爆炸危险环境电气防爆与防静电知识ppt课件.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,电气防爆与防静电知识,爆炸危险环境,第一部分,什么地方的电气系统必须按爆炸危险环境设计？,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,问题：,甲、乙类生产、储存场所要安装防爆电器，丙类及以下上述场所则不需要。,您同意上述观点吗？,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,国家安监总局,安监总管三,2015,113,号化工,(,危险化学品,),企业安全检查重点指导目录,39,条：,易燃易爆区域使用非防爆工具或电器的,。按违反,安全生产法第三十八条,处理。,安全生产法,第三十八条,：,生产经营单位应当建立健全生产安全事故隐患排查治理制度，采取技术、管理措施，及时发现并消除事故隐患。事故隐患排查治理情况应当如实记录，并向从业人员通报。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,案例,某甲级安全生产评价机构,炼油厂的变电站电容室,某化工设计院,空压站,某化工设计院,工业气体经营企业的氧气、氮气、氩气、二氧化碳充装间,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,案例,珠海,游艇生产企业,深圳,粘合剂生产企业,东莞,家具生产企业喷涂室,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,哪些场所的电气系统必须采用防爆设计？,存在爆炸性气体或爆炸性粉尘释放源并有可能与空气混合达到爆炸极限的场所称为爆炸危险环境场所。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,在生产、加工、处理、转运或贮存过程中出现或可能出现下列爆炸性气体混合物的环节之一时，应进行爆炸性气体环境的电力装置设计。,一、在大气条件下、可燃气体、易燃液体的蒸气或薄雾等易燃物质与空气混合形成爆炸性气体混合物；,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,二、闪点低于或等于环境温度的可燃液体的蒸气或薄雾与空气混合形成爆炸性气体混合物；,三、在物料操作温度高于可燃液体闪点的情况下，可燃液体有可能泄漏时，其蒸气或薄雾与空气混合形成爆炸性气体混合物。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,当在生产、加工、处理、转运或贮存过程中出现或可能出现爆炸性粉尘与空气形成的爆炸性粉尘混合物环境时，应进行爆炸性粉尘环境的电力装置设计。,在爆炸性粉尘环境中粉尘可分为下列三级：,1.A,级为可燃性飞絮；,2.B,级为非导电性粉尘；,3.B,级为导电性粉尘,1,、爆炸危险场所分类有关标准,(3),中国爆炸危险场所分类标准,GB50058-2014,爆炸危险环境电气装置设计规范,GB3836.14-2014,爆炸性气体环境用电气设备 第,14,部分：危险场所分类,（,equivalent to IEC60079-10),0,区,(Zone 0),，,1,区,(Zone 1),，,2,区,(Zone 2),在场所划分的实践中，较多采用美国的场所划分示例。,2,、危险场所分类的基本原理,（,1,）术语和定义,爆炸性气体环境,-,在大气条件下，气体、蒸气或薄雾可燃性物质与空气形成的混合物被点燃后，燃烧将在全范围内燃烧的环境。,爆炸危险场所,-,爆炸性气体混合物出现或预期可能出现的,数量,足以达到要求对电气设备的结构、安装和使用采用专门措施的区域。,0,区,-,爆炸性气体环境连续出现或长期存在的场所。,1,区,-,在正常运行时，可能出现爆炸性气体环境的场所。,2,区,-,在正常运行时不可能出现爆炸性气体环境，如果出现也是偶尔发生并且是短时间存在的场所。,术语和定义（续）,释放源-可燃性气体、蒸气或液体可能释放出能形成爆炸性气体环境的部位或地点。,连续级释放源-连续释放或预计长期释放的释放源。,1级释放源-在正常运行时，预计可能周期性或偶尔释 放的释放源。,2级释放源-在正常运行时，预计不可能释放，如果释放也仅是偶尔和短期释放的释放源。,释放速率-单位时间从释放源中散发出可燃性气体或蒸气的数量。,爆炸下限-空气中的可燃性气体或蒸气的浓度低于该浓度，则气体环境就不能形成爆炸。,属于爆炸性气体环境的场所举例,煤矿井下,石油、天然气开采场所,炼油厂、石化厂：生产、储运装置,油库：卸船区、储罐区、码头、泵房、发油作业区,LNG、CNG、LPG储运企业：卸船区、储罐区、泵区、充装区,化工生产企业：氯碱、涂料、粘合剂、溶解乙炔,轻工、医药等使用、储存易燃易爆原材料的场所,属于爆炸性气体环境的场所举例,航运：油船,交通运输：加油站,喷漆、涂装作业区,汽车、摩托车生产厂,机械厂,造船厂,家具厂,属于爆炸性气体环境的场所举例,城市燃气：储罐区、充瓶间、实瓶间、空瓶间、气化间,商业：,饭店、酒楼、餐厅的燃气瓶组间、气化间,释放源接近地坪时可燃物质重于空气、通风良好的生产装置区,易燃物质重于空气、释放源在封闭建筑物内通风不良的生产装置,易燃物质重于空气、设在户外地坪上的固定式贮罐,易燃物质轻于空气、通风良好的压缩机厂房,易燃物质轻于空气、通风不良的压缩机厂房,二、爆炸性粉尘环境,对用于生产、加工、处理、转运或储存过程中出现或可能出现爆炸性粉尘、可燃性导电粉尘、可燃性非导电粉尘和可燃纤维与空气形成的爆炸性粉尘混合物环境时，应进行爆炸性粉尘环境的电力设计。,一般情况下，区域的氛围应通过评价涉及该环境的释放源的级别引起爆炸性粉尘环境的可能性来规定。,案例,大亚湾,某大型石化企业的煅后焦车间,华北,某大型化工企业的电石库、电石破碎间,爆炸性粉尘种类举例,爆炸性粉尘又分三类：,一、导电性粉尘：铝粉、镁粉、铁粉、锌粉、钛粉、红磷、炭黑等等,二、非导电性粉尘：电石、萘、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、骨胶、天然树脂、松香、小麦粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉、糖粉、可可粉、咖啡粉、亚麻粉、鱼粉、等等,爆炸性粉尘种类举例,三、可燃性飞絮,烟草纤维、木棉纤维、亚硫酸盐纤维、木质纤维、纸纤维、等等,参加防爆电气作业人员培训的必要性,众所周知，工业生产和商品储运会涉及爆炸性气体和粉尘危险环境，按爆炸火灾危险环境电力装置设计规范（GB50058-2014），此类场所内所有的用电设备（包括强、弱电）必须按防爆电气要求设计，以防止电气设备、线路在正常运行或事故状态下产生的电气火花引起爆炸、火灾事故。在目前国内、省内的安全生产形势依然严峻的背景下，根据笔者在参加危化品生产许可现场核查两年多时间中的实地调查中得出的初步结论是，防爆电气使用现状并不令人乐观。,参加防爆电气作业人员培训的必要性,设计单位未严格按照相关标准规范执行,安全评价机构未严格按照相关标准规范执行,相关企业的管理、作业人员未引起足够重视,建设安装单位的安装人员未经过专业培训,防爆电气知识培训,甲、乙类生产、储存场所要安装防爆电器，丙类及以下上述场所则不需要。,伪命题！,第二部分,防爆电气基础知识,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,一、可燃性气体和易燃液体蒸气的爆炸特性,1、燃烧和爆炸产生的条件,形成燃烧和爆炸必须具备一定条件。下述条件在时间和空间上相遇，才会产生燃烧或爆炸：,燃烧剂,，例如氢气，汽油等；,氧化剂,，例如氧气，空气等；,点燃源,，例如明火，电气火花，电弧，高温表面等。,上述条件被称为形成燃烧和爆炸的三要素。,工程上采取措施，防止三要素同时存在，防止出现火灾和爆炸危险。,爆炸燃烧三要素,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,2、可燃性气体和蒸气的安全参数,爆炸界限,-可燃性气体或蒸气与空气的混合物只有在某个浓度范围内才能爆炸（燃烧），超出此范围就不会被点燃，这一范围的最高点和最低点分别称为,爆炸上限,和,爆炸下限,。爆炸界限常用可燃性物质在可燃性混合物中的体积百分比（浓度）表示，例如，甲烷的爆炸下限是5,.0%,（体积比），爆炸上限是15%（体积比）。可燃性物质的浓度低于爆炸下限的混合物可以称作“过稀”，浓度高于爆炸上限可以称作“过浓”，过浓或过稀的混合物不能形成爆炸或燃烧。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,引燃温度,-按照标准方法实验时，引燃爆炸性混合物的最低温度。在没有明火等点火源的情况下，可燃性混合物的温度达到某一温度时，由于内部氧化放热加剧而自动着火，也称作自燃，有时候也把引燃温度称作自燃温度。国际标准,IEC600794:2006,爆炸性气体环境用电气设备 第4部分：引燃温度实验方法规定了引燃温度的实验设备和实验方法，见图1。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,引燃温度试验装置示意图,玻璃瓶,爆炸性气体,加热炉,加热电阻丝,底部加热电阻丝,测温热电偶,图,1,引燃温度试验装置示意图,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,最小点燃能量-,-在最易点燃浓度混合物中，一个电路的一次放电正好足够点燃混合物，这个电路总能量的最小值，表示为相应的物质与空气混合物的最小点燃能量。如果一次点燃是由于一个电容放电引起的，电容的电容量为,C，,电容两端的电压为,V，,则相应的放电能量,Q,为：,Q12CV,2,由于可燃性气体或蒸气的物质性质差异，它们被点燃时需要的活化能不同，当它们被电火花点燃时，需要的电能量也不相同。例如，甲烷的最小点燃能量是0,.28mJ，,正丁烷是0,.25mJ，,异丁烷是 0,.52mJ，,乙烯是,0.96mJ，,氢气是0,.019mJ。,在工程上可以采取限制电路中能量的方法来避免电路断开或闭合时产生的火花点燃周围的爆炸性混合物，根据这种原理可以设计成本质安全电路和,n,型设备中的限能电路。在实际电路设计中，常常用电压和电流来表征电路中的能量，因此，在工程上常常利用最小点燃电压和最小点燃电流来判断电路的安全性能。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,最大实验安全间隙（,MESG）,-,在标准规定的实验条件下，一个外壳内最易点燃浓度的爆炸性混合物被点燃后产生的爆炸火焰穿越25,mm,长的接合面，不能点燃外壳外部环境的爆炸性混合物时，接合面两部分之间最大间隙。,国标,GB3836.112008,爆炸性气体环境用电气设备 第11部分：最大试验安全间隙测定方法 和国际标准,IEC600791A:2005,规定了最大试验安全间隙的试验设备和测量方法，见图2。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,上半球,传爆间隙,下半球,外空腔,图,2,最大试验安全间隙试验装置示意图,影响气体爆炸火焰穿越狭缝引爆的因素很多，例如混合物的压力,、,温度,、,湿度以及点火源的位置都对其有不同影响，但是，对其影响最大的是可燃性物质,的性质。乙炔,、,氢气,、,二硫化碳等气体的爆炸火焰穿越间隙时传爆能力很强，即,其最大实验安全间隙值较小，例如氢气,MESG,是,0,.,28,mm,甲烷等烷类物质的传,爆能力较弱，其相应,MESG,值较大，例如甲烷,MESG,是,1,.,14,mm,，丁烷是,0,.,98,mm,，乙烯是,0,.,65,mm,。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,隔爆间隙与隔爆结合面宽度的关系,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,最大爆炸压力,爆炸性混合物被点燃爆炸后，释放的热量使气体剧烈膨胀，因而产生很高的爆炸压力。由于可燃性气体的性质差异，最大爆炸压力也不相同。多数气体的最大爆炸压力在0,.6Mpa-0.8Mpa,之间，但乙炔的最大爆炸压力可以达到1,.0Mpa。,上述最大爆炸压力值是以在容积为8升的球形容器中测得的，如果容器的形状复杂，容易产生压力重叠现象，则最大爆炸压力可以达到23,Mpa。,爆炸压力能对设备和建筑物造成破坏，人们在设计电气设备外壳和设计厂房时应考虑爆炸压力的作用。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,一、防止爆炸的措施,在石油,、,化工,、,煤炭等一些工业部门，常常需要生产,、,加工,、,储存,、,运输或使用可燃性气体或液体，这些可燃性液体或气体可以通过容器或管道裂缝，密封失效的接缝，操作孔，阀门等泄漏到周围环境中，它们与环境中的空气混合，形成爆炸性危险环境。如果在环境中也存在点燃源，就会产生燃烧或爆炸。为了防止产生爆炸和火灾危险，应该在上述场所中采取防爆措施。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,防爆措施在工程上分为两大类：1、,一次(,primary),防爆措施,-避免场所环境中存在爆炸性危险环境。由前述的产生爆炸或燃烧条件三要素可以知道，如果能够在环境中避免可燃性物质，或者在环境中避免氧化剂氧气，就可以从根本上避免火灾或爆炸危险。空气中的氧气是难避免的，可行的办法是避免可燃性物质。如果不能完全避免可燃性物质，可以将可燃性物质的浓度限制在爆炸下限以下，也能避免产生爆炸危险。石油化工企业选用密闭的容器,、,管道和密封质量好的阀门，以避免工艺设备中的可燃性物质泄露到环境中。化工厂常常采用有房顶无墙壁的厂房，改善自然通风效果，或者采用强制通风（机械通风），使环境中的可燃性物质的浓度低于爆炸下限，达到避免爆炸危险的目的。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,2、,二次(,secondary),防爆措施,-在爆炸危险环境避免点燃源。如果爆炸性危险环境不可避免，则在环境中消除点燃源。我们常常在油库,、,加油站中看到“严禁烟火”的牌子，就属于二次防爆措施。国家标准规定，在爆炸危险场所必须使用防爆电气产品，也属于二次防爆措施。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,二、常用防爆类型的防爆原理,根据燃烧和爆炸条件三要素，可以采取不同的防爆措施，避免电气设备成为点燃源。,防爆电气知识培训,1、,隔爆外壳“,d”-,-,能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力，并阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物传播的电气设备外壳。给电气设备制造一个坚固的外壳，所有接缝的间隙小于相应可燃性气体的最大实验安全间隙，如果可燃性气体进入外壳之内被电火花点燃产生爆炸，则爆炸火焰被限制在外壳之内，不能点燃外壳外部环境中的爆炸性混合物，从而保证了环境的安全。隔爆外壳必须满足两个基本条件：外壳具有足够的机械强度，能够承受内部的爆炸压力而不损坏，也不产生影响防爆性能的永久性变形。外壳壁上所有与外界相通的接缝和孔隙小于相应的最大实验安全间隙。,防爆电气知识培训,隔爆外壳,隔爆接合面,图,3,隔爆外壳示意图,防爆电气知识培训,主要防爆措施：隔爆外壳材质要求；隔爆接合面的间隙长度和宽度以及表面光洁度要求；紧固件和紧固螺纹孔的要求；透明件的要求；胶粘剂和胶封剂的要求；接地；电缆和导管引入装置；连锁或警告标志等。国家标准,GB 3836.2-2010,对隔爆型电气设备的结构,、,实验和标志作了明确规定。,隔爆外壳的标志是”,d”,例如一台隔爆型 电机的防爆标志是,Ex d IIB T4.,其中，,Ex,表示防爆，,d,代表隔爆型，,IIB,代表工厂用设备,IIB,级，,T4,代表设备的温度组别,T4,组，即设备的表面温度不超过135,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,防爆标志含义,ExdIIBT4,Ex,防爆标志,d,隔爆型,II,工厂用,IIB,最大试验安全间隙,T4,温度组别,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,2、,正压外壳（通风,、,充气型）“,p”,-,在设备的外壳内通入一定压力的新鲜空气或惰性气体，使周围的可燃性气体不能进入外壳内部，从而阻止点燃源与爆炸性气体接触，达到防止爆炸的目的。正压型电气设备的的关键防爆措施:-设备外壳内部保护性气体（新鲜空气或惰性气体）的压力高于环境的压力至少50,Pa。-,电气设备通电之前应该对设备外壳用保护气体进行冲洗（一般用5倍于外壳静容积的保护气体进行冲洗）。,因此，设备需要配置鼓风机,、,管道和风压继电器等，它一般用于大型电动机和控制开关设备,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,3、,充油外壳“,o”,-,将设备全部或部分浸在外壳中的油内，使设备不能点燃油面以上或外壳以外的爆炸性气体。主要安全措施：将带电部件浸入油面之下至少25,mm;,油符合标准,GB2536,的变压器油；油温不允许高于100；设置油位指示；绝缘材料和密封材料应耐油；设备最大通断能力为点燃实验安全值的75%。这种防爆类型主要用于变压器和高压开关。国家标准,GB3836.6-2004,和相应的国际标准,IEC600796:1995,爆炸性气体环境用电气设备 第6部分：油浸型电气设备“,o”,都对该型电气设备的结构,、,实验和表示作了规定。充油外壳的标志是”,o”。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,4,、,充砂外壳”,q”-,-,外壳内填充砂粒材料，使其在规定的使用条件下，壳内产生的电弧,、,火焰以及外壳壁和砂粒表面均不能点燃周围的爆炸性混合物。主要安全措施：外壳中填充砂粒材料,且具有一定的安全高度;石英砂的粒度为0.251.6,mm,含水量不超过0.1%;电气间隙;外壳防护等级。该防爆类型主要适用于熔断器，电容器等产品。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,5,、,浇封型“,m”,-,将设备可能产生火花或高温的部分浇封在浇封剂（树脂）中，使它们不能点燃周围的爆炸性混合物。主要安全措施：将电气元件用树脂浇封起来，浇封剂的自由表面与被浇封元件或导体件的浇封厚度不小于3,mm;,对浇封剂的介电强度,、,吸水性,、,耐光照,、,耐热和耐寒以及表面电阻有规定；表面温度限制。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,6,本质安全型“,i”-,-,在规定的实验条件下，（设备的电路）正常工作或规定的故障状态下产生的电火花或热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物。本质安全的主要防爆措施是限制电路中的能量，使产生的火花的能量小于相应的最小点燃能量。主要保护措施：电路的电压和电流限制；电路中的电容和电感限制；本安电路与非本安电路的隔离；可靠元件和组件的要求；安全栅的规定；故障分析和试验规定等。适用产品：测量,、,控制,、,通讯等弱电设备。标准：,GB3836.42010IEC6007911:2012,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,本安型电气设备的等级,ia级：在正常工作，发生一个故障或两个故障时均不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。,ib级：在正常工作，发生一个故障时不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,本质安全组件-齐纳安全栅 由熔断器、电阻或其组合保护的，由并联二极管或二极管电路（包括齐纳二极管）组成的组件。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,7、,增安型“,e”-,-,在正常运行条件下不会产生火花,、,电弧或可能点燃爆炸性混合物的设备结构上，采取措施提高安全程度，以避免在正常和认可的过载条件下（包括电动机堵转条件）出现这些现象的电气设备。增安型电气设备没有防爆的外壳和保护介质，它采取的是综合性的安全措施：限制设备的种类；电气间隙和爬电距离比较大；好的绝缘材料；规定导体连接方式；降低温升；提高外壳防护等级；配用合适的保护装置等。适用产品：异步电动机，变压器，接线盒等。标准：,GB3836.32010 IEC600797:2006,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,9、,“n”,型,-,-,电气设备的一种防爆形式，这种型式的电气设备，在正常运行时和本标准规定的一些条件下（仅指灯具的光源故障条件），不能点燃周围的爆炸性环境。无火花型原来仅指正常工作中不产生火花或电弧的电气设备，例如交流异步电动机，在其基础上采取一些安全措施，例如风扇叶片采用无火花材料，外壳防护等级,IP44,或,IP54，,电气间隙和爬电距离适当加大等。后来，这种防爆概念扩大到对正常工作中产生火花的电气产品，根据其情况采取例如气密封,、,简单通风或限制能量等措施，达到一定的安全程度。由于这种防爆类型的扩展，术语“无火花”已经不很确切，现在常常被称为“,n”,型。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,第三部分,防爆电气现场检查,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,一、爆炸危险场所分类,1,、爆炸危险场所分类有关标准,（,1,）以国际电工委员会标准为代表的欧洲模式,IEC60079-10:2009,爆炸型环境用电气设备 第,10,部分：危险场所分类,0,区,(Zone 0),，,1,区,(Zone 1),，,2,区,(Zone 2),（,2,）以美国电气规范,NEC500,为代表的北美模式,I,类1段(,Class I,，,Division 1),，,I,类2段(,Class I,，,Division 2),爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,(3),中国爆炸危险场所分类标准,GB50058-2014,爆炸危险环境电气装置设计规范,GB3836.14-2014,爆炸性气体环境用电气设备 第,14,部分：危险场所分类,（,equivalent to IEC60079-10),0,区,(Zone 0),，,1,区,(Zone 1),，,2,区,(Zone 2),在场所划分的实践中，较多采用美国的场所划分示例。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,2,、危险场所分类的基本原理,（,1,）术语和定义,爆炸性气体环境,-,在大气条件下，气体、蒸气或薄雾可燃性物质与空气形成的混合物被点燃后，燃烧将在全范围内燃烧的环境。,爆炸危险场所,-,爆炸性气体混合物出现或预期可能出现的,数量,足以达到要求对电气设备的结构、安装和使用采用专门措施的区域。,0,区,-,爆炸性气体环境连续出现或长期存在的场所。,1,区,-,在正常运行时，可能出现爆炸性气体环境的场所。,2,区,-,在正常运行时不可能出现爆炸性气体环境，如果出现也是偶尔发生并且是短时间存在的场所。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,术语和定义（续）,释放源,-,可燃性气体、蒸气或液体可能释放出能形成爆炸性气体环境的部位或地点。,连续级释放源,-,连续释放或预计长期释放的释放源。,1,级释放源,-,在正常运行时，预计可能周期性或偶尔释 放的释放源。,2,级释放源,-,在正常运行时，预计不可能释放，如果释放也仅是偶尔和短期释放的释放源。,释放速率,-,单位时间从释放源中散发出可燃性气体或蒸气的数量。,爆炸下限,-,空气中的可燃性气体或蒸气的浓度低于该浓度，则气体环境就不能形成爆炸。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,3、分类方法和步骤,第1步：查找和确定释放源；,第2步：确定区域类型；,第3步：划分区域范围。,划分区域范围主要与场所中爆炸性危险气体或蒸气的释放速率、气体的爆炸下限、相对密度、通风条件等因素的影响。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,根据释放频率和持续时间，将释放源进一步分级：,a),连续级释放源下列情况可视为连续级释放源：,-,固定顶的油罐上部空间和排气口；,-,敞开的可燃性液体容器的液面附近处。,b)1,级释放源,-,正常运行时，预计会向空间释放可燃性物质的泵,、,压缩机或阀门的密封处；,-,含有可燃性液体的的容器上的排水口处；,-,正常工作时，预计可燃性物质可能释放到空间的 取样点；,-,正常工作中，预计会释放可燃性物质的泄压阀,、,排气孔或其他开孔。,c)2,级释放源,-,正常运行时，不可能泄露的压缩机或阀门的密封处；,-,正常运行时，不可能泄露的法兰,、,连接件和管道接头；,-,正常运行时，不可能向空间释放的可燃性物质取样点等。对于与爆炸危险环境相邻并且具有间隔墙 的空间，如果间隔墙上有孔，则通孔应该视为释放源。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,确定区域类型,determine the type of zone,划分区域类型主要取决于场所中释放源的等级和通风条件。一般来说，连续级释放源形成,0,区，,1,级释放源形成,1,区，,2,级释放源形成,2,区。然后应该根据通风条件调整区域划分。当通风良好时，应该降低危险区域等级，反之，当通风不良时应该提高危险区域等级。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,b)爆炸下限 Lower explosive limit对于一定的释放量，爆炸下限低，则浓度达到爆炸下限之上的爆炸性气体混合物的量相应增加，危险区域的范围也会相应变大。c)气体或蒸气的相对密度 Relative density of a gas or vapour 如果气体或蒸气的密度比空气小，则它们就趋于向上飘逸；如果比空气重，则它们就趋于沉积在地面上。在地面附近，危险区域的水平范围将随着气体或蒸气的相对密度的增加而增大，而在释放源上方 垂直方向的危险区域范围将随着密度的减小而扩大。如果气体或蒸气的密度比空气小，则称作轻于空气。实践中，如果相对密度大于1.2，则认为重于空气。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,d)通风 Ventilation 加大通风量，能缩小危险区域的范围。这是因为风可以将环境中泄露的可燃性气体或蒸气吹去或稀释，使爆炸危险环境的范围缩小；如果通风效果良好，通风换气量足够大，并且通风连续存在，例如具有备用风机等，则可以降低危险区域等级。释放源周围的障碍物会影响通风效果，能使危险区域范围扩大。另一方面，如果障碍物能阻挡可燃性气体或蒸气向外围进一步扩散，则障碍物能限制爆炸危险区域进一步向外围扩展。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,e),其他条件,Other condition,气候条件,、,地形等其他因素也能影响爆炸危险区域的范围。在确定危险区域时 应注意以下事项：,-,重于空气的气体可能流入低于地面的空间，例如凹槽和沟；轻于空气的气体可能会滞留在高处的空间，例如屋顶空间。,-,如果释放源位于车间外面或场所邻近，应该采取措施防止大量的可燃性气体或蒸气进入车间或场所。,-,通风的状况对爆炸危险环境的范围影响很大，在进行区域划分时应该十分注意。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,二、爆炸危险场所电气安装,1、爆炸危险场所电气安装标准,GB50058-2014,GB50257-2014 爆炸危险环境电气装置施工及验收规范,GB3836.15-2010爆炸性气体环境用电气设备 第15部分：危险场所电气安装,（equivalent to IEC60079-14),爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,2,、危险场所电气设备选型,（,1,）根据场所区域类型选型,（,2,）根据场所中爆炸性气体或蒸气的的引燃温度选择设备的温度组别,（,3,）根据场所中可能出现的爆炸性气体或蒸气的爆炸等级选择设备的的级别,（,4,）外部环境因素的影响,爆炸危险场所电气设备选型表,危险区域,设备保护级别（,EPL,）,0,区,Ga,1,区,Ga,或,Gb,2,区,Ga,、,Gb,或,Gc,20,区,Da,21,区,Da,或,Db,22,区,Da,、,Db,或,Dc,表,5.2.2.1,爆炸性环境内电气设备保护级别的选择,爆炸危险场所电气设备选型表,设备保护级别,（,EPL,）,电气设备的防爆结构,防爆形式,Ga,本质安全型,“,ia,”,浇封型,“ma”,由两种独立的防爆类型组成的设备，每一种类型达到保护级别“,Gb,”的要求,光辐射式设备和传输系统的保护,“op is”,Gb,隔爆型,“,d,”,增安型,“e”,1,本质安全型,“ib”,浇封型,“,mb,”,油浸型,“o”,正压型,“px”py”,充砂型,“q”,本质安全现场概念（,FNSCO,）,光辐射式设备和传输系统的保护,“op pr”,表,5.2.2.2,电气设备保护级别（,EPL,）与电气设备防爆结构的关系,爆炸危险场所电气设备选型表,设备保护级别,（,EPL,）,电气设备的防爆结构,防爆形式,Gc,本质安全型,“,ic,”,浇封型,“mc”,无火花,“n”,、,”nA”,性质呼吸,“,nR,”,限能,“nL”,火花保护,“nC”,正压型,“,pz,”,非可燃现场概念（,FNICO,）,光辐射式设备和传输系统的保护,“op sh”,表,5.2.2.2,电气设备保护级别（,EPL,）与电气设备防爆结构的关系,爆炸危险场所电气设备选型表,设备保护级别,（,EPL,）,电气设备的防爆结构,防爆形式,Da,本质安全型,“,iD,”,浇封型,“mD”,外壳保护型,“tD”,Db,本质安全型,“,iD,”,浇封型,“mD”,外壳保护型,“tD”,正压型,“pD”,Dc,本质安全型,“,iD,”,浇封型,“mD”,外壳保护型,“tD”,正压型,“pD”,表,5.2.2.2,电气设备保护级别（,EPL,）与电气设备防爆结构的关系,爆炸危险场所电气设备选型表,电气设备的温度,组别,电气设备允许最高,表面温度（,o,C,）,气体,/,蒸气的,引燃温度（,o,C,）,适用的设备温度,组别,T1,450,450,T1T6,T2,300,300,T2T6,T3,200,200,T3T6,T4,135,135,T4T6,T5,100,100,T5T6,T6,85,85,T6,表,5.2.2.3,类电气设备的温度组别、最高,表面温度和气体、蒸气引燃温度之间的关系,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,3,、允许的电缆、电线和布线方式,（,1,）,0,区,0,区只允许,ia,类本质安全电缆系统，而且必须加设浪涌电流保护装置和防雷措施。,（,2,）,1,区和,2,区,电缆配线系统：,-,允许使用塑料护套电缆、橡胶护套电缆或矿物绝缘护套电缆；,-1,区不允许电缆中间接头，只允许在接线盒或分线盒中进行；,-,低压电缆和导线的绝缘介电强度至少,500,伏；,-,铜芯线截面,1,区至少,2.5mm,2,;2,区,1.5mm,2,.,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,爆炸危险场所电气线路安装,电缆配线,钢管配线（导管系统）,爆炸性气体环境电缆配线技术要求,电缆配线系统示意图,电缆和导管引入示意图,导管引入,d,外壳,-,电缆引入,e,外壳,-,电缆引入,d,外壳,电缆布线的进线口密封,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,钢管配线：,-,应该使用重规螺纹钢管、无缝钢管或低压输送流体用镀锌焊接管、隔爆软管或具有等效机械强度的其它金属管；,-,钢管与隔爆外壳之间以及钢管之间至少,5,扣连接螺纹；,-,导管系统应按要求配备密封附件：,-,电气设备本身的接头部位无隔离密封时，导管引入前管段部位；,-,导管进入或离开危险区的地方；,-,正常运行中有点燃源的外壳,450mm,范围内；,-,直径,50mm,以上导管每距,15m,处,(GB50058),。,-,密封附件应用填料填塞，填料凝固后不透水，不收缩，填料厚度至少等于导管直径，并不少于,16mm.,钢管配线系统示意图,-1,钢管配线系统示意图,-2,爆炸危险场所的电气线路选型,防爆电器进线口处的密封（钢管配线）,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,爆炸危险环境电力装置设计规范5.4.3.6：在1区内电缆线路严禁有中间接头，在2区、20区、21区内不应有中间接头。,电缆配线与钢管配线转接装置,防爆电气知识培训,第四部分,静电与等电位连接,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,案例,某氯碱企业压缩氢充装台,某固化剂企业包装工序,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,一.术语及定义1.静电：物体表面过剩或不足的静止的电荷2.静电场：静电在其周围形成的电场3静电放电：两个具有不同静电电位的物体，由于直接接触或静电场感应引起两物体间的静电电荷的转移。静电电场的能量达到一定程度后，击穿其间介质而进行放电的现象就是静电放电。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,二、静电产生的原因,1、接触摩擦分离起电两种不同的物体相互接触摩擦分离，各自产生数量相同，极性相反的电荷。（例如：流体与管壁、人体与衣服的摩擦）,2、静电感应起电当一个中性物体靠近带电体，或带电体移近一个中性物体时，由于带电物体电场作用，这中性物体在靠近带电物体的一端出现与带电物体所带电荷极性相反的电荷。（如：雷云中的电荷令地面上的物体感应出极性相反的电荷）,3、电磁感应起电现代工业和日常生活中用的动力电、照明电等都是利用电磁感应发电原理起电的。（如：雷击产生脉冲磁场）等等,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,爆炸危险环境电力装置设计规范5.5.1：,1.爆炸性环境中的TN系统应采用TN-S型。,2.危险区中的TT型电源系统应采用剩余电流动作的保护电器。,GB50058-2014 5.5.2：爆炸性气体环境中应设置等电位联结，所有裸露的装置外部可导电部件应接入等电位系统。,GB50057-2012 6.3.1：所有建筑物组合在一起的大尺寸金属件都应等电位连接在一起，并应与防雷装置相连。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,静电放电的条件：,存在电位差,消除静电放电的措施：,等电位联接,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,一、接地的种类,1,、防雷接地,为把雷电迅速引入大地，以防止雷害为目的的接地。如避雷针、避雷器的接地。,2,、交流工作接地,将电力系统中的某一点，直接或经特殊设备与大地作金属连接。工作接地主要指的是变压器中性点或中性线（,N,线）接地。,3,、安全保护接地,安全保护接地就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接。即将大楼内的用电设备以及设备附近的一些金属构件，有,PE,线连接起来，但严禁将,PE,线与,N,线连接。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,4、防静电接地,（1）为防止电子设备机房干燥环境产生的静电对电子设备的干扰而进行的接地称为防静电接地。为了防止外来的电磁场干扰，将电子设备外壳体及设备内外的屏蔽线或所穿金属管进行的接地，称为屏蔽地。,（2）在爆炸危险环境中为了防止静电积聚放电产生火花引起爆炸燃烧而将设备的可导电部分接地称为防静电接地,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,三、接地和等电位连接,-,进入爆炸危险场所的电源应是,3,相,5,线制（,TN-S,系统,),，即零线与保护地线分开；如果电源是,3,相,4,线制（,TN-C,系统），应在非危险场所转接成,3,相,5,线制。,-,电气设备的金属外壳应与接地系统可靠连接，电气设备的内接地端子应与进线中的保护地线可靠连接。,-,中性点接地系统的接地电阻不大于,4,欧姆，电气设备与接地系统的接触电阻不大于,0.1,欧姆。,-,如果设备安装在接地的金属构架上，或者钢管布线的接地良好，可以视作外接地，在爆炸危险环境中仍须接地。,TN-S,系统（三相五线制）,TN-C,系统,（三相四线制）,TT,系统,增安型电动机接线盒,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,电气安装依据标准,爆炸危险场所电气安全规程,（试行）对爆炸危险场所电气设备的选型、安装和验收做了原则性的规定。,GB505272014,电气装置安装工程 爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范,对电气安装验收的具体技术问题做了规定。爆炸危险场所中所有新建、扩建和改建的工程项目，都应该对工程的电气防爆安全进行验收。验收一般分为设计审查、施工检查、试车和竣工验收等阶段。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,第五部分,防爆电气现场检查常见问题举例,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,一、爆炸危险环境未使用防爆电气设备,依据：爆炸危险环境电力装置设计规范3.1.1：,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,二、爆炸危险环境钢管配线未使用低压流体输送用镀锌焊接管,依据：爆炸危险环境电力装置设计规范5.4.3：4 钢管配线可使用无护套的绝缘单芯或多芯导线，当钢管中含有三根或多根导线时，导线包括绝缘层的总截面不宜超过钢管截面的40%。钢管配线应采用低压流体输送用镀锌焊接管。钢管的螺纹部分应涂以铅油或磷化膏。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,三、爆炸危险环境电缆配线防爆电器未使用的进线口二根以上的电缆通过,依据：,GB50257第5.2.3条,案例,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,四、爆炸危险环境电缆配线防爆电器进线口密封装置处的电缆外护套被人为剥除,依据：,GB50257第5.2.2条,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,五、爆炸危险环境使用无护套单层绝缘导线未采用钢管配线（导管系统）,依据：爆炸危险环境电力装置设计规范5.4.1：2 在爆炸危险区内，除了在配电盘、接线箱、或采用金属导管配线系统内，无护套的导线不应作为供配电线路。,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,六、爆炸危险环境防爆电器结合面螺栓不全,依据：,GB50257第4.2.1条,爆炸危险环境电气防爆与防静电知识,