危險環(huán)境的劃分及電氣防火防爆對策措施

1、危險環(huán)境的劃分及電氣防火、防爆對策措施 1）危險環(huán)境的劃分 為正確選用電氣設備、電氣線路和各種防爆設施，必須正確劃分 所在環(huán)境危險區(qū)域的大小和級別。 （1）氣體、蒸氣爆炸危險環(huán)境。 根據爆炸性氣體混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時間，可將危險環(huán) 境分為 0 區(qū)、1區(qū)和 2區(qū)。 通風狀況是劃分爆炸危險區(qū)域的重要因素。劃分危險區(qū)域時，應 綜合考慮釋放源和通風條件，并應遵循以下原則： 對于自然通風和一般機械通風的場所，連續(xù)級釋放源一般可使 周圍形成 0 區(qū)，第一級釋放源可使周圍形成 0 區(qū)，第二級釋放源可使 周圍形成 1 區(qū)（包括局部通風 ） ，如沒有通風，應提高區(qū)域危險等級， 第一級釋放源可能導致形成

2、1 區(qū)，第二級釋放源可能導致形成 2 區(qū)。 但是，良好的通風可使爆炸危險區(qū)域的范圍縮小或可忽略不計，或可 使其等級降低，甚至劃分為非爆炸危險區(qū)域。因此，釋放源應盡量采 用露天、開敞式布置，達到良好的自然通風，以減低危險性和節(jié)約投 資。相反，若通風不良或通風方向不當，可使爆炸危險區(qū)域范圍擴 大，或使危險等級提高。即使在只有一個級別釋放源的情況下，不同 的通風方式也可能把釋放源周圍的范圍變成不同等級的區(qū)域。 局部通風在某些場合稀釋爆炸性氣體混合物比自然通風和一般 機械通風更有效，因而可使爆炸危險區(qū)的區(qū)域范圍縮小 （ 有時可小到忽 略不計 ） ，或使等級降低，甚至劃分為非爆炸危險區(qū)域。 釋放源處于無

3、通風的環(huán)境時，可能提高爆炸危險區(qū)域的等級， 連續(xù)級或第一級釋放源可能導致 0 區(qū)，第二級釋放源可能導致 1 區(qū)。 第 1 頁 共 12 頁 在障礙物、凹坑、死角等處，由于通風不良，局部地區(qū)的等級 要提高，范圍要擴大。另一方面，堤或墻等障礙物有時可能限制爆炸 性混合物的擴散而縮小爆炸危險范圍 ( 應同時考慮到氣體或蒸氣的密 度)。 (2) 粉塵、纖維爆炸危險環(huán)境。 粉塵、纖維爆炸危險區(qū)域是指生產設備周圍環(huán)境中懸浮粉塵、纖 維量足以引起爆炸，以及在電氣設備表面會形成層積狀粉塵、纖維而 可能引發(fā)自燃或爆炸的環(huán)境。在 GB420-1984 標準中，根據爆炸性氣 體混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時間，將此類

4、危險環(huán)境劃為 10 區(qū)和 11 區(qū)。 劃分粉塵、纖維爆炸危險環(huán)境的等級時，應考慮粉塵量的大小、 爆炸極限的高低和通風條件。對于氣流良好的開敞式或局部開敞式建 筑物或露天裝置區(qū)，在考慮爆炸極限等因素的具體情況后，可劃分為 低一級的危險區(qū)域。如裝有足夠除塵效果的除塵裝置，且當該除塵裝 置停止運行時，爆炸性粉塵環(huán)境中的工藝機組能連鎖停車，也可劃分 為低一級的危險區(qū)域。 為粉塵爆炸危險環(huán)境服務的排風機室，應與被排風環(huán)境的危險等 級相同。 劃分懸浮粉塵的危險區(qū)域時，應考慮在環(huán)境中懸浮粉塵形成的條 件、顆粒度、粉塵濃度、處理方法，粉塵從設備或管道中向外泄漏的 情況、泄漏量的大小，以及粉塵使用量、作業(yè)空間大

5、小，有無有效的 換氣裝置，機械裝置的故障及其引起粉塵懸浮的可能性，機械裝置的 配置、隔離，隋況和操作條件等。 第 2 頁 共 12 頁 劃分層積粉塵的危險區(qū)域時，應考慮自燃的可能性及每一單位時 間內塵降堆積量的大小，機械裝置的形狀和配置，有無粉塵飛揚，通 風是否良好，清掃次數和清掃難度等。應特別注意加熱表面形成的層 積粉塵，如果堆積層厚度大，在較低溫度下也會自燃甚至爆炸。 劃分鄰近廠房的危險區(qū)域時，應根據粉塵或纖維擴散和沉積的具 體情況劃定其危險等級和范圍。 對于非開敞危險環(huán)境，應以生產廠房為單位劃分危險區(qū)域。對于 開敞和半開敞環(huán)境，廠房邊界以內劃為 10 區(qū)者，開敞面以外水平距離 75m(通

6、風不良時為 15m)、地面和屋面以上 3m的空間應劃為 11 區(qū)； 廠房邊界以內劃為 11 區(qū)者，開敞面以外水平距離 3m、地面以上 3m、 屋面以上 1m的空間也應劃為 11 區(qū)。 對于集中的露天裝置，應以裝置群體輪廓線外水平距離 3m、垂直 距離 3m的空間作為分區(qū)界限或 11 區(qū)界限；如其內為 10 區(qū)，則其外水 平距離 15m、垂直距離 3m的空間劃為 11 區(qū)。 (3) 火災危險環(huán)境。 火災危險環(huán)境分為 21區(qū)、x 區(qū)和 23區(qū)，與舊標準 H1 級、H2 級和 H 3 級火災危險場所一一對應，分別為有可燃液體、有可燃粉塵 或纖維、有可燃固體存在的火災危險環(huán)境。 2) 爆炸危險環(huán)境中電

7、氣設 備的選用 選擇電氣設備前，應掌握所在爆炸危險環(huán)境的有關資料，包括環(huán) 境等級和區(qū)域范圍劃分，以及所在環(huán)境內爆炸性混合物的級別、組別 等有關資料。 應根據電氣設備使用環(huán)境的等級、電氣設備的種類和使用條件選 擇電氣設備。 第 3 頁 共 12 頁 所選用的防爆電氣設備的級別和組別不應低于該環(huán)境內爆炸性混 合物的級別和組別。當存在兩種以上的爆炸性物質時，應按混合后的 爆炸性混合物的級別和組別選用。如無據可查又不可能進行試驗時， 可按危險程度較高的級別和組別選用。 爆炸危險環(huán)境內的電氣設備必須是符合現(xiàn)行國家標準并有國家檢 驗部門防爆合格證的產品。 爆炸危險環(huán)境內的電氣設備應能防止周圍化學、機械、熱

8、和生物 因素的危害，應與環(huán)境溫度、空氣濕度、海拔高度、日光輻射、風 沙、地震等環(huán)境條件下的要求相適應。其結構應滿足電氣設備在規(guī)定 的運行條件下不會降低防爆性能的要求。 礦井用防爆電氣設備的最高表面溫度，無煤粉沉積時不得超過 450，有煤粉沉積時不得超過 150。粉塵、纖維爆炸危險環(huán)境中， 一般電氣設備的最高表面溫度不得超過 125，若沉積厚度 5mm以下時 低于引燃溫度 75，或不超過引燃溫度的 2 3。 在爆炸危險環(huán)境中，應盡量少用攜帶式設備和移動式設備，應盡 量少安裝插銷座。 為了節(jié)省費用，應設法減小防爆電氣設備的使用量。首先，應當 考慮把危險的設備安裝在危險環(huán)境之外；如果不得不安裝在危險

9、環(huán)境 內，也應當安裝在危險較小的位置。 采用非防爆型設備隔墻機械傳動時，隔墻必須是非燃燒材料的實 體墻，穿軸孔洞應當封堵，安裝電氣設備的房間的出口只能通向非爆 炸危險環(huán)境；否則，必須保持正壓。 3）防爆電氣線路 第 4 頁 共 12 頁 在爆炸危險環(huán)境中，電氣線路安裝位置、敷設方式、導體材質、 連接方法等的選擇均應根據環(huán)境的危險等級進行。 (1) 氣體、蒸氣爆炸危險環(huán)境的電氣線路。 電氣線路位置的選擇。 在爆炸危險性較小或距離釋放源較遠的位置，應當考慮敷設電氣 線路。例如，當爆炸危險氣體或蒸氣比空氣重時，電氣線路應在高處 敷設，電纜則直接埋地敷設或電纜溝充砂敷設；當爆炸危險氣體或蒸 氣比空氣輕

10、時，電氣線路宜敷設在低處，電纜則采取電纜溝敷設。 電氣線路宜沿有爆炸危險的建筑物的外墻敷設。當電氣線路沿輸 送易燃氣體或易燃液體的管道棧橋敷設時，應盡量沿危險程度較低的 管道一側敷設。當易燃氣體或蒸氣比空氣重時，電氣線路應在管道上 方；當易燃氣體或蒸氣比空氣輕時，電氣線路應在管道下方。 電氣線路應避開可能受到機械損傷、振動、污染、腐蝕及受熱的 地方；否則，應采取防護措施。 10kv 及其以下的架空線路不得跨越爆炸危險環(huán)境；當架空線路與 爆炸危險環(huán)境鄰近時，其間距離不得小于桿塔高度的 15 倍。 線路敷設方式的選擇。 爆炸危險環(huán)境中，電氣線路主要有防爆鋼管配線和電纜配線，其 敷設方式應符合要求。

11、爆炸危險環(huán)境不得明敷電氣線路。 固定敷設的電力電纜應采用鎧裝電纜。固定敷設的照明、通訊、 信號和控制電纜可采用鎧裝電纜和塑料護套電纜。非固定敷設的電纜 應采用非塑性橡膠護套電纜。煤礦井下高壓電纜宜采用鎧裝不滴流式 電纜。 第 5 頁 共 12 頁 不同用途的電纜應分開敷設。鋼管配線應使用專用鍍鋅鋼管或使 用處理過內壁毛刺且做過內、外壁防腐處理的水管或煤氣管。 兩段鋼管之間、鋼管與鋼管附件之間、鋼管與電氣設備之間應用 螺紋連接，螺紋嚙合不少于 6 扣，并應采取防松和防腐蝕措施。 鋼管與電氣設備直接連接有困難處，以及管路通過建筑物的伸縮 縫、沉降縫處應裝撓性連接管。隔離密封。 敷設電氣線路的溝道以

12、及保護管、電纜或鋼管在穿過爆炸危險環(huán) 境等級不同的區(qū)域之間的隔墻或樓板時，應用非燃性材料嚴密堵塞。 隔離密封盒的位置應盡量靠近隔墻。墻與隔離密封盒之間不允許 有管接頭、接線盒或其他任何連接件。 隔離密封盒的防爆等級應與爆炸危險環(huán)境的等級相適應。隔離密 封盒不應作為導線的連接或分線用。在可能引起凝結水的地方，應選 用排水型隔離密封盒。鋼管配線的隔離密封盒應采用粉劑密封填料。 電纜配線的保護管管口與電纜之間，應使用密封膠泥進行密封。 在兩級區(qū)域交界處的電纜溝內應充砂、填阻火材料或加設防火隔墻。 導線材料選擇。 由于鋁芯導線的機械強度低，易于折斷，需要過渡連接而加在接 線盒尺寸，且連接技術難以保證，

13、所以鋁芯導線和鋁芯電線或電纜的 安全性能較差。如有條件，爆炸危險環(huán)境中應優(yōu)先選用銅線。 爆炸危險環(huán)境危險等級 2 區(qū)的范圍內，當配電線路的導線連接以 及電纜的封端采用壓接、熔焊或釬焊時，電力線路也采取截面積 41TLrn2 及以上的鋁芯導線或電纜，照明線路可采用截面積 2 5H1rlrl2 及其以上的鋁芯導線或電纜。 第 6 頁 共 12 頁 爆炸危險環(huán)境危險等級為 1 區(qū)的范圍內，配電線路應選用銅芯導 線或電纜。 在有劇烈振動處應選用多股銅芯軟線或多股銅芯電纜。煤礦井下 不得采用鋁芯電力電纜。 爆炸危險環(huán)境內的配線，一般采用交聯(lián)聚乙烯、聚乙烯、聚氯乙 烯或合成橡膠絕緣的、有護套的電線或電纜。

14、爆炸危險環(huán)境宜采用有 耐熱、阻燃、耐腐蝕絕緣的電線或電纜，不宜采用油浸紙絕緣電纜。 在爆炸危險環(huán)境，低壓電力、照明線路所用電線和電纜的額定電 壓不得低于工作電壓，工作零線應與相線有同樣的絕緣能力，并應在 同一護套內。 選用電氣線路時還應該注意到：干燥無塵的場所可采用一般絕緣 導線；潮濕、特別潮濕或多塵的場所應采用有保護絕緣導線 （ 如鉛皮導 線）或一般絕緣導線穿管敷設；高溫場所應采用有瓷管、石棉、瓷珠等 耐熱絕緣的耐熱線；有腐蝕性氣體或蒸氣的場所可采用鉛皮線或耐腐 蝕的穿管線。 允許載流量。 為避免可能的危險溫度，爆炸危險環(huán)境的允許載流量不應高于非 爆炸危險環(huán)境的允許載流量。 1區(qū)、2 區(qū)絕緣

15、導線截面和電纜截面的選 擇：導體允許載流量不應小于熔斷器熔體額定電流和斷路器長延時過 電流脫扣器整定電流的 1。25 倍；引向低壓籠型感應電動機支線的允 許載流量不應小于電動機額定電流的 125 倍。 線路電壓 1000V以上的導線和電纜，應按短路電流進行熱穩(wěn)定校 驗。 電氣線路的連接 第 7 頁 共 12 頁 1 區(qū)和 2 區(qū)的電氣線路不允許有中間接頭，但若電氣線路的連接 是在與該危險環(huán)境相適應的防護類型的接線盒或接頭盒附近的內部， 則不屬于此種情況。 1 區(qū)宜采用隔爆型接線盒， 2區(qū)可采用增安型接線 盒。 2 區(qū)的電氣線路若選用鋁芯屯纜或導線與銅線連接時，必須有可 靠的用銅鋁過渡接頭。導線

16、的連接或封端應采用壓接、熔焊或釬悍， 而不允許使用簡單的機械綁扎或螺旋纏繞的連接方式。 (2) 粉塵、纖維爆炸危險環(huán)境的電氣線路。 粉塵、纖維爆炸危險環(huán)境電氣線路的技術要求與相應等級的氣 體、蒸氣爆炸危險環(huán)境電氣線路的技術要求基本一致，即 10 區(qū)、11 區(qū) 的電氣線路可分別按 1 區(qū)、 2區(qū)考慮。 (3) 火災危險環(huán)境的電氣線路。 火災危險環(huán)境的電氣線路應避開可燃物。 10kV 及其以下的架空線 路不得跨越爆炸危險環(huán)境，鄰近時其間距離不得小于桿塔高度的 L5 倍。 當絕緣導線采用針式或鼓形絕緣子敷設時，應注意遠離可燃物 質，不在未抹灰的木質吊頂和木質墻壁等處敷設，不在木質悶頂內以 及可燃液體

17、管線棧橋上敷設。 在火災危險環(huán)境，移動式和攜帶式電氣設備應采用移動式電纜。 在火災危險環(huán)境內，須采用裸鋁、裸銅母線時，應符合下列要 求： 不需拆卸檢修的母線連接處，應采用熔焊或釬焊。 螺栓連接 (例如母線與電氣設備的連接 ) 應可靠，并應防止自動 松脫 第 8 頁 共 12 頁 在 21區(qū)和 23 區(qū)，母線宜裝設金屬網保護罩，其孔眼直徑應能 防止直徑大于 12mm的固體異物進入殼內；在 22 區(qū)應有防護外罩。 在露天安裝時，應有防雨、雪措施。 火災危險環(huán)境可采用鋁導線。當采用鋁芯絕緣導線時，應有可靠 的連接和封端?；馂奈ｋU環(huán)境電力、照明線路和電纜的額定電壓不應 低于網絡的額定電壓，且不低于 5

18、00V。 4)電氣防火防爆的基本措施 (1) 消除或減少爆炸性混合物。 消除或減少爆炸性混合物屬一般性防火防爆措施。例如，采取封 閉式作業(yè)，防止爆炸性混合物泄漏；清理現(xiàn)場積塵，防止爆炸性混合 物積累；設計正壓室，防止爆炸性混合物侵入；采取開式作業(yè)或通風 措施，稀釋爆炸性混合物；在危險空間充填惰性氣體或不活潑氣體， 防止形成爆炸性混合物；安裝報警裝置等。 在爆炸危險環(huán)境，如有良好的通風裝置，能降低爆炸性混合物的 濃度，從而降低環(huán)境的危險等級。 蓄電池可能有氫氣排出，應有良好的通風。變壓器室一般采用自 然通風，若采用機械通風時，其送風系統(tǒng)不應與爆炸危險環(huán)境的送風 系統(tǒng)相連，且供給的空氣不應含有爆炸

19、性混合物或其他有害物質。幾 間變壓器室共用一套送風系統(tǒng)時，每個送風支管上應裝防火閥，其排 風系統(tǒng)應獨立裝設。排風口不應設在窗口的正下方。 通風系統(tǒng)應用非燃燒性材料制作，結構應堅固，連接應緊密。通 風系統(tǒng)內不應有阻礙氣流的死角。電氣設備應與通風系統(tǒng)連鎖，運行 前必須先通風。進入電氣設備和通風系統(tǒng)內的氣體不應含有爆炸危險 物質或其他有害物質。通風系統(tǒng)排出的廢氣，一般不應排入爆炸危險 第 9 頁 共 12 頁 環(huán)境。對于閉路通風的防爆通風型電氣設備及其通風系統(tǒng)，應供給清 潔氣體以補充漏損，保持系統(tǒng)內的正壓。電氣設備外殼及其通風、充 氣系統(tǒng)內的門或蓋子上，應有警告標志或連鎖裝置，防止運行中錯誤 打開。

20、爆炸危險環(huán)境內的事故排風用電動機的控制設備，應設在事故 情況下便于操作的地方。 (2) 隔離和間距。 隔離是將電氣設備分室安裝，并在隔墻上采取封堵措施，以防止 爆炸性混合物進入。電動機隔墻傳動時，應在軸與軸孔之間采取適當 的密封措施；將工作時產生火花的開關設備裝于危險環(huán)境范圍以外 ( 如 墻外) ；采用室外燈具通過玻璃窗給室內照明等，都屬于隔離措施。將 普通拉線開關浸泡在絕緣油內運行并使油面有一定高度，保持油的清 潔；將普通日光燈裝入高強度玻璃管內并用橡皮塞嚴密堵塞兩端等， 都屬于簡單的隔離措施。 變、配電室與爆炸危險環(huán)境或火災危險環(huán)境毗連時，隔墻應用非 燃性材料制成。與 1區(qū)和 10區(qū)環(huán)境共

21、用的隔墻上，不應有任何管子、 溝道穿過；與 2區(qū)或 11區(qū)環(huán)境共用的隔墻上，只允許穿過與變、配電 室有關的管子和溝道，孔洞、溝道應用非燃性材料嚴密堵塞。 毗連變、配電室的門及窗應向外開，并通向無爆炸或火災危險的 環(huán)境。 室外變、配電站與建筑物、堆場、儲罐應保持規(guī)定的防火間距， 且變壓器油量越大，建筑物耐火等級越低及危險物品儲量越大者，所 要求的間距也越大，必要時可加防火墻。露天變、配電裝置不應設置 在易于沉積可燃粉塵或可燃纖維的地方。 第 10 頁 共 12 頁 為了防止電火花或危險溫度引起火災，開關、插銷、熔斷器、電 熱器具、照明器具、電焊設備和電動機等，均應根據需要適當避開易 燃物或易燃建筑構件。起重機滑觸線的下方不應堆放易燃物品。 10kV及其以下架空線路，嚴禁跨越火災和爆炸危險環(huán)境；當線路 與火災和爆炸危險環(huán)境接近時，其間水平距離般不應小于桿柱高度 的 1 5 倍；在特殊隋況下，采取有效措施后允許適當減小距離。 (3) 消除引燃源。 為了防止出現(xiàn)電氣