GB 50058-2014 爆炸危险环境电力装置设计规范 (完整版)
1 总 则
1.0.1 为了规范爆炸危险环境电力装置的设计,使爆炸危险环境电力装置设汁贯彻预防为主的方针,保障人身和财产的安全,因地制宜地采取防范措施,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于在生产、加工、处理、转运或贮存过程中出现或可能出现爆炸危险环境的新建、扩建和改建工程的爆炸危险区域划分及电力装置设计。
本规范不适用于下列环境:
1 矿井井下;
2 制造、使用或贮存火药、炸药和起爆药、引信及火工品生产等的环境;
3 利用电能进行生产并与生产工艺过程直接关联的电解、电镀等电力装置区域;
4 使用强氧化剂以及不用外来点火源就能自行起火的物质的环境;
5 水、陆、空交通运输工具及海上和陆地油井平台;
6 以加味天然气作燃料进行采暖、空调、烹饪、洗衣以及类似的管线系统;
7 医疗室内;
8 灾难性事故。
1.0.3 本规范不考虑间接危害对于爆炸危险区域划分及相关电力装置设计的影响。
1.0.4 爆炸危险区域的划分应由负责生产工艺加工介质性能、设备和工艺性能的专业人员和安全、电气专业的工程技术人员共同商议完成。
1.0.5 爆炸危险环境的电力装置设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术 语
2.0.1 闪点
在标准条件下,使液体变成蒸气的数量能够形成可燃性气体或空气混合物的最低液体温度。
2.0.2 引燃温度
可燃性气体或蒸气与空气形成的混合物,在规定条件下被热表面引燃的最低温度。
2.0.3 环境温度
指所划区域内历年最热月平均最高温度。
2.0.4 可燃性物质
指物质本身是可燃性的,能够产生可燃性气体、蒸气或薄雾。
2.0.5 可燃性气体或蒸气
以一定比例与空气混合后,将会形成爆炸性气体环境的气体或蒸气。
2.0.6 可燃液体
在可预见的使用条件下能产生可燃蒸气或薄雾的液体。
2.0.7 可燃薄雾
在空气中挥发能形成爆炸性环境的可燃性液体微滴。
2.0.8 爆炸性气体混合物
在大气条件下,气体、蒸气、薄雾状的可燃物质与空气的混合物,引燃后燃烧将在全范围内传播。
2.0.9 高挥发性液体
高挥发性液体是指在37.8℃的条件下,蒸气绝压超过276kPa的液体,这些液体包括丁烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯等液体,液化天然气,天然气凝液及它们的混合物。
2.0.10 爆炸性气体环境
在大气条件下,气体或蒸气可燃物质与空气的混合物引燃后,能够保持燃烧自行传播的环境。
2.0.11 爆炸极限
1 爆炸下限(LEL)
可燃气体、蒸气或薄雾在空气中形成爆炸性气体混合物的最低浓度。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。
2 爆炸上限(UEL)
可燃气体、蒸气或薄雾在空气中形成爆炸性气体混合物的最高浓度。空气中的可燃性气体或蒸气的浓度高于该浓度,则气体环境就不能形成爆炸。
2.0.12 爆炸危险区域
爆炸性混合物出现的或预期可能出现的数量达到足以要求对电气设备的结构、安装和使用采取预防措施的区域。
2.0.13 非爆炸危险区域
爆炸性混合物出现的数量不足以要求对电气设备的结构、安装和使用采取预防措施的区域。
2.0.14 区
爆炸危险区域的全部或一部分。按照爆炸性混合物出现的频率和持续时间可分为不同危险程度的若干区。
2.0.15 释放源
可释放出能形成爆炸性混合物的物质所在的部位或地点。
2.0.16 自然通风环境
由于天然风力或温差的作用能使新鲜空气置换原有混合物的区域。
2.0.17 机械通风环境
用风扇、排风机等装置使新鲜空气置换原有混合物的区域。
2.0.18 正常运行
指设备在其设计参数范围内的运行状况。
2.0.19 粉尘
在大气中依其自身重量可沉淀下来,但也可持续悬浮在空气中一段时间的固体微小颗粒,包括纤维和飞絮及现行国家标准《袋式除尘器技术要求》GB/T 6719中定义的粉尘和细颗粒。
2.0.20 可燃性粉尘
在空气中能燃烧或无焰燃烧并在大气压和正常温度下能与空气形成爆炸性混合物的粉尘、纤维或飞絮。
2.0.21 可燃性飞絮
标称尺寸大于500μm,可悬浮在空气中,也可依靠自身重量沉淀下来的包括纤维在内的固体颗粒。
2.0.22 导电性粉尘
电阻率等于或小于1×103Ωm的粉尘。
2.0.23 非导电性粉尘
电阻率大1×103Ωm的粉尘。
2.0.24 爆炸性粉尘环境
在大气环境条件下,可燃性粉尘与空气形成的混合物被点燃后,能够保持燃烧自行传播的环境。
2.0.25 重于空气的气体或蒸气
相对密度大于1.2的气体或蒸气。
2.0.26 轻于空气的气体或蒸气
相对密度小于0.8的气体或蒸气。
2.0.27 粉尘层的引燃温度
规定厚度的粉尘层在热表面上发生引燃的热表面的最低温度。
2.0.28 粉尘云的引燃温度
炉内空气中所含粉尘云发生点燃时炉子内壁的最低温度。
2.0.29 爆炸性环境
在大气条件下,气体、蒸气、粉尘、薄雾、纤维或飞絮的形式与空气形成的混合物引燃后,能够保持燃烧自行传播的环境。
2.0.30 没备保护级别(EPL)
根据设备成为引燃源的可能性和爆炸性气体环境及爆炸性粉尘环境所具有的不同特征而对设备规定的保护级别。
3 爆炸性气体环境
4 爆炸性粉尘环境
5 爆炸性环境的电力装置设计
附录A 爆炸危险区域划分示例图
A.0.1 爆炸危险区域划分应按图A.0.1划分。


A.0.2 爆炸危险区域划分条件应符合表A.0.2的规定。
表A.0.2 爆炸危险区域划分条件

续表A.0.2

注:*指垂直距离也应记录。
附录B 爆炸性气体环境危险区域范围
B.0.1 在结合具体情况,充分分析影响区域的等级和范围的各项因素包括可燃物质的释放量、释放速度、沸点、温度、闪点、相对密度、爆炸下限、障碍等及生产条件,运用实践经验加以分析判断时,可使用下列示例来确定范围,图中释放源除注明外均为第二级释放源。
1 可燃物质重于空气、通风良好且为第二级释放源的主要生产装置区(图B.0.1-1和图B.0.1-2),爆炸危险区域的范围划分宜符合下列规定:
1)在爆炸危险区域内,地坪下的坑、沟可划为1区;
2)与释放源的距离为7.5m的范围内可划为2区;
3)以释放源为中心,总半径为30m,地坪上的高度为0.6m,且在2区以外的范围内可划为附加2区。


2 可燃物质重于空气,释放源在封闭建筑物内,通风不良且为第二级释放源的主要生产装置区(图B.0.1-3),爆炸危险区域的范围划分宜符合下列规定:
1)封闭建筑物内和在爆炸危险区域内地坪下的坑、沟可划为1区;
2)以释放源为中心,半径为15m,高度为7.5m的范围内可划为2区,但封闭建筑物的外墙和顶部距2区的界限不得小于3m,如为无孔洞实体墙,则墙外为非危险区;
3)以释放源为中心,总半径为30m,地坪上的高度为0.6m,且在2区以外的范围内可划为附加2区。

3 对于可燃物质重于空气的贮罐(图B.0.1-4和图B.0.1-5),爆炸危险区域的范围划分宜符合下列规定:
1)固定式贮罐,在罐体内部未充惰性气体的液体表面以上的空间可划为0区,浮顶式贮罐在浮顶移动范围内的空间可划为1区;
2)以放空口为中心,半径为1.5m的空间和爆炸危险区域内地坪下的坑、沟可划为1区;
3)距离贮罐的外壁和顶部3m的范围内可划为2区;
4)当贮罐周围设围堤时,贮罐外壁至围堤,其高度为堤顶高度的范围内可划为2区。

4 可燃液体、液化气、压缩气体、低温度液体装载槽车及槽车注送口处(图B.0.1-6),爆炸危险区域的范围划分宜符合下列规定:
1)以槽车密闭式注送口为中心,半径为1.5m的空间或以非密闭式注送门为中心,半径为3m的空间和爆炸危险区域内地坪下的坑、沟可划为1区;
2)以槽车密闭式注送口为中心,半径为4.5m的空间或以非密闭式注送口为中心,半径为7.5m的空间以及至地坪以上的范围内可划为2区。

5 对于可燃物质轻于空气,通风良好且为第二级释放源的主要生产装置区(图B.0.1-7),当释放源距地坪的高度不超过4.5m时,以释放源为中心,半径为4.5m,顶部与释放源的距离为4.5m.及释放源至地坪以上的范围内可划为2区。

6 对于可燃物质轻于空气,下部无侧墙,通风良好且为第二级释放源的压缩机厂房(图B.0.1-8),爆炸危险区域的范围划分宜符合下列规定:

1)当释放源距地坪的高度不超过4.5m时,以释放源为中心,半径为4.5m,地坪以上至封闭区底部的空间和封闭区内部的范围内可划为2区;
2)屋顶上方百叶窗边外,半径为4.5m,百叶窗顶部以上高度为7.5m的范围内可划为2区。
7 对于可燃物质轻于空气,通风不良且为第二级释放源的压缩机厂房(图B.0.1-9),爆炸危险区域的范围划分宜符合下列规定:
1)封闭区内部可划为1区;
2)以释放源为中心,半径为4.5m,地坪以上至封闭区底部的空间和距离封闭区外壁3m,顶部的垂直高度为4.5m的范围内可划为2区。

8 对于开顶贮罐或池的单元分离器、预分离器和分离器(图B.0.1-10),当液体表面为连续级释放源时,爆炸危险区域的范围划分宜符合下列规定:
1)单元分离器和预分离器的池壁外,半径为7.5m,地坪上高度为7.5m,及至液体表面以上的范围内可划为1区;
2)分离器的池壁外,半径为3m,地坪上高度为3m。及至液体表面以上的范围内可划为1区;
3)1区外水平距离半径为3m,垂直上方3m,水平距离半径为7.5m,地坪上高度为3m以及1区外水平距离半径为22.5m,地坪上高度为0.6m的范围内可划为2区。

9 对于开顶贮罐或池的溶解气游离装置(溶气浮选装置)(图B.0.1-11),当液体表面处为连续级释源时,爆炸危险区域的范围划分宜符合下列规定:
1)液体表面至地坪的范同可划为1区;
2)1区外及池壁外水平距离半径为3m,地坪上高度为3m的范围内可划为2区。

10 对于开顶贮罐或池的生物氧化装置(图B.0.1-2),当液体表面处为连续级释放源时,开顶贮罐或池壁外水平距离半径为3m,液体表面上方至地坪上高度为3m的范围内宜划为2区。

11 对于在通风良好区域内的带有通风管的盖封地下油槽或油水分离器(图B.0.1-3),当液体表面为连续释放源时,爆炸危险区域范围划分宜符合下列规定:

1)液体表面至盖底及以通风管管口为中心,半径为1m的范围可划为1区;
2)槽壁外水平距离1.5m,盖子上部高度为1.5m,及以通风管管口为中心,半径为1.5m的范围可划为2区。
12 对于处理生产装置用冷却水的机械通风冷却塔(图B.0.1-4),当划分为爆炸危险区域时,以回水管顶部烃放空管管口为中心,半径为1.5m和冷却塔及其上方高度为3m的范围可划分为2区,地坪下的泵坑的范围宜为1区。

13 无释放源的生产装置区与通风不良的,且有第二级释放源的爆炸性气体环境相邻(图B.0.1-15),并用非燃烧体的实体墙隔开,其爆炸危险区域的范围划分宜符合下列规定:
1)通风不良的,有第二级释放源的房间范围内可划为1区;
2)当可燃物质重于空气时,以释放源为中心,半径为15m的范围内可划为2区;
3)当可燃物质轻于空气时,以释放源为中心,半径为4.5m的范围内可划为2区。

14 无释放源的生产装置区与有顶无墙建筑物且有第二级释放源的爆炸性气体环境相邻(图B.0.1-16),并用非燃烧体的实体墙隔开,其爆炸危险区域的范围划分宜符合下列规定:

1)当可燃物质重于空气时,以释放源为中心,半径为15m的范围内可划为2区;
2)当可燃物质轻于空气时,以释放源为中心,半径为4.5m的范围内可划为2区;
3)与爆炸危险区域相邻,用非燃烧体的实体墙隔开的无释放源的生产装置区,门窗位于爆炸危险区域内时可划为2区,门窗位于爆炸危险区域外时可划为非危险区。
15 无释放源的生产装置区与通风不良的且有第一级释放源的爆炸性气体环境相邻(图B.0.1-17),并用非燃烧体的实体墙隔开,其爆炸危险区域的范围划分宜符合下列规定:
1)第一级释放源上方排风罩内的范围可划为1区;
2)当可燃物质重于空气时,1区外半径为15m的范围内可划为2区;
3)当可燃物质轻于空气时,1区外半径为4.5m的范围内可划为2区。

16 可燃性液体紧急集液池、油水分离池(图B.0.1-18)的危险区域的范围划分宜符合下列规定:
1)集液池或分离池内液面至池顶部或地坪部分的区域可划为1区;
2)池壁水平方向半径为4.5m的范围内可划为2区。

17 液氢储存装置位于通风良好的户内或户外(图B.0.1-19)的危险区域划分宜符合下列规定:
1)释放源高于地面7.5m以上时以释放源为中心,半径为1m的范闱内可划为1区,以释放源为中心,半径为7.5m的范同内可划为2区;
2)释放源与地坪的距离小于7.5m时,以释放源为中心,半径为7.5m的范围内可划为2区。

18 气态氢气储存装置位于通风良好的户内或户外(图B.0.1-20)的危险区域划分宜符合下列规定:
1)户外情况时,以释放源为中心,半径为7.5m的范围内可划为2区。
2)户内情况时,以释放源为中心,半径为1.5m的范围内可划为2区。

19 低温液化气体贮罐的危险区域划分宜符合下列规定(图B.0.1-21):


1)以释放阀为中心,半径为1.5m的范围可划分为1区;
2)储罐外壁4.5m半径的范围可划为2区。
20 码头或水域处理可燃性液体的区域(图B.0.1-22),危险区域划分宜符合下列规定:

1)从载油舱的那部分船体算起,在码头一侧,沿水平各方向7.5m的范围可划为2区;
2)从水面至装油舱最高点算起7.5m的范围可划为2区。
21 对工艺设备容积不大于95m3、压力不大于3.5MPa、流量不大于38L/s的生产装置,且为第二级释放源,按照生产的实践经验,爆炸危险区域的范围划分以释放源为中心,半径为4.5m的范围内可划为2区。
22 阀门危险区域的划分宜符合下列规定:
1)位于通风良好而未封闭的区域内的截断阀和止回阀周围的区域可不分类;
2)位于通风良好的封闭区域内的截断阀和止回阀周围的区域,在封闭的范围内可划为2区;
3)位于通风不良的封闭区域内的截断阀和止回阀周围的区域,在封闭的范围内可划为1区;
4)位于通风良好而未封闭的区域内的工艺程序控制阀周围的区域,在阀杆密封或类似密封周围的0.5m的范围内可划为2区;
5)位于通风良好的封闭区域内的工艺程序控制阀周围的区域,在封闭的范围内可划为2区;
6)位于通风不良的封闭区域内的工艺程序控制阀周围的区域,在封闭的范同内可划为2区。
23 蓄电池的危险区域的划分应符合下列规定:
1)蓄电池应属于ⅡC级的分类。
2)当含有可充电镍-镉或镍-氢蓄电池的封闭区域具备蓄电池无通气口,其总体积小于该封闭区域容积的1%,并在1小时放电率下蓄电池的容量小于1.5Ah等条件时,可按照非危险区域考虑;
3)当含有除本款第2项之外的其他蓄电池的封闭区域具备蓄电池无通气口,其总体积小于该封闭区域容积的1%或蓄电池的充电系统的额定输出小于或等于200W并采取了防止不适当过充电的措施等条件时,可按照非危险区域考虑;
4)含有可充电蓄电池的非封闭区域,通风良好,该区域可划为非危险区域;
5)当所有的蓄电池都能直接或者间接地向封闭区域的外部排气,该区域可划为非危险区域考虑;
6)当配有蓄电池、通风较差的封闭区域具备至少能保证该区域的通风情况不低于满足通风良好条件的25%及蓄电池的充电系统有防止过充电的设计时,可划为2区;当不满足此条件时,可划为1区。
附录C 可燃性气体或蒸气爆炸性
附录C 可燃性气体或蒸气爆炸性
混合物分级、分组
表C 可燃性气体或蒸气爆炸性混合物分级、分组


续表C


续表C


续表C


续表C


续表C


续表C


续表C


续表C

注:* 指包括含15%以下(按体积计)氢气的甲烷混合气。
** 指一氧化碳在异常环境温度下可以含有使它与空气混合物饱和的水分。
附录D 爆炸性粉尘环境危险区域范围
D.0.1 分区示例:
1 20区:
可能产生20区的场所示例:
粉尘容器内部场所;
贮料槽、筒仓等,旋风集尘器和过滤器;
粉料传送系统等,但不包括皮带和链式输送机的某些部分;
搅拌机,研磨机,干燥机和包装设备等。
2 21区:
可能产生21区的场所示例:
当粉尘容器内部出现爆炸性粉尘环境,为了操作而需频繁移出或打开盖/隔膜阀时,粉尘容器外部靠近盖/隔膜阀周围的场所;
当未采取防止爆炸性粉尘环境形成的措施时,在粉尘容器装料和卸料点附近的外部场所、送料皮带、取样点、卡车卸载站、皮带卸载点等场所;
如果粉尘堆积且由于工艺操作,粉尘层可能被扰动而形成爆炸性粉尘环境时,粉尘容器外部场所;
可能出现爆炸性粉尘云,但既非持续,也不长期,又不经常时,粉尘容器的内部场所,如自清扫间隔长的料仓(如果仅偶尔装料和/或出料)和过滤器污秽的一侧。
3 22区:
可能产生22区的场所示例:
袋式过滤器通风孔的排气口,一旦出现故障,可能逸散出爆炸性混合物:
非频繁打开的设备附近,或凭经验粉尘被吹出而易形成泄漏的设备附近,如气动设备或可能被损坏的挠性连接等;
袋装粉料的存储间。在操作期间,包装袋可能破损,引起粉尘扩散;
通常被划分为21区的场所,当采取措施时,包括排气通风,防止爆炸性粉尘环境形成时,可以降为22区场所。这些措施应该在下列点附近执行:装袋料和倒空点、送料皮带、取样点、卡车卸载站、皮带卸载点等;
能形成可控的粉尘层且很可能被扰动而产生爆炸性粉尘环境的场所。仅当危险粉尘环境形成之前,粉尘层被清理的时候,该区域才可被定为非危险场所。这是良好现场清理的主要目的。
D.0.2 建筑物内无抽气通风设施的倒袋站(图D.0.2):

在本示例中,袋子经常性地用手工排空到料斗中,从该料斗靠气动把排出的物料输送到工厂的其他部分。料斗部分总是装满物料。
20区:料斗内部,因为爆炸性粉尘/空气混合物经常性地存在乃至持续存在。
21区:敞开的入孔是一级释放源。因此,在入孔周围规定为21区,范围从入孔边缘延伸一段距离并且向下延伸到地板上。
注:如果粉尘层堆积,则考虑了粉尘层的范围以及扰动该粉尘层产生粉尘云的情况和现场的清理水平(见附录D)后.可以要求更进一步的细分类。如果在粉尘袋子放空期间因空气的流动可能偶尔携带粉尘云超出了21区范围,则划为22区。
D.0.3 建筑物内配置抽气通风设施的倒袋站(图D.0.3):

本条给出了与第D.0.2条相似的示例,但是在这种情况下,该系统有抽气通风。用这种方法粉尘尽可能被限制在该系统内。
20区:料斗内,因为爆炸性粉尘/空气混合物经常性地存在乃至持续存在。
22区:敞口入孔是2级释放源。在正常情况下,因为抽吸系统的作用没有粉尘泄漏。在设计良好的抽吸系统中,释放的任何粉尘将被吸入内部。因此,在该入孔周围仅规定为22区,范围从入孔的边缘延伸一段距离并且延伸到地板上。准确的22区范围需要以工艺和粉尘特性为基础来确定。
D.0.4 建筑物外的旋风分离器和过滤器(图D.0.4):
本例中的旋风分离器和过滤器是抽吸系统的一部分,被抽吸的产品通过连续运行的旋转阀门落入密封料箱内,粉料量很小,因此自清理的时间间隔很长。鉴于这个理由,在正常运行时,内部仅偶尔有一些可燃性粉尘云。位于过滤器单元上的抽风机将抽吸的空气吹到外面。
20区:旋风分离器内部,因爆炸性粉尘环境频繁甚至连续地出现。
21区:如果只有少量粉尘在旋风分离器正常工作时未被收集起来时,在过滤器的污秽侧为21区,否则为20区。
22区:如果过滤器元件出现故障,过滤器的洁净侧可以含有可燃性粉尘云,这适用于过滤器的内部、过滤件和抽吸管的下游及抽吸管出口周围。22区的范围自导管出口延伸一段距离,并向下延伸至地面(图D.0.4中未表示)。准确的22区范围需要以工艺和粉尘特性为基础来确定。
注:如果粉尘聚集在工厂设备外面,在考虑了粉尘层的范围和粉尘层受扰产生粉尘云的情况后,可要求进一步的分类。此外,还要考虑外部条件的影响,如风、雨或潮湿可能阻止可燃性粉尘层的堆积。

D.0.5 建筑物内的无抽气排风设施的圆筒翻斗装置(图D.0.5):
在本例中,200L圆筒内粉料被倒入料斗并通过螺旋输送机运至相邻车间。一个装满粉料的圆筒被置于平台上,打开筒盖,并用液压气缸将圆筒与一个关闭的隔膜阀夹紧。打开料斗盖,圆筒搬运器将圆筒翻转使隔膜阀位于料斗顶部。然后打开隔膜阀,螺旋输送机将粉料运走,经过一段时间后,直至圆筒排空。
当又一圆筒要卸料时,关闭隔膜阀,圆筒搬运器将其翻转至原来位置,关闭料斗盖,液压气缸放下原来的圆筒,更换圆筒盖后移走原圆筒。
20区:圆筒内部,料斗和螺旋形传送装置经常性地含有粉尘云,并且时间很长,因此划为20区。
21区:当筒盖和料斗盖被打开,并且当隔膜阀被放在料斗顶部或从料斗顶部移开时,将发生以粉尘云的形式释放粉尘。因此,该圆筒顶部、料斗顶部和隔膜阀等周围一段距离的区域被定为21区。准确的21区范围需要以工艺和粉尘特性为基础来确定。
22区:因可能偶尔泄漏和扰动大量粉尘,整个房间的其余部分划为22区。

附录E 可燃性粉尘特性举例
附录E 可燃性粉尘特性举例
表E 可燃性粉尘特性举例

续表E

续表E

续表E

续表E

续表E

注:危险性质栏中,用“导”表示导电性粉尘,用“非”表示非导电性粉尘。

