1、爆炸和火災危險環境電氣安裝技術 Page 2防爆電氣設備選型防爆電氣設備選型概念和定義概念和定義防爆電氣安裝工程規范防爆電氣安裝工程規范工程案例：聯合安能液體石化碼頭工程1234目目 錄錄Page 3n 爆炸危險環境概念爆炸危險環境是指生產、使用、儲存易燃易爆物質，并能形成爆炸性混合物，且有爆炸危險的場所。按照爆炸性物質的物態，分為爆炸性氣體危險環境和爆炸性粉塵危險環境。爆炸性氣體環境是指在大氣條件下，可燃性物質以氣體或蒸氣的形式與空氣形成的混合物，被點燃后，能夠保持燃燒自行傳播的環境。爆炸性粉塵環境是指在大氣條件下，可燃性物質以粉塵、纖維或飛絮的形式與空氣形成的混合物，被點燃后，能夠保持燃燒

2、自行傳播的環境。本次培訓從我公司參建的工程類型及特點等實際需要出發，重點解讀爆炸性氣體危險環境電氣安裝技術。n 火災危險環境概念火災危險環境是指在生產過程中，產生、使用、加工、儲存或轉運閃點高于場所環境溫度的可燃液體，或者有可燃粉塵、可燃纖維，或者有固體狀可燃物質，并在可燃物質的數量上和配置上，能引起火災危險的場所。Page 4n 防爆電氣設備概念爆炸和火災危險環境多見于煤炭、石油化工、燃氣、危險品碼頭、綜合管廊等。在這類工程和環境中，電氣設備是引起燃燒、爆炸的主要危險源。防爆電氣設備是在爆炸危險環境中使用的電氣設備，其結構上能夠防止因正常工作產生的火花、電弧或危險溫度而成為安裝地點爆炸性混合

3、物的引燃源。Page 5類別類別（細分）適用環境代表性物質類/煤礦瓦斯氣體環境甲烷類A類除煤礦甲烷氣體之外的其他爆炸性氣體環境丙烷B類乙烯C類氫氣類A類除煤礦以外的爆炸性粉塵環境可燃性飛絮B類非導電性粉塵C類導電性粉塵n 防爆電氣設備的類別根據GB50058-2014爆炸危險環境電力裝置設計規范規定，防爆電氣設備分為三類，如下表：Page 6n 爆炸性氣體危險環境的危險區域劃分 根據爆炸危險環境電力裝置設計規范(GB 50058-2014) 規定，爆炸性氣體危險環境應根據爆炸性氣體混合物出現的頻繁程度和持續時間分為0區、1區、2區：n 0區：連續出現或長期出現爆炸性氣體混合物的環境。n 1區：

4、正常運行時可能出現爆炸性氣體混合物的環境。n 2區：正常運行時不太可能出現爆炸性氣體混合物的環境，或即使出現，也僅是短時存在的爆炸性氣體混合物的環境。其他規定：n 附加2區：當高揮發性液體可能大量釋放并擴散到15m以外時，爆炸危險區域的范圍應劃分為附加2區。Page 7防爆電氣設備選型防爆電氣設備選型概念和定義概念和定義防爆電氣安裝工程規范防爆電氣安裝工程規范工程案例：聯合安能液體石化碼頭工程1234目目 錄錄Page 81、設計規范n GB50058-2014 爆炸危險環境電力裝置設計規范 適用于爆炸危險環境n GB50016-2014 建筑設計防火規范 適用于火災危險環境2、施工規范n G

5、B50257-2014 電氣裝置安裝工程 爆炸和火災危險環境電氣裝置施工及驗收規范3、圖集n HG21508-92 爆炸危險環境的配線和電氣設備安裝通用圖n 圖集12D401-3 爆炸危險環境電氣線路和電氣設備安裝Page 9施工及驗收規范的執行要求：GB50257-2014規范主要是針對爆炸和火災危險環境中的電氣設備的施工及驗收，用于這類環境的電氣設備有防爆電氣設備，也還有大量的普通電氣設備，而且防爆電氣設備除了在外部結構、溫升控制等方面有些特殊要求外，在許多地方跟普通電氣設備是近似的，故爆炸和火災危險環境的電氣裝置的安裝，除應按本規范執行外，尚應符合現行國家標準電氣裝置安裝工程系列中的“高

6、壓電器”、“電力變壓器、油浸電抗器、互感器”、“母線裝置”、“旋轉電機”、“盤、柜及二次回路結線”、“電纜線路”、“接地裝置”、“電氣照明”、“配線工程”等施工及驗收規范和現行國家標準電氣裝置安裝工程 電氣設備交接試驗標準GB 50150以及其他各專業標準規程的有關規定。Page 10防爆電氣設備選型防爆電氣設備選型概念和定義概念和定義防爆電氣安裝工程規范防爆電氣安裝工程規范工程案例：聯合安能液體石化碼頭工程1234目目 錄錄Page 111、根據爆炸危險環境的屬性，確定防爆電氣設備的類別。例如：除煤礦甲烷氣體之外的其他爆炸性氣體環境，選用類防爆電氣設備。（依據詳見PPT課件第5頁）2、根據危

7、險區域劃分，確定防爆電氣設備的保護等級EPL（ GaGbGc ）。以爆炸性氣體危險環境為例，防爆電氣設備的保護級別EPL與危險區域劃分的關系應符合下表：危險區域設備保護級別0區Ga1區Ga或Gb2區Ga、Gb或Gc附加2區參照2區Page 123、根據保護等級EPL，確定防爆電氣設備的防爆結構和防爆形式。防爆電氣設備的保護級別EPL和防爆結構的關系應符合下表：設備保護級別EPL電氣設備防爆結構防爆形式Ga本質安全型ia澆封型ma由兩種獨立的防爆類型組成的設備，每一種類型達到保護級別“Gb”的要求光輻射式設備和傳輸系統的保護op isGb隔爆型d增安型e本質安全型ib澆封型mb油浸型o正壓型px

8、、py充砂型q本質安全現場總線概念（FISCO）光輻射式設備和傳輸系統的保護op prPage 13防爆電氣設備的保護級別EPL和防爆結構的關系應符合下表：設備保護級別EPL電氣設備防爆結構防爆形式Gc本質安全型ic澆封型mc無火花n、nA限制呼吸nR限能nL火花保護nC正壓型pz非可燃現場總線概念（FNICO）光輻射式設備和傳輸系統的保護op shPage 144、根據爆炸性氣體環境內爆炸性氣體混合物的級別和組別，確定防爆電氣設備的級別和組別。這里首先要理解兩個概念：爆炸性氣體混合物的分級和分組。（判斷危險性大小）分級：爆炸性氣體混合物應按其最大試驗安全間隙（MESG）或最小點燃電流比（MI

9、CR）分級。安全間隙的大小反映了爆炸氣體混合物的傳爆能力。間隙愈小，其傳爆能力就愈強，危險性愈大。按照危險性大小，3個級別排序為：C B A。分組：爆炸性氣體混合物應按引燃溫度分組，引燃溫度愈低的物質愈容易引燃，危險性愈大。按照危險性大小，6個組別排序為： T6T5T4T3T2T1。 爆炸性氣體混合物的級別和組別，可查詢設計規范GB50058-2014中第4864頁“附錄C”。Page 15防爆電氣設備的分級和分組。（判斷安全性高低）分級：防爆電氣設備的分級對應于爆炸性氣體混合物的分級。按照安全性高低，3個級別排序為：C B A。分組：防爆電氣設備的分組亦對應于爆炸性氣體混合物的分組。按照安全

10、性高低，6個級別排序為：T6T5T4T3T2T1。防爆電氣設備的級別和組別不應低于該爆炸性氣體環境內爆炸性氣體混合物的級別和組別。（也就是，設備的安全性要高于環境的危險性）防爆電氣設備的級別爆炸性氣體混合物的級別A、B或CAB或CBCC防爆電氣設備的級別與爆炸性氣體混合物的級別的關系應符合下表：Page 16防爆電氣設備溫度組別與爆炸性氣體混合物溫度組別的關系應符合下表：防爆電氣設備溫度組別防爆電氣設備允許最高表面溫度爆炸性氣體混合物溫度組別爆炸性氣體混合物引燃溫度爆炸性氣體混合物的引燃溫度T1T6T1允許溫度最高，安全性最低；T6允許溫度最低，安全性最高T1450t引燃溫度最高，危險性最小T

11、2T6T2300t450引燃溫度危險性T3T6T3200t300T4T6T4135t200T5T6T5100t135T6T685t100引燃溫度最低，危險性最大Page 17防爆電氣設備選型防爆電氣設備選型概念和定義概念和定義防爆電氣安裝工程規范防爆電氣安裝工程規范工程案例：聯合安能液體石化碼頭工程1234目目 錄錄Page 18工程概況：聯合安能液體石化碼頭安裝工程于2013年9月15日開工建設，2014年6月15日完工。工程近期規劃用于成品汽油、柴油的裝卸。設計年吞吐量為280萬噸，其中接卸汽柴油等225萬噸，出運汽柴油等55萬噸。遠期規劃中裝卸物料的種類詳見下頁。油工藝系統包括2路柴油管

12、道、2路93#汽油管道、2路97#汽油管道以及其他設備。在碼頭區域設3個裝卸區：1#、3#裝卸區，布置DN300輸油臂各4座；2#裝卸區，布置DN250、DN200輸油臂各1座。Page 19貨種名稱比重引燃溫度（）閃點（）熔點（）危險等級柴油0.842576510乙B汽油0.734155305030甲B燃料油0.922509012025丙A甲醇0.7938516-97.8甲B乙醇0.7936214-117.3甲B石油瀝青1.151.25485204.4/丙B遠期規劃裝卸物料的種類和特性：（1）物料：包括汽油、柴油、燃料油、甲醇、乙醇、石油瀝青及液體化工品。 （2）主要物料的理化特性：見下表。

13、Page 20危險區域劃分：本工程爆炸危險區域在碼頭裝卸區范圍內劃分為1區、2區、附加2區。碼頭和引橋管道區域，根據GB50058規定應劃分為“非爆炸危險區域”。（在生產裝置區外，露天或開敞設置的輸送可燃物質的架空管道地帶。 ）Page 21本工程設計選用的防爆電氣設備共約254臺/套，清單見右表。除“防爆型手動報警按鈕”和“移動手持設備” 采用本質安全型外，其余均采用隔爆型。根據供電專業設計說明要求：防爆級別和溫度組別分別不低于B、T4。本工程中配線鋼管采用低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管，柔性連接處采用防爆撓性連接管；電力電纜采用阻燃銅芯電纜，控制電纜采用阻燃屏蔽銅芯電纜。Page 22解讀本工

14、程防爆電氣設備的選型思路：Page 23防爆電氣設備的級別、組別與使用環境條件相符，才能保證安全。按新防爆電氣設備產品標準的規定，對為保證安全，指明在規定條件下使用的電氣設備和低沖擊能量的電氣設備在防爆合格證編號后加有特殊標志“X”。此外為指定環境條件而設計的產品在產品型號后綴有規定的符號，如：戶外環境用產品W濕熱帶環境用產品TH中等防腐環境用產品FI等標志安裝時需要注意。Page 24以下內容以聯合安能石化碼頭為例，結合施工及驗收規范GB50257-2014，闡述爆炸危險環境電氣安裝施工工藝及技術要點，具體如下：1、防爆電氣設備進場驗收設備和器材到達現場后，應進行驗收檢查，并應符合下列規定：

15、1）包裝及密封應良好；2）開箱檢查清點，其型號、規格和防爆標志，應符合設計要求；3）附件、配件、備件應完好齊全；4）產品的技術文件應齊全；5）設備應有“Ex”標志和標明防爆電氣設備的類型、級別、組別標志的銘牌，并應在銘牌上標明防爆合格證號。6）設備外觀檢查應無損傷、無腐蝕、無受潮。Page 25本項目實施過程中，項目部根據材料設備市場行情和工程現場實際需要，針對防爆電氣設備的防爆等級，完成了以下設計優化和變更。案例1：設備進場驗收時，監理和業主提出防爆電箱的規格型號與圖紙不符，項目部核對防爆合格證和銘牌后，確認設備實際防爆等級高于圖紙要求，可以使用。但應監理單位的堅持和要求，最終還是辦理了設計

16、變更手續。變更主題（防爆電箱防爆等級和型號變更）：原設計圖紙要求，本工程防爆電氣設備的防爆等級為dBT4，防爆型式為隔爆型。由于電動閥門配電箱、掃線泵控制箱、防爆操作柱、防爆斷路器4種電箱，均由開關室和電纜接線室組合而成，按照防爆電氣設備常規做法，開關室采用隔爆型，電纜接線室采用增安型。因此，我部建議將以上4種電箱的的防爆型式由“隔爆型”修改為“隔爆+增安組合型”，防爆等級和溫度組別不低于BT4。詳見下表。Page 26案例2：消控、通信設備選型變更。考慮到弱電工程中手持移動設備等的便攜性，變更隔爆型為本安型。為了降低對講機采購成本，選用溫度組別符合規范要求的T3級。Page 272、低壓電器

17、安裝低壓電器應安裝在用鋼管、型鋼、鋼板等制作的金屬支架上，支架可采用預埋、膨脹螺栓、尼龍塞、塑料塞以及焊接法等方法固定。支架應牢固，有振動的電氣設備的固定螺栓應有防松裝置。燈具安裝形式有法蘭立桿式、掛墻掛柱式等，電箱安裝形式有落地臺架、落地立柱、掛墻掛柱式等，安裝形式的選用須滿足結構牢固、操作和觀察方便、布局美觀等條件。設備安裝用的緊固件，除地腳螺栓外，鐵制緊固件及支架應采用鍍鋅制品。Page 28Page 29Page 30第4.1.6條：事故排風機的按鈕，應單獨安裝在便于操作的位置，且應有醒目的特殊標志。第4.1.7條：燈具的安裝應符合下列規定： 1）燈具的種類、型號和功率，應符合設計和產

18、品技術條件的要求，不得隨意變更。原因是：燈具的種類、型號和功率的變動和互換可改變其發熱狀態。 2）螺旋式燈泡應旋緊，接觸應良好，不得松動； 3）燈具外罩應齊全，螺栓應緊固。Page 313、儀表設備安裝儀表設備包括壓力檢測儀表（如壓力變送器）、流量檢測儀表（如質量流量計）、物位檢測儀表（如激光傳感器）、成分分析和物性檢測儀表（如可燃氣體探測器）、執行器（如閥門電動執行機構）等。儀表的安裝位置、安裝形式及要求須符合自動化儀表工程施工及質量驗收規范（GB50093-2013）規定。Page 32Page 334、電氣配管爆炸危險環境內的鋼管配線須執行GB50257中5.3、5.4相關規定：第5.3

19、.1條：配線鋼管應采用低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管。第5.3.2條：鋼管與鋼管、鋼管與電氣設備、鋼管與鋼管附件之間的連接，應采用螺紋連接，不得采用套管焊接，并應符合下列規定： 1）螺紋加工應光滑、完整、無銹蝕，鋼管與鋼管、鋼管與電氣設備、鋼管與鋼管附件之間應采用跨線連接，并應保證良好的電氣通路，不得在螺紋上纏麻或絕緣膠帶及涂其他油漆。 2）在爆炸性氣體環境1區或2區與隔爆型設備連接時，螺紋連接處應有鎖緊螺母。 3）外露絲扣不應過長。 4 ）除本質安全電路外，電壓為1000V及以下的鋼管配線的技術要求應符合表532的規定。鋼管螺紋旋合不應少于5扣。Page 34注意事項：當遇到群配管時，大多是控制

20、電纜的穿線導管，要考慮防爆撓性管的管頭，一般管頭的外徑要比撓性管的外徑大20mm左右，所以群配管時管子之間的間距應保持在50mm為宜。Page 35工藝要點：電氣管路采用倒扣連接時，其外露的絲扣必然過長，不但破壞了管壁的防腐性能，而且降低了管壁的強度。鋼管與鋼管、鋼管與電氣設備、鋼管與附件（接線盒、分線盒、隔離密封件）等連接采用螺紋形式，接頭采用電氣專用防爆管接頭或活接頭，不得采用水暖配件。鋼管連接點的螺紋部分應涂以鉛油或磷化膏，不得涂其他油性涂料。第5.3.3條：電氣管路之間不得采用倒扣連接；當連接有困難時，應采用防爆活接頭，其接合面應密貼。Page 36經驗做法：配管時管口距接線設備的距離

21、應保持在400mm-600mm之間，過長或過短都不合適，因為標準隔爆型防爆撓性管的長度在600mm-1000mm之間，G20管徑撓性管長度為600mm，G20以上管徑的若無沒有特殊要求長度均為1000mm。第5.3.6條：鋼管配線應在下列各處裝設防爆撓性連接管：電機的進線口處；鋼管與電氣設備直接連接有困難處；管路通過建筑物的伸縮縫、沉降縫處。Page 37第5.4.2條：本質安全電路關聯電路的施工，應符合下列規定：本質安全電路與非本質安全電路不得共用同一電纜或鋼管；本質安全電路或關聯電路，嚴禁與其他電路共用同一條電纜或鋼管。兩個及以上的本質安全電路，除電纜線芯分別屏蔽或采用屏蔽導線者外，不應共

22、用同一條電纜或鋼管。另外，防爆電氣設備的電源線和信號線必須分別配管，以防止強電干擾弱電信號的傳輸。Page 38n 5、電纜敷設和接線n 1）電氣線路必須敷設于溝道、電纜橋架或導管內，所穿過的不同區域之間墻或樓板處的孔洞應采用非燃性材料嚴密堵塞。n 2）爆炸危險場所，在1區內電纜線路嚴禁有中間接頭，在2區內須避免中間接頭。若遇2根電纜需要接線的情況，接頭必須置于防爆接線箱（盒）內。n 3）爆炸危險環境內采用的低壓電纜和絕緣導線，其額定電壓必須高于線路的工作電壓，且不得低于500V，絕緣導線必須敷設于鋼管內。Page 39n 3）第5.2.1條：電纜線路在爆炸危險環境內，必須在相應的防爆接線盒或

23、分線盒內連接或分路。經驗之談：本工程路燈照明回路的主電纜線徑為5*6，1個回路中接有10余盞燈，路燈的引上電纜采用3*2.5護套線。主電纜敷設于橋架內，放線時同時將防爆接線盒穿在電纜上，在每盞燈最近的位置設1只接線盒；接線時，主電纜5根芯線均不得剪斷，引上線與主電纜采用“T”型接法。該方法可有效杜絕因照明回路主零線斷路而導致整個回路上的燈過電壓燒毀。Page 40n 電氣線路使用的接線盒、分線盒、活接頭、隔離密封件等連接件的選型，應符合現行國家標準爆炸危險環境電力裝置設計規范GB 50058的有關規定。n 4）第5.2.2條：電纜線路穿過不同危險區域或界面時，應采取下列隔離密封措施：在兩級區域

24、交界處的電纜溝內，應采取充砂、填阻火堵料或加設防火隔墻；電纜通過與相鄰區域共用的隔墻、樓板、地面及易受機械損傷處，均應加以保護；留下的孔洞，應堵塞嚴密；保護管兩端的管口處，應將電纜周圍用非燃性纖維堵塞嚴密，再填塞密封膠泥，密封膠泥填塞深度不得小于管子內徑，且不得小于40mm。Page 41n 5）第5.2.3條：防爆電氣設備、接線盒的進線口，引入電纜后的密封應符合下列規定：當電纜外護套穿過彈性密封圈或密封填料時，應被彈性密封圈擠緊或被密封填料封固。外徑大于或等于20mm的電纜，在隔離密封處組裝防止電纜拔脫的組件時，應在電纜被擰緊或封固后，再擰緊固定電纜的螺栓。電纜引入裝置或設備進線口的密封，應符合下列規定： a）裝置內的彈性密封圈的一個孔，應密封一根電纜； b)被密封的電纜斷面，應近似圓形； c)彈性密封圈及金屬墊應與電纜的外徑匹配，其密封圈內徑與電纜外徑允許差值為1mm； d)彈性密封圈壓緊后，應將電纜沿圓周均勻擠緊。Page 42n 6、接地n 1）保護接地：在爆炸危險環境的電氣設備的金屬外殼、金屬構架、安裝在已接地的金屬結構上的設備、金屬配線管及其配件、電纜保護管、電纜的金屬護套等非帶電的裸露金屬部