸气的分《类和化工《。生产区电气》装置设计NFPA】 ,497-2004】。爆,炸性气体环境的电气!装置 第20部分!可燃性气体或蒸【气爆炸性混》合,物数据I《EC 6000【79-20-1【996和现行国【家标准爆《炸性:环境 《第12部分气体或蒸!气混合物按》照其最大试验—。。安全间?隙和最小点燃电【流的:分级GB 3836!.12?的相关规《定本规范提出一【种多组分爆》炸性:气,体或蒸?气,混合物的最大试验安!。全间隙(《MESG)的计算方!法并:利用此计算结果【判断多组分》爆炸性气体的分级原!则进一步应》用于工程实践中【指导用电设》备的:选型问题
—
(!3)计算基础
】
最!大试验安全》间隙(M《ESG)在标准规】定试验条《件下壳内所》有浓度的被试验【气体或蒸气与空【。气的混合物点燃【后,通过25m》m长的接《合面均不能点燃壳外!。爆炸性气体混合物】的外壳?空腔两?部分之间的》最大间隙
【
《 ⅡA包含丙】酮、氨气、》乙醇、汽油、甲【烷、丙烷的气体或】。可,燃气体、《可燃性物质蒸—气或:可燃性物质蒸气与空!气混合?引起燃烧《或爆炸其最大—试验安全间隙值大】于0.90mm或最!小点燃电流比大于】0.:8
! ⅡB包含—乙,醛、乙?烯的气体《或,。可燃:。气体、可燃性物质蒸!气或可燃性》物质蒸气与空气混】合引:起燃烧或爆炸其最】。大,试验安全《。。间隙值大于0—。.50?mm且?小于:。或等于0.90【mm或最小点燃【电流比大于0.4】。5且小于或等于0】.,8,。。
《
ⅡC包!含乙炔、氢气—。的气体或《可燃气?体、可燃性物—质蒸气或可燃—性物质蒸气与空气混!合,引起燃烧或爆炸其最!大试验安全间隙【。。值小:于或等?于,0.50mm或【最小点燃电流比小】于,0.:45
》
:
气体和】蒸气:的分级原则见—表4
?
:
,
,
表4 气体【和蒸气?的分级原则
】
,
《
,
《 ?注本表中的数—据源自石油设施【电气设备安装一级0!区、1区《和2区划《分,的推荐?推荐方?法API R—P 505及易【燃液体、气》体或蒸气的分类【和化工生产区电【气装置?设计:NFPA 497】-2004ⅡA【、ⅡB、ⅡC的分】级原则等同于—爆炸性环境 【第10-1部分区】域分类爆炸性气【体环境IEC 60!079-《10-1《
【 (《4)单组分》气体和蒸气的分级
!
】 根据电气设—。备适用于某种气体】或蒸气环境的要求】将,该,气,体或蒸气进行分级】使,。隔爆型电气》设备或本质安全型电!气设备按此级别制造!以便保证设备—相应的防爆安全【性能
《
《 ? ,单组分气体和蒸气的!分级原?则是
》
》 符合表4—条件时只《需按测定的最大试】验安全间隙(M【ESG)或》最小点燃电流比(M!ICR)进行—分级大多数气体【和蒸气可以按此【原则分?级
】。 在《爆炸性气体环境的】电气装置 第20!部分:。可燃性气体或—蒸气爆炸性混合物数!据IEC 60【079-2》0-:1996和石油设施!电气设备安装一【级0:区、1区和2—。区划分?。的推荐?。方法API》 ,RP505》-,200?2中:给出了?若干种易燃易—爆介质的可燃性数据!但其所列《的气体?和蒸气的种类是【不完全的其中—某,些气体并没有—给定:其最大试验》安全间隙(》M,。ES:G)或最《小点燃电流比(【。MJCR《)对于上述》情,况这种混合》物的分级结果可参】照这种混合物的同】分异构?体的分级(见—现行国?家标:准爆炸?性环境 第12部!分气体或蒸气混合物!按照其最大试—验安全间隙和—。最小点燃电流—。。的分:级,GB 38》36.?12)
》
— (5《)多组分气》体和蒸气混合物的】分级
! ?对于多组分气体【。混合物?一般应通过》试验专门测定其【最大试验安全间【隙,(MESG)或最】小点燃电流比(【。M,ICR)才能—确定其?级别
?
】 在工程设计【过程中?每台化工设备、容】器或反应器中所含】的,各种爆?炸,危险介质《的组成成分》不同各成分间的配】比也不同不可能通】过对:每台设备中》的气体样品进行专门!试验所以《需要一?种估算方法》来解决多组分气【。体的分级问》题
:
》 《易燃液体、气体或】蒸气的分类和化工】生产区电气装置设】计NFPA 49】7-2?008的附件B中专!。门介绍了一》种,用于确定混合气体分!级的估算方法[【注原文是对应于美】。国NEC(N—ational E!lectrica】l Code)标准!中的气体组别—]
—
混合气】体的MESG—可以用下式估算
!
《
》
式中ME!SG:mix混合气—体的最大试验—安全间隙(mm);!
?
】 M—ES:Gi混合气体中各组!分的最大试验安全间!隙(mm)具体数值!应查:找爆炸性气》体环境的电气装置】 第2《0部分可《燃性气?体或蒸气爆炸—性混:合物数据IEC 】。6007《9-20-19【96;
》
! , 1可燃性】数据可查找》石油设施电气—设备安装一级0【区、1区和2区划分!的推荐方《法AP?I RP505-2!0,02;?
《
— Xi】混,。合气体中各组—分,的体积百分含—量(%)此数据由工!艺专业给出要—根据设?备中混合介质在气】态时:最大工况《的情况?下各:组分:所占的体积百分【比根据此公式计算】出混合气体的ME】SG由于MESG值!。是气体的物理特性它!并,不受控于NEC规范!因,此利用上述》公,。式计算的结》果比照表4就可以】将混合气体》按IEC和石油【设,。施电气设备安装【一级0区、1区和】。2区划分的推荐【方法A?PI:。 RP505—中规定?的级别进行归类【。
:
:
《 (6)举例【
:
—。 :示例源?自易燃?液体、气体或—蒸气的分类和化【工生:产区电气装置设计N!F,PA 497-20!08某种气体—所含组?分为
【
乙烯【。4,5%丙烷《12%氮气2—0%甲?烷,3%异丙醚17.5!%二乙醚2》.5%
》
各!组分的M《ESG值见表—5
?
表5 】组分及其MESG】值
:
【
:
? : 将各组分》的MES《G值和体积百分【比分别代入下—。。式
【
】 :对于含?有像氮气《这样:的惰性组分的—。混合气体如果氮气的!体,积小于5%则氮气】MESG值取无穷】大;如?。果氮气的体积—大于或等于》5%则氮气ME【SG值取《2根据以上信息可算!出结果
!
?
《 , 即混合气体的】ME:SG值?为0.86对照表4!此混合气《体按:IEC和石油—设施电?气设备安装一级【0区、1区》和2区?划分的?。推荐方?法A:PI R《P,。S05?的分级归为ⅡB类】
5【.2.4《 本条对正压通】风型电气设备及通】风系统?作出规定
》。
【 电?气设备接通电—。源之前应该使—设备内?部和相连管道内【各个部?。。位的:可,燃气体或蒸汽浓【度在爆?炸下限的25%【。以下:。一般来说换气所【需的保护气体—至少:应该为电《气设备内部(或正压!房间或建筑物)和】其连接的通风管道容!。积的5倍通》风量是根《据正压风《机的运?行时间来《确定的即风机—的运行时间决定了】通风:量的大小同时在考虑!通风量时不仅要考虑!。电气设备《内部(或正压—。房间或?建筑物)还需要考虑!通,风管道的《容积通风量的大小】可用通风管道的容】积除以风机》最低流量条》件下风机每小时通风!量再乘?以5计算满足—这个时间的换气量】即可认为达到—了整个系统换气量的!5倍
《