?
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(E《。quipm》ent P》rote《ction Le】vels)是爆炸性!环境 第14【部分电气《。装置设计、选—择和安装I》EC 6《0079-1—4-2007新【引入的一个概念【同时现行国家标【准爆炸?性环境GB —383?。6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、G】b、Gc《。。粉尘环境中》设备:的保护级别》要达到Da、Db、!D,c
》
: “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《 Gc”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
】 “EPL !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 D》b”: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
—
《 Ⅱ《A类代表性气体是丙!烷,;
?
《 , , , ⅡB类代表性【气体:是乙烯;
》。
【 Ⅱ?C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》。
《
《。。 , ⅢA类可燃—性飞:絮,。;
《。
》 Ⅲ?B类非导电性粉【尘;
《
》 ⅢC》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IEC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 6》0079-1—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EP》L Gb);
【
?
? “ia”本质!安全型(对于EPL! Ga);
—
】 “ib”》本质安全型(对于E!PL ?Gb);
》。。
:
》 “i《c”本质安》全型(对于EPL】 Gc);
—
》 “ma”】浇封型(对于EP】L Ga);
】
》。 ?“mb”《浇封型(对》于EPL Gb【),;
【 , “mc”浇封!型,(对于?EPL Gc);
!
《
“nA】”无火花(对于E】PL Gc);【
【。 “nC—。”,火,。花保护(对于—EPL G》。c正常工《作时产生火花—的,设备);
—
— “nR”限制呼!吸(对于E》PL Gc);【
! “nL”限—能,(对:于EPL Gc)】;
】 “o》”油浸?。型(对于EPL 】Gb);
!
“—。px”正压型(【对于EPL Gb)!;
! “py”正【压型“py”等级】(对:于EPL 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【E,x dⅡ(NH3】)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1:25℃的《工厂用增安型电【气设备Ex —eⅡ:T5: Gb或Ex— eⅡ?(1:25℃)G》b或Ex eⅡ(】1,。。25℃)T5— Gb
! ? 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Ⅲ—C等级“i》a”(EPL Da!。)电气设备最高表面!温度低于1》2,0℃的?表示方法《为Ex ia Ⅲ】C, ,T1:20℃?Da或E《x, ,ia Ⅲ《C :T120℃IP【20
】 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G】B 1?2,。47:6.2-2010的!对应关系见表3
!
《表3 ? ,本规范与《GB 12476】.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G】B, 1247》6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GB《 12476.【8规定的方法—对粉尘云和》厚度不大于5—mm的粉尘层—中的“tD”—防爆形式进》行试验时采》用A型对其他所有】防爆形式和12.5!mm厚?度中:的“t?D”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《/,3Tmax≤2【/,3TCL(单位【℃):其中TC《。L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5mm
!
【用可燃性粉尘环【境用电气设备 】第0部分一般要【求IEC 》61241-0-2!004中第23.4!.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75℃!Tmax=T—5mm7《5℃:(T5mm是5mm!。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《。250?℃的5mm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《TL来标志作为粉】尘层:允许厚度的参—照当设备《。以粉尘?层T:。L标志时应使用【粉,尘层:L上的可燃》粉尘的点燃温度代替!T,5mm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7—5℃
《
?
? 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 12】476.5》-20?13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℃《(T12.》5m:m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ⅡC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《API 《R,。P505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IEC】 600079-】20-1996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 3》836?.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(MESG)【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25!mm: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0.5】0mm且小于或【等于0.《90mm或最小点燃!电流比大于0.【45:且小于或等于0.】。8
】 ?Ⅱ,C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AP—I :RP ?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【 497-200】4ⅡA?、Ⅱ:B、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(MES》G):或最小点燃电—流比(MICR【)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2:0部分可燃》性,气体或?蒸气爆炸性混合物】数据:IEC 6》007?9-:。20-199—6,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 RP50!5-:20:。02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》(MESG)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,1,。2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 ?3836.1—2,)
:
!。(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《(MI?CR:),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NF】PA 497-2】。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(Nati】onal E—lectric【al ?Code)标准中的!气体组?别]
》
,
混合】气体的MESG可以!用下式估算》
】
》 ?式中M?ESG?mix混《合气体?的最大试验安全【间隙(mm);
】
,
】 ME】SGi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20部分可】燃性气体或蒸气爆炸!性混合物《数据IE《C 60079-】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API】 RP505-2】002;
【
,
:。 】。 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M?ESG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I—EC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 R【P,5,05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NFP《A 497-2【。008?。某种:气体所含组分为
!
《 乙烯—45%丙烷12【%氮气2《0%甲烷3%异丙醚!。17.5%二—乙醚:2.5%《
:
?。
各—组分的MESG【值,见表5
】
表:。5, 组分及其M【ESG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M—E,SG:值取无穷大;—如果氮气的体积大于!或等于?5,%则氮气M》ESG?值取2根据以上信】息可算出结果
】
:
】 即》混合气体《的MESG》值为0?.86?对,照表4此混合气体】按I:EC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 《RP:S05的分级归为Ⅱ!B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2》5,%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
—