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文檔簡介
GB383614-2000
.2毖
前b
本標準為強制性標準。
本標準等同采用國際電工委員會標準IEC60079-10:1995(爆炸性氣體環境用電氣設備第10部
分:危險場所分類》,在技術內容和編寫規則上與IEC60079-10:1995等同。
GB3836在《爆炸性氣體環境用電氣設備》的總題目下包括若干部分:
GB3836.1-2000爆炸性氣體環境用電氣設備第1部分:通用要求
(eqvIEC60079-0:1998)
GB3836.2-2000爆炸性氣體環境用電氣設備第2部分:電氣設備隔爆外殼結構和試驗
(eqvIEC60079-1:1990)
GB3836.3-2000爆炸性氣體環境用電氣設備第3部分:增安型"e"(eqvIEC60079-7:1990)
GB3836.4-2000爆炸性氣體環境用電氣設備第4部分:本質安全型"i"
(eqvIEC60079-11:1999)
GB3836.14-2000爆炸性氣體環境用電氣設備第14部分:危險場所分類
(idtIEC60079-10:1995)
GB3836.15-2000爆炸性氣體環境用電氣設備第15部分:危險場所電氣安裝(煤礦除外)
(eqvIEC60079-14:1996)
本標準的附錄A、附錄B和附錄C是提示的附錄。
本標準由國家機械工業局提出。
本標準由全國防爆電氣設備化技術委員會歸口。
本標準由南陽防爆電氣研究所、中國寰球化學工程公司、化工部天津化工研究院、中國石化北京設
計院、沈陽電氣傳動研究所、浙江寧波鎮海煉化公司等單位負責起草。
本標準主要起草人:李合德、劉漢云、徐剛、姜公望、鄭琦、王軍、沈舜鵬。
本標準由全國防爆電氣設備標準化技術委員會負責解釋.
GB383614-2000
IEC前言
1)國際電工委員會((IEC)是一個國際性的標準化組織,它是由所有的國家電工技術委員會(IEC
NationalCommittees)組成的.IEC的宗旨是為了促進電工領域中有關標準化的所有問題的國際性合
作。為此目的,除了其他活動外,IEC還出版國際標準。標準的制定委托各個技術委員會進行。對該專題
感興趣的任何IEC國家委員會都可以參加該準備工作。在標準的制定中,國際性的、政府與非政府性及
與IEC有關的組織,也可以參與該工作。按照兩組織之間協商的條件,IEC與國際標準化組織(ISO)緊
密地合作。
2)IEC關于技術問題的正式決議或協議是由所有對該專題有興趣的國家委員會的代表參加的技
術委員會制訂的,因此盡可能表達該專題國際間的一致意見。
3)他們具有國際上通用的推薦形式,以標準、技術報告或指南的形式出版,并在這個意義上為各國
家委員會認可。
4)為了促進國際間的統一,IEC各國家委員會都同意在本國標準和區域性標準的最大允許范圍內
采用IEC國際標準。IEC標準和各國相應標準或區域性標準之間如有差別,均應在各國家標準的文本
中清楚地表明。
國際標準IEC60079-10是由國際電工委員會第31技術委員會“爆炸性環境用電氣設備”的SC31J
分技術委員會“爆炸危險場所分類和安裝要求”負貴制定的。
本標準的第3版將取代1986年出版的第2版,并構成技術上的修訂。
本標準是以下列文件為根據的:
卜31J/F3D9/ISFDIS+I31RJ/-9454/RaVD州
本標準投票批準的全部情況可以在上表所列的投票報告中查到。
附錄A、附錄B和附錄C僅為參考資料.
中華人民共和國國家標準
-爆一·炸·性·一氣,體··環·境,··用··電一氣’設一備一G_1_33二83_6_1‘4。-2_0_0_0_
第14部分:危險場所分類’dtIEC60079-10:1995
Electricalapparatusforexplosivegasatmospheres-
Part14:Classificationofhazardousareas
1概述
1.,范圍
本標準規定了可能出現可燃性氣體或燕氣的危險場所分類,以便正確選擇和安裝這些危險場所用
電氣設備(見注1和注4)0
本標準適用于在正常條件下由于出現可然性氣體或蒸氣與空氣混合可能產生點燃危險的場所(見
注2),但不適用于以下場所:
a)煤礦井下;
b)炸藥加工和制造。
c)由于出現的可燃性粉塵或纖維可能引起的危險場所.
d)超出本標準所論述的異常性概念的嚴重故障場所(見注3)1
e)醫療室內.
本標準不考慮間接事故的影響。
這些術語的定義和注解是同有關危險場所分類的主要原則和措施一起給出來的。
對于特定工業或應用的危險場所范圍的詳細要求,可以參照有關規定。
注
1對本標準來說,危險場所是指三維區域或空間.
2如果影響可然性物質的爆炸性能的變化忽略不計,則大氣條件耽包括參考水準在大氣壓力101.3kPa
(1013mbar)和溫度20'C(293K)上下波動的變化。
3本標準中所用的嚴重事故這個概念,例如:加工容器破碎或管線破裂等,這類情況均屬不可預料的.
4在任何加工廠內,不考慮規模大小,除與電氣設備相關的點嫩源外,可能存在很多點嫌源.在這個意義上,為了確
保安全,必須采取適當預防措施。對于其他點燃薄的判斷也可采用本標準.
5薄霧可以與可然性蒸氣同時形成或存在,這會影響到可然性物質擴散的方式和任何爆炸危險場所的范圍.硬性
使用氣體或燕氣的場所分級不合適,因為可嫩性薄霧的特性不一定能預測.雖然確定危險區城范圍和類型有困
難。但大多數情況下,使用氣體和燕氣的判據將會得出一個安全結果。但對于可姍性薄霧的點嫩危險一定要給予
特殊考慮。
1.2引用標準
下列標準所包含的條文,通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時,所示版本均
為有效.所有標準都會被修訂,使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。
IEC60050(426):1990國際電工詞匯(IEV),第426章:爆炸性環境用電氣設備
IEC60079-4:1975爆炸性氣體環境用電氣設備第4部分:點燃溫度試驗方法
IEC60079-4A;1970對IEC79-4:1966的第1次補充
國家質且技術監督局2000-10-17批準2001一06-01實施
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2術語和定義
本標準采用下列定義和術語:
2.1爆炸性氣體環境explosivegasatmosphere
在大氣條件下,氣體或燕氣可嫩物質與空氣的混合物,點燃后,嫌燒將傳至全部未嫩燒混合物的環
境。(IEV426-02-03,修改)
注:盡管混合物濃度超過姆炸上限(UEL)不是姆炸性氣體環境,但在某些情況下,就場所分類來說,把它作為姆炸
性氣體環境考慮則認為是合理的。
2.2危險場所hazardousarea
爆炸性氣體環境出現或預期可能出現的數量達到足以要求對電氣設備的結構、安裝和使用采用專
門措施的區域.(IEV426-03-01,修改)
2.3非危險場所non-hazardousarea
爆炸性氣體環境預期不會大量出現以致不要求對電氣設備的結構、安裝和使用采取專門預防措施
的區域.(IEV426-03-02,修改)
2.4區域zones
根據爆炸性氣體環境出現的頻率和持續時間把危險場所分為以下區域:
2.4.10區zone0
爆炸性氣體環境連續出現或長時間存在的場所.(IEV426-03-03,修改)
2.4.21區:one1
在正常運行時,可能出現爆炸性氣體環境的場所。(IEV426-03-04,修改)
2.4.32區:one2
在正常運行時,不可能出現爆炸性氣體環境,如果出現也是偶爾發生并且僅是短時間存在的場所。
(IEV426-03-05,修改)
注:以上出現的次數和持續時間的指標可以從特定工業和應用的有關規定中得到.
2.5釋放源sourceofrelease
可燃性氣體、燕氣或液體可能釋放出能形成姆炸性氣體環境的部位或地點.(IEV426-03-06,修改)
2.6釋放等級gradesofrelease
為盡量減少產生姆炸性氣體環境的可能性,應把釋放源分為下列三個基本等級:
a)連續級,
b)1級,
c)2級。
釋放源可能會導致上述釋放源等級中的任何一種釋放源,或一種以上釋放源的組合。
2.6.1連續級釋放源continuousgradeofrelease
連續釋放或預計長期釋放的釋放源。
2.6.21級釋放源·primarygradeofrelease
在正常運行時,預計可能周期性或偶爾釋放的釋放源。
2.6.32級釋放源secondarygradeofrelease
在正常運行時,預計不可能釋放,如果釋放也僅是偶爾和短期釋放的釋放源。
2.7釋放速率releaserate
單位時間從釋放源中散發出可燃性氣體或蒸氣的數量。
2.8正常運行normaloperation
指設備在其設計參數范圍內的運行狀況.
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注
1可嫩性物質少t釋放可看作是正常運行.例如:靠泵抽送液體時從密封口釋放可看作是少量釋放。
2故障(例如:泵密封件、法蘭密封墊的損壞或倆然產生的偏泄等)包括緊急維修或停機都不能看作是正常運行。
2.9通風ventilation
由于風力、溫度梯度或人工通風(如風扇或排氣扇)作用可造成的空氣流通和新鮮空氣與原來空氣
置換。
2.10爆炸極限explosivelimits
2.10.1爆炸下限(LEI.)lowerexplosivelimit
空氣中的可燃性氣體或蒸氣的濃度低于該濃度則氣體環境就不能形成爆炸.(IEV426-02-09,修
改)
2.10.2爆炸上限(UEL)upperexplosivelimit
空氣中的可燃性氣體或蒸氣的濃度高于該濃度則氣體環境就不能形成爆炸.(IEV426-02-10,修
改)
注:對于本標準來說,術語.explosive”和“flammable”認為是同義詞.
2.11氣體或蒸氣的相對密度relativedensityofagasoravapour
在同樣壓力和溫度下氣體或蒸氣的密度相對于空氣的密度(空氣=1-0).
2.12可燃性物質flammablematerial
指物質本身是可燃性的,或能夠產生可燃性氣體、蒸氣或薄霧。
2.13可燃性液體flammableliquid
在任何可預見的運行條件下,能夠產生可燃性蒸氣或薄霧的液體。
2.14可燃性氣體或蒸氣flammablegasorvapour
以一定比例與空氣混合后,將會形成爆炸性氣體環境的氣體或燕氣。
2.15可燃性薄霧flammablemist
在空氣中揮發能形成爆炸環境的可燃性液體微滴。
2.16閃點flashpoint
在標準條件下,使液體變成蒸氣的數量能夠形成可燃性氣體/空氣混合物的最低液體溫度。(IEV
426-02-14)
2.17沸點boilingpoint
在大氣壓力為101.3kPa范圍內液體沸騰時的溫度。
注,對于液體棍合物使用初始沸點。使用初始沸點用來表示某一液體范圍的最低沸點值。該沸點值的測定是在標準
室內進行燕餾而不發生分解時側得。
2.18蒸氣壓力vapourpressure
當固體或液體與其自身燕氣相平衡時施加的壓力,這是物質和溫度的作用.
2.19爆炸性氣體環境的點燃溫度ignitiontemperatureofanexplosivegasatmosphere
可燃性氣體或蒸氣與空氣形成的混合物,在規定條件下被熱表面引燃的最低溫度。
注:該溫度按IEC60079-4和IEC60079-4A的標準方法側定.
3安全原理和場所分類
3.1安全原理
加工或儲存可燃性物質的成套設備設計、操作和維護應使任何可燃性物質的釋放和形成的危險場
所的范圍無論是在正常運行條件或其他條件下都保持最小,同時考慮釋放的頻度,持續時間和數量。
在除正常操作外的維護工作中,可能會影響區域范圍,但是預計這只涉及允許工作系統的旁邊。
遇到緊急情況時,應依靠隔離不合適的電氣設備、停止加工、隔離加工容器、抑制泄漏等措施,如果
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可能,應采取輔助的緊急通風措施。
在可能存在有爆炸性氣體環境的情況下,應采取下列措施:
a)消除點燃源周圍出現爆炸性氣體環境的可能性,或
b)消除點嫌源。
如果不可能,應選擇并準備一些預防措施,即工藝設備、系統和程序使a)和b)共同存在的可能性減
小到允許的程度。如果按高可靠性認可或綜合在一起以達到相同的安全水平,則可以單獨地采用這些方
法,或者聯合使用以達到等效的安全水平。
3.2場所分類的目的
場所分類是對可能出現爆炸性氣體環境的場所進行分析和分類的一種方法,以便正確選擇和安裝
危險場所中的電氣設備,達到安全使用的目的,并把氣體的級別和溫度組別考慮進去。
在使用可燃性物質的許多實際場所,要保證爆炸性氣體環境永不出現是困難的。確保設備永不成為
點燃源也是困難的。因此,在出現爆炸性氣體環境的可能性很高的場所,應采用安全性能高的電氣設備。
相反,如果降低爆炸性氣體環境出現的可能性,則可以使用安全性能較低的設備。
幾乎不可能通過對工廠或工廠布置的簡單檢查來確定工廠中哪些部分能符合三個區域的規定((o
區、1區或2區).對此,需要一個更詳細的方法,這涉及到對出現爆炸性氣體環境的基本概率的分析。
第一步是按。區、1區和2區的定義來確定產生爆炸性氣體環境的可能性。一旦確定了可能釋放的
頻率和持續時間(釋放等級)、釋放速度、濃度、速率、通風和其他影響區域類型和/或范圍的因素,對確定
周圍場所可能存在的爆炸性氣體環境就有了可靠的根據。因此,該方法要求更詳細地考慮含有可嫩性物
質并且可能成為釋放源的每臺加工設備的情況。
特別是應通過設計或適當的操作方法,將0區或1區場所在數量上或范圍上減至最小,換句話說,
工廠和其設備安裝場所大部分應該為2區或非危險場所。對不可避免的有可嫩性物質釋放的場所,應限
制其加工設備為2級釋放源,如果做不到(即1級或連續等級釋放源無法避免的場所),則應盡量限制釋
放量和釋放速度。在進行場所分類時,這些原則應優先給予考慮.必要時,加工設備的設計、運行和設置
都應保證即使在異常運行條件下釋放到大氣中的可嫩性物質的數量被減至最小,以便縮小危險場所的
范圍。
一旦對工廠進行了分類并且做了必要的記錄,很重要的是在未與負責場所分類的人員協商時,不允
許對設備或操作程序進行修改.未經許可搜自進行場所分類無效。必須保證影響場所分類的所有加工
設備在維修中和重新裝配后都進行認真檢查,重新投人運行之前,保證涉及安全性的原設計的完整性。
4場所分類程序
4.1總則
場所分類應由懂得可燃性物質性能、設備和工藝性能的專業人員進行。還應與懂安全、電氣及其他
的工程技術人員商議。
下列條款對可能存在爆炸性環境和0區、1區和2區范圍的危險場所分類程序給出了指南.在圖C1
中給出了危險場所分類的圖解示例。
4.2釋放源
確定危險區域類型的根本因素就是鑒別釋放源和確定釋放源的等級。
只有可燃性氣體、蒸氣或薄霧與空氣一起存在時,才能存在爆炸性氣體環境,因此必須確定有關場
所內是否存在可燃性物質。一般地說,這些可燃性氣體或蒸氣(并且可姍性液體和固體可能會產生可燃
性氣體或蒸氣)是裝在可能全封閉或不全封閉的加工設備中。為此,必須確定加工設備內部是否存在有
可嫌性環境,或者釋放的可燃性物質是否能在加工設備外部產生可燃性環境。
每一臺加工設備(如魄、泵、管道、容器等)都應視作可嫩性物質的潛在釋放源。如果該類設備不可能
含有可嫩性物質,那么很明顯它的周圍就不會形成危險場所。如果該類設備可能含有可燃性物質,但不
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向大氣中釋放(如全部焊接管道不視為釋放源)則同樣不會形成危險場所。
如果已確認設備會向大氣中釋放可姍性物質,必須首先確定大概的釋放頻率和持續時間,然后按分
級的定義確定釋放源的等級。一般認為封閉式加工系統可打開的部位(如:更換過濾器或加料)在進行場
所分類時也應作為釋放源。根據該方法,各種釋放源可分別劃為“連續級”,`1級”或“2級”。
釋放源的等級確定之后,必須側定出可能影響危險場所類型和范圍的釋放速率和其他因素。
4.3區域類型
存在爆炸性氣體環境的可能性和由此形成的區域類型主要取決于釋放源的等級和通風。
注:通常,連續釋放源形成。區、1級釋放源形成1區、2級釋放源形成2區(見附錄Boo
4.4區域范圍
區域范圍主要受以下化學和物理參數、一些可燃性物質固有特性的影響,其他因素為加工過程中特
有的。為簡便起見,下面所列的各參數的作用是以假定其他參數保持不變為前提。
4.4.1氣體或燕氣的釋放速率
釋放速率越大,區域范圍就越大。釋放速率取決于釋放源本身的其他參數即:
a)釋放源的幾何形狀
這與釋放源的物理特性有關,例如:開口表面形狀、泄漏法蘭等(見附錄A),
b)釋放速度
對于給定的釋放源,釋放速率是隨釋放速度的加快而增大。在加工設備含有可燃性物質情況下,釋
放速度與工藝壓力和釋放源的幾何形狀有關。通過可憔性燕氣的釋放速率和擴散的速率來確定可然性
氣體或蒸氣云的大小,從高速泄漏處流出的氣體或燕氣是會形成一個通過夾雜有完全自動稀釋的圓錐
形的噴咀。爆炸性環境的范圍幾乎與風速無關。如果釋放速度較慢或釋放速度受到固體物體阻礙而改
變,則釋放只有通過自然風來進行,并且其稀釋和擴散范圍取決于風速。
c)濃度
釋放速率隨著釋放棍合物中可嫌性燕氣或氣體的濃度的增加而增加。
d)可燃性液體的揮發性
首先這與蒸氣壓力和汽化熱有關。如果未知蒸氣壓力,則沸點和閃點可用作指導性參數。
如果閃點高于可燃性液體的相應的最高溫度,則爆炸性環境就不可能存在。閃點越低,區域的范圍
可能越大。如果在某種程度上以霧狀形式釋放可燃性物質(例如噴霧),在物質閃點以下可能形成爆炸性
環境。
注
1可嫩性液體的閃點不是準確的物理f,尤其是含棍合物的場所。
2盡管某些液體(如鹵化碳氮化合物)能夠形成爆炸性氣體環境,但它卻沒有閃點.在這些情況下,把對應于爆炸下
限的飽和濃度的液體均衡溫度與相應液體的最商溫度相比較.
e)液體溫度
蒸氣壓力隨溫度的增加而升高,因此,由于蒸發作用,釋放速率增加.
注:已釋放的液體溫度可能升高,例如,熱表面或高溫環境。
4.4.2爆炸下限(LEL)
對于給出的釋放體積,爆炸下限(LEL)越低,危險區域范圍就越大。
4.4.3通風
隨著風量的加大,危險區域范圍可以減小。阻礙通風的障礙物能使危險區域范圍擴大。另一方面,
某些障礙物如堤壩、圍墻或天花板都能限制危險場所范圍。
4.4.4釋放氣體或燕氣的相對密度
如果氣體或蒸氣明顯的輕于空氣,則它就趨于向上職移,且釋放源上方的垂直方向范圍將隨著相對
密度的減小而擴大;如果明顯的重于空氣,它就趨于沉積于地面,在地面上,區域水平范圍將隨著相對密
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度的增大而增大。
注
1對于實際應用來說,氣體或燕氣的相對密度低于0.8被認為是輕于空氣,如果相對密度高于1.2}則被認為重于
空氣.在上述數值之間的氣體或燕氣應的情考慮.
2經驗表明,紅很難點徽,而在戶外氣體釋放將會迅速擴做,因此,.炸性氣體環境擴展將被忽路。
4.4.5應考慮的其他參數
a)氣候條件;
b)地形分布狀況。
4.4.6實例圖
附錄C中,以示例表明了上述參數影響蒸氣或氣體釋放速度的一些方式和區域范圍.
。)釋放源:液體的敞開表面
在大多數情況下,液體溫度將低于沸點,蒸氣的釋放速率主要取決于:
—液體溫度。
—在其表面溫度下液體的蒸氣壓力;
—蒸發表面的尺寸。
b)釋放源:液體的瞬間燕發(以噴射或噴霧為例)
當排放液體瞬間蒸發時,釋放蒸氣速率等于液體流動速率,并且這與下列參數有關:
—液體壓力,
—釋放源的幾何形狀。
如果液體沒有瞬間燕發,因為液滴、液體噴射和匯積會形成新的釋放源,這種情況則很復雜。
c)釋放源:氣體混合物的泄漏
氣體釋放速率受下列參數影響:
—含有氣體的設備內的壓力,
—釋放源的幾何形狀,
—釋放混合物中的可嫌性氣體濃度。
釋放源的實例見A2條。
4.5[K域范圍—一般說明
4.5.1應注意到:重于空氣的氣體可能流人低于地平面的地方,例如凹槽或溝槽。輕于空氣的氣體可能
滯留在高于地平面的地方,例如屋頂空間。
4.5.2如果釋放源位于場所外面或在場所附近,須采取以下適當措施防止大量的可嫩性氣體或燕氣滲
人場所,如:
a)有形阻擋(物)層。
b)要保證危險場所的鄰近場所靜態正壓,以防止危險大氣進人。
。)用足量的流動空氣清洗場所,來保證空氣從可能進人可嫩性氣體或蒸氣的所有開口逸出。
5通風
5.1總則
釋放到大氣中的可燃性氣體或蒸氣可以通過逸散或擴散的方法在空氣中稀釋,直到其濃度低于爆
炸下限為止。通風,即空氣流動,使新鮮空氣置換釋放源周圍的大氣以促進可姍性氣體逸散。通風速率
適當,也能避免爆炸性氣體環境的持久性,影響區域類型。
5.2通風的主要型式
由于風和/或溫度梯度或人工通風的方式如風扇作用造成空氣流動達到通風。因此,考慮到下面兩
種主要通風類型:
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a)自然通風;
b)人工通風,整體或局部通風。
5.3通風等級
最重要的因素是通風等級或通風量直接與釋放源類型和其對應的釋放速率相聯系。它與通風的類
型無關,即不管是以風速計算還是以單位時間內換氣次數計算。因此,在危險場所中,能達到最佳通風條
件,并且對一定的釋放速率,通風量越大,危險場所的范圍就越小,在某種情況下,可使其減小到忽略不
計,變成非危險場所。
通風等級實施指南的示例在附錄B中示出.
5.4通風的有效性
通風的有效性將影響爆炸性環境的存在或形成,因此它也影響區域類型,附錄B中給出了通風有
效性的指南.
注:綜合考慮通風等級和有效性歸納出評定區城類型的定f的方法(見附錄B)e
6文件
6.1總則
建議場所分類用這樣一種方式:對得出最后場所分類的各個步驟應正確地記載下來。
所有使用的資料,這些資料或所采用的方法的示例如下:
a)推薦的有關規則和標準;
b)氣體或蒸氣擴散特性和計算。
c)研究與可燃性物料釋放參數有關的通風特性。以便評定通風的有效性。
場所分類研究結果和任何后續變化都應記錄下來。
工廠用的所有加工物料與場所分類有關的這些特性都應列出,應該包括閃點、沸點、點燃溫度、燕氣
壓力、蒸氣密度、爆炸極限、氣體級別和溫度組別.示例在表C1和C2中列出.
6.2圖紙、記錄表和數據表
場所分類文件應包括繪制的平面圖和垂直剖面圖,可能時應標示出區域類型和區域范圍、點嫌溫
度、溫度組別和氣體級別.
如果場所地形影響著區域范圍,應記錄在文件中.
文件還應包括其他有關的資料,例如:
a)釋放源的位置和標志。對于大型的綜合工廠或加工場所來說,這有助于釋放源分項或編號,以便
場所分類數據表和圖紙之間相互參照.
b)建筑物開口位置(例如門、窗和通風用的進、出氣口).
圖C2中示出的場所分類符號是優先便用的符號,但是如果在文件中明確規定,也可使用其他
符號。
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附錄A
(提示的附錄)
釋放味的示例
A1加工廠
下列的例子不作為強制使用并且可按需要做一些變動,以適合具體的加工設備和情況.
Al.1連續級的釋放源
a)設有一個通往大氣的固定排氣口的固定頂峨中的可燃性液體表面,
b)連續對大氣開放或者是長期向大氣開放的可嫩性液體表面(例如油/水分離器)。
Al-21級釋放源
a>在正常工作條件下預計釋放可燃性物質的泵、壓縮機或閥門的密封處;
b)含有可燃性液體的容器上的排水口處,在正常工作中,當水排掉時,該處可能有易燃易爆物質向
大氣中釋放,
c)在正常工作時,預計可燃性物質會釋放到大氣中的取樣點.
d)正常工作時,預計可燃性物質會釋放到大氣中的泄壓閥、排氣口或其他開孔處。
A1.32級釋放源
a>設備正常運行時,預計可燃性物質不會釋放的泵、壓縮機和閥門處;
b)在正常運行時,預計可椒性物質不會釋放的法蘭、連接件和管道配件處。
。)在正常運行時,預計可燃性物質不會釋放的取樣處;
d)在正常運行時,預計可燃性物質不會釋放到大氣中的泄壓閥、排氣口和其他孔。
A2通孔
下列示例不作為強制使用,可按需要做一些變動以適合具體的情況。
A2.1作為可能的釋放源的通孔
場所之間的通孔應視為可能的釋放源。釋放源的等級與下列情況有關:
—鄰近場所區域類型,
—孔開啟的頻率和持續時間,
—密封或連接的有效性;
—涉及到的場所之間的壓差。
A2.2通孔分類
通孔按下列特性分為A,B,C,D型.
A2.2.1A型—通孔不符合B,C或D型規定的特性.
舉例:
—穿越或使用的通孔,例如:穿越墻、天花板和地板的導管、管道,
—房屋、建筑物內的固定通風口和類似B,C及D型的經常或長時間打開的通孔。
A2.2.2B型—正常情況下關閉(例如:自動封閉)并且不經常打開,而且關閉緊密的通孔.
A2.2.3C型—正常情況下通孔封閉,不經常打開,符合B型要求,并延著整個周邊還安裝有密封裝
置(例如:密封墊).或有兩個申連的B型通孔,而且具有單獨自動封閉裝置。
A2.2.4D型—經常封閉符合c型要求的通孔,只能用專用工具或在緊急情況下才能打開。
D型通孔是有效密封的使用通道(例如導管、管道)或是靠近危險場所的c型通孔和B型通孔的串
連組合。
GB3836.14-2000
表A1通孔釋放等級的作用
二告
附錄B
(提示的附錄)
通風
序育
本附錄的目的是確定通風等級,并且通過限定通風條件和解釋示例以及計算等方法對第6章進行
補充,以便給出設計人工通風系統的指南,因為這些在可燃氣體和燕氣擴散的控制中是至關重要的。
利用下列情況提供的方法,便可確定區域類型:
—估算出要求的最小通風速率,以防止明顯的爆炸性環境形成,并使用這一參數計算出假設體積
Vz,借助估算擴散時間t能夠確定出通風等級。但這些計算并不用于確定區域的范圍。
—根據通風等級、通風有效性和釋放等級確定區域類型。
盡管主要直接使用在戶內場所,但所解釋的概念戶外也有幫助,例如,用在表B1中的判斷。
s1自然通風
這是一種由于風和/或溫度梯度作用造成的空氣流動的通風類型。在露天場所,自然通風通常足以
確保消散場所中出現任何爆炸性環境。自然通風在某些戶內場所(例如,在墻壁上和/或房頂有開口的建
筑物)也可能有效。
注:對戶外場所,一般情況下,評定通風應假設最小風速為o.5m/s,且實際上是連續地存在.風速經常會超過
2m/s.
自然通風舉例:
—露天場所,典型的礴天場所在石油和化學工業,如敞開結構、管道架、泵臺架以及類似處;
—敞開式建筑物,考慮到涉及的氣體和/或燕汽的相對密度,在建筑物的壁上和/或屋頂開口,其
尺寸和位置保證建筑物內部通風效果等效于搏天場所,
—非敞開建筑物,建有永久性的開日,使其具有自然通風的條件(一般低于敞開式建筑物的通風
效果)。
GB3836.14-2000
B2人工通風
通過人工的方法,使空氣流動,例如,通風機或排氣裝置。雖然人工通風主要用于戶內或封閉空間,
但它也可用于露天場所,補償由于障礙物對自然通風的限制或阻礙。
場所中的人工通風可以是整體通風,也可以是局部通風,對于這兩種通風,可達到不同程度的空氣
流動和置換.
采用人工通風可達到:
—縮小區域范圍;
—縮短爆炸性環境持續的時間;
—防止爆炸性環境的產生。
人工通風能夠使室內獲得有效、可靠的通風系統。設計用于防撰的人工通風系統應滿足下列要求:
—應能控制和監控其有效性;
—對排氣系統外部排放點,應考慮其分類,
—對危險場所的通風,一般情況下,通風用空氣應從非危險場所中抽取,
—在確定通風系統的規模(尺寸)和設計前,應首先確定場所,釋放等級以及釋放速率。
另外,下列因素將會影響人工通風系統的質量:
—通常,可燃性氣體和蒸氣的比重與空氣比重不同,因此,它們在接近地面或封閉場所的頂部聚
積,在這些地方,空氣流動常常是緩慢的。
—氣體的比重隨溫度的變化而變化;
—阻擋和障礙物可能會引起空氣流動減少甚至不流動。也就是說,場所中的某些部分不通風。
整體人工通風示例:
—在建筑物的壁上和/或頂部安裝通風機以改變建筑物中的整體通風情況;
—露天場所中在合適的地方安裝通風機以改變場所中整體通風。
局部人工通風示例:
—空氣/蒸氣抽取系統用在連續地或周期地釋放可燃性燕氣的加工設備上,
—將強制通風或附加的抽風系統用在不進行通風可能會出現爆炸性環境的局部通風的場所。
B3通風等級
控制爆炸性環境擴散和持續時間的通風效果取決于通風等級和有效性以及通風系統的設計。例如,
通風不能有效防止爆炸性環境形成,但能避免爆炸性環境持續較長時間。
承認下列三種通風等級:
B3.1高級通風(VH)
實質上能夠在釋放源處瞬間降低其濃度,使其低于爆炸下限的濃度,區域范圍很小(甚至可忽略不
計)。
B3.2中級通風(VM)
能夠控制濃度,雖然釋放源正在釋放中,使得區域界限外部的濃度穩定地低于爆炸下限(LEL),并
且在釋放停止釋放后,爆炸性環境持續存在時間不會過長。
B3.3低級通風(VL)
在釋放源釋放過程中,不能控制其濃度,并且/或在釋放源停止釋放后,也不能阻止爆炸性環境持續
存在。
B4通風等級的評定及其對危險場所的影晌
可燃性氣體或蒸氣云的大小及釋放源停止釋放后可燃性氣體或蒸氣云持續的時間,可按通風的方
GB383614-2000
法加以控制。下面說明了評定控制爆炸性環境范圍和持續時間所要求的通風等級的方法.
應該承認,因為該方法的局限性,給出的結果也是近似的,但是,采用的安全系數應確保所得到的結
果誤差在安全限度之內。通過幾個假設的例子對該方法的使用加以示范說明。
首先,評定通風等級需要知道釋放源釋放氣體或蒸氣的最大釋放速率,它可通過驗證過的試驗、合
理的計算或充分的假設條件得出。
假設體積VZ的估計:
理論上,稀釋給定的可燃性物質的釋放達到低于爆炸下限規定濃度的最小通風速率,可通過下面公
式計算出:
(dG/dt).二_T,__、
、(一dV”/一dt了)"。二等k粵X井L興EmIa,x‘X、293“(一B‘1產)
式中:(dV/dt)m"—新鮮空氣的最小體積流速(單位時間體積,m3/s);
(dG/dt)-x—釋放源的最大釋放速率(單位時間重量,kg/s);
LEL—爆炸下限(單位體積重量,kg/m');
k—適用于爆炸下限的安全因數:其典型值為:
k二0.25(連續級和1級釋放源);和
k=0.5(2級釋放源);
T—環境溫度(單位:K),
注:對將LEL(體積百分比)轉換到LEL(kg/m')按1.1給出的正常環境條件,可使用下面的公式:
LEL(kg/rn')二0.416X10-3XMXLEL(體積比%)
式中:m—分子量(kg/kmol),
利用單位時間內給定的換氣次數C,與場所中總的通風有關,釋放源周圍的潛在爆炸性環境的假設
的體積V:可用下面的公式估算:
(dV/dt)__、
VZ二:二=棄二m,"(B2)
C、二J。,
式中:C—單位時間內新鮮空氣置換(充人)的次數(s-').
公式((B2)適用于對新鮮空氣在理想流動條件下在釋放源處瞬時并均勻的混合。實際上,這樣的理
想條件根本找不到。例如,因空氣流動時空氣阻力可能造成的場所部分區域通風不良。因此,在釋放源
處,有效的換氣會低于公式((B4)中得出的C值,而導致V:增大,為此,對公式((B2)引人附加校正系數
了,便可得出:
fX(dV/dt)mm
VZ=乞二二形一二二型(B3)
C、~0,
式中:f—有效稀釋爆炸性環境程度的系數,表示通風效率,取值范圍從f=i(理想狀態)到典型值f
=5(空氣流動受阻礙)。
體積V:表示在某一通風條件下,環境中可燃性氣體或蒸氣的平均濃度達到。.25倍或0.5倍爆炸
下限值時的體積,這與安全系數值k有關(用在公式(B2)中)。這表明,在所估計的假定體積的極端狀態
下,氣體或燕氣的濃度將明顯地低于爆炸下限,也就是說,濃度高于爆炸下限時,所假設的體積將小于
V:值。
封閉場所:
對封閉的場所,由公式(B4)給出C值:
。dV,0,/dt
C二二二0(B4)
一Vo、戶,,
式中:dV,e,/dt—新鮮空氣的總的流動速率,
Vo—總的被通風的體積.
露天場所:
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在露天場所,即使風速很低,也會造成高的換氣次數。例如,在露天場所中,假設為幾立方體積,在風
速約為0.5m/s時,換氣速度則大于100次/h(0.03次/s),
對露天場所.保守估算取C=O.03次//s,潛在爆炸性環境的假定體積V:用公式(B5)便可得出:
_(dV/dt),。_、
VZ=.‘共。一.于03mm‘(一B5‘)
式中:dV/dt—每秒的體積;
0.03—每秒的換氣次數.
但是,由于不同的擴散機理,這種方法通常會導致(所算的)體積過大,一般情況下,在露天場所,擴
散會更快。
持續時間t的估算:
釋放源停止釋放后,要求平均濃度從初始值X。下降到k倍LEL的時間((t)可用公式(B6)估算出:
t二-一.fIn二LE二幕L二X書k(,B。6.)、
C‘“X,、~“‘
式中:X,—用與LEL相同的單位所測量的可燃物質的初始濃度,即(體積比)%或kg/m3。在爆炸環
境中的某處,可燃性物質的濃度可能為100%(一般僅在非常靠近釋放源的附近)。但是,
當計算t值時,要取的X。合適值取決于具體情況,考慮到受影響的體積之外的其他原因
例如釋放的頻率和持續時間,并且對于大多數實際情況,對于X。取濃度大于LEL似乎更
合理;
C—單位時間內換氣次數,
t—單位與C相同,即,若C為每秒換氣次數,則t為秒;
了—為允許的不完全混合系數(見公式B3),它的值從5(例如空氣通過縫隙進人和單個排氣口
排風的通風)到1(例如空氣通過有孔的天花板進人并且有多個排氣口的通風)變化;
In—自然對數,即2.3031og10;
k—與爆炸下限(LEL)有關的安全系數,見公式(B2),
由公式(B6)計算所得的t值本身并不能作為確定區域類型的量值,它提供了與特定過程和場所的
時間范圍進行比較的附加信息。
通風等級的評估:
通常情況下,連續級釋放源定為。區,1級釋放源為1區,而2級釋放源為2區,但由于通風的作
用,上述的分級并不總是合適的。
在某些情況下,由于通風的級別和有效性的程度可以很高,使其實際上是非危險場所。換句話說,由
于通風的等級很低,會使區域降為較低數字區域(即,2級釋放源劃分成1區危險場所).例如,這種情況
可能在氣體或蒸氣釋放停止后,爆炸性環境持續存在且擴散很慢時出現,因此,爆炸性環境所持續的時
間比該級釋放源所預計的時間要長。
體積V:可用來要求通風等級為高、中、低的尺度。持續時間t來確定一個場所符合0區、1區或2區
定義要求的通風等級。
當V:值很小或甚至可忽略不計時,通風可劃為高級(VH)。正在進行通風時,可將釋放源看做不產
生爆炸性環境,也就是說,周圍場所是非危險場所。但是,即使成為可忽略的程度,在靠近釋放源處,仍為
爆炸性環境.
在實際中,一般情況下,高級通風僅用于釋放源周圍的局部人工通風系統,很小的封閉場所或釋放
源速率極低的場所。首先,大多數封閉的場所含有多個釋放源。一般情況下,在已劃分為非危險場所的
區域范圍內有多個小的危險場所的劃分方法是不可取的。其次,對于場所劃分考慮的典型釋放速率,即
使在露天時,自然通風經常不能滿足要求。況且,正常情況下,在較大封閉場所按要求的速率進行人工通
風通常也是不實際的。
GB383614-2000
在釋放源停止釋放后,V:并不能表明爆炸性環境將持續的時間。這在高級通風(VH)情況下沒關
系。但若通風為中級(VM)或低級(VL),它可作為一個評定系數.
作為中級通風,應控制釋放出的可燃性蒸氣和氣體的擴散。釋放停止后,爆炸性環境擴散所需要時
間,根據釋放源為1級還是2級,并應滿足1區和2區的條件。可接受的擴散時間取決于釋放源預計的
釋放頻率和每次釋放持續的時間。體積VZ值經常小于任何封閉場所的體積值。在這種情況下,僅將封
閉場所部分劃分為危險場所是可以接受的。在某些情況下,根據封閉場所的大小,V:值也可以與封閉的
體積相近。在這種情況下,封閉場所應全部劃為危險區。
若不能滿足區域的定義,則通風應視為低級通風(VL),在低級通風條件下,V:一般相等或大于任
何封閉場所的體積。在露天場所,一般不應出現低級通風情況,除了對氣流有限制的場所之外,例如:在
凹坑中。
B5通風的有效性
通風的有效性影響著爆炸性環境的存在或形成,因此,當確定區域的類型時,a要考慮通風的有效
性(與等級相同)。
通風有效性應劃分成以下三個等級(見附錄C中的例子)。
—良好:通風連續地存在;
—一般:在正常運行時,預計通風存在。允許發生短時、不經常的不連續通風.
—差:不能滿足“良好”或“一般”標準的通風,但預計不會出現長時間的不連續通風。
對于差的通風都不能滿足的通風條件,不得考慮成有通風條件的場所。
自然通風:對戶外場所,一般情況下,判斷通風條件應以假設最小風速為0.5m/s為基礎,且連續地
存在。這種情況下,通風的有效性應被看作是“良好”.
人工通風:在估計人工通風有效性時,應考慮設備的可靠性和有效性。例如,備用的風機,通常,良好
的有效性要求在故障狀態下,備用風機能自動起動。但是,若制定出措施,在通風設備出現故障時防止釋
放可燃性物質(例如,自動關閉加工設備),在通風設備正常運行時所確定的場所劃分就不需要進行調
整,也就是說,可以假定通風有效性良好。
B6實施指南
通風對各類區域的影響可歸納在表B1中,包括B7中的一些計算(結果)。
表B1通風對區域類型的影響
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GB3836-14-2000
一一一一一一一一--一----一
B7.定通風等級的計算
計算1
釋放特性
可燃性物質甲苯燕氣
釋放源法蘭
爆炸下限(LEL)0.046kg/m3(1.2%體積比)
釋放級別連續級
安全系數,k0.25
釋放速率(dG/dt)。二2.8X10-'0kg/s
通風特性
室內場所
換氣次數,C1/h(2-8X10-'/s)
通風質量系數,f5
環境溫度,T20"C(293K)
溫度系數,(T/293K)1
新鮮空氣最小體積流動速率:
(dV/dt,一畏甕xX_2T93一02..285X100.-0'406xX_293一2.4X1。一,3/S
假設體積v:值:
VZ=fX(dCV/dt)m,一5X2.28.X4X101-0'-B一4.3X1。一m3
持續時間:
這對于連續釋放源不適用。
結論
假設體積V:值減小到忽略不計。
通風等級相對釋放源來說,可視作高級。
計算2
釋放特性
可燃性物質甲苯蒸氣
釋放源法蘭故障
爆炸下限(LEL)0.046kg/m3(1.2%體積比)
釋放等級2級
安全系數,k0.5
GB3836.14-2000
一.一一
釋放速率(dG/dt).二2.8Xl0-'kg/s
通風特性
室內場所
換氣次數,C1/h(2.8X10-'/s)
通風
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