GB3836.14-2014采
爆炸性环境第14部分：场所分类爆炸性气体环境
Explosiveatmospheres—Part14:Classificationofareas—Explosivegasatmosphere
- 中国标准分类号（CCS）K35
- 国际标准分类号（ICS）29.260.20
- 实施日期2015-10-16
- 文件格式PDF
- 文本页数49页
- 文件大小1.70M
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爆炸性环境第14部分：场所分类爆炸性气体环境
国家标准 GB3836.14一2014/IEC60079-10-1.2008 代替GB3836.142000 爆炸性环境第14部分:场所分类 爆炸性气体环境 Explosiveatmospheres一Part14;CIassifieationofareas- Explosivegasatmosphere IEC60079-10-1:2008,Explosiveatmospheres Part10-l:Classificationofareas一Explosivegasatmosphere,IDT 2014-12-05发布 2015-10-16实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB3836.14一2014/IEC60079-10-1:2008 目 次 前言 引言 范围 规范性引用文件 术语和定义 总则 安全原则 4.1 4.2场所分类的目的 场所分类程序 总则 5.1 5.2释放源 5.3区域类型 5.4区域范围 通风 6.1 总则 6.2通风的主要类型 6.3通风等级 6.4通风的有效性 文件 总则 7.1 7.2图纸、记录表和数据表 附录A资料性附录)释放源的示例 附录B(资料性附录) 通风 附录c(资料性附录)危险场所划分举例 附录D资料性附录可燃性薄雾 2: 图C.1危险场所区域优选符号 4" 图C.2危险场所分类示意图 2 表A.1通孔对不同释放等级的影响 22 表B.1独立通风对区域类型的影响 22 表B.2在V
中多重释放的求和程序 23 表B.3多个1级释放的求和程序 42 表C.1危险场所分类数据表第1部分;可燃性物质明细及其特性 ## 42 表C.2危险场所分类数据表第2部分:释放源明细表
GB3836.14一2014/IEC60079-10-1:2008 前 言 本部分的全部技术内容为强制性
GB3836《爆炸性环境》分为以下部分 第1部分;设备通用要求; 第2部分;由隔爆外壳“d”保护的设备 第3部分;由增安型“e"”保护的设备; 第4部分;由本质安全型““”保护的设备 ;由正压外壳型“p”保护的设备 ;由油浸型“o”保护的设备 第 6 由充砂型“g”保护的设备; 第 ;由“n”型保护的设备; ;由浇封型“m”保护的设备 部分;最大试验安全间隙测定方法 第 第12部分气体或燕气混合物按照其最大试验安全间隙和最小点燃电流的分级 13部分;设备的修理、检修、修复和改造 第 部分;场所分类爆炸性气体环境; 第 ,电气装置的设计,选型和安装" 第15部分 第16部分;电气装置的检查与维护 第17部分;正压房间或建筑物的结构和使用; ;本质安全系统 第18部分 -第19部分;现场总线本质安全概念(FIscO); 第20部分;设备保护级别EPL)为Ga级的设备
本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本部分为GB3836的第14部分
本部分代替GB3836.14一200爆炸性气体环境用电气设备第14部分危险场所分类),与 GB3836.14一2000相比,主要的技术变化如下 -增加了高闪点液体在压力下释放的可燃性薄雾的爆炸危险(见附录D) 在释放速率中给出了很多液体和气体释放速率估算的热力学计算公式(见A.3). 本部分采用翻译法等同采用IEc60079-101.2084爆炸性环境第101部分;场所分类爆炸性 气体环境英文版). 本部分由电器工业协会提出
本部分由全国防爆电气设备标准化技术委员会(SAC/TC9)归口 本部分主要起草单位;南阳防爆电气研究所、国家防爆电气产品质量监督检验中心、合隆防爆电气 有限公司、深圳市锦铭科技有限公司、新黎明科技股份有限公司、电光防爆电气有限公司、中石化青岛安 全工程研究院
本部分主要起草人:王军,谢绍建,吴旭东,郑振晓、石晓贤,李晓宁,张卫华,赵红宇 本部分所代替标准的历次版本发布情况为 GB3836.142000 川
GB3836.14一2014/IEc60079-10-1:2008 引 言 在可能出现可燃性气体或蒸气数量和浓度达到危险程度的场所,应采取防爆措施避免出现爆炸危 险
GB3836的本部分提出了能够评定防止点燃危险的基本准则,并且给出了可用于降低这类危险的 设计和控制参数指南
GB3836.14一2014/IEC60079-10-1:2008 爆炸性环境第14部分:场所分类 爆炸性气体环境 范围 GB3836的本部分规定了可能出现可燃性气体、蒸气或薄雾的危险场所分类(见注1,注2和注3). 作为支撑正确选择和安装这些危险场所用电气设备的基础
本部分适用于在标准大气条件下(见注4),由于出现可燃性气体或燕气与空气混合可能产生点燃 危险的场所,但不适用于以下场所: 煤矿瓦斯气体 a 火炸药加工和制造; b e)出现可燃性粉尘或纤维可能引起的危险的场所(见GB12476.3); d)超出本部分所涉及的异常灾难性事故(见注5): 医疗室内 e f 居民住宅
本部分不考虑间接损害带来的影响
术语的定义和解释基于危险场所分类的主要原则和步骤一并提出
对于特定工业或特殊应用的危险场所范围的详细要求建议,可参照相关行业的设计规范
注1:可燃性薄雾可与可燃性蒸气同时形成或出现
尽管在压力下释放液体也可能产生可燃性薄雾,但本部分未考 虑液体的危险由于闪点),在这此情况下,严格使用气体和蒸气的区域划分可能不适合作为设备选择的基础
可燃性薄雾的资料见附录D 注2;依据GB3836.15对设备进行选择和安装时,对薄雾危险不作要求
注3:对本部分来说,危险场所是指三维区域或空间
注4:如果影响可燃性物质的爆炸特性的变化可以忽略不计,则大气条件就包括在基准大气压力101.3kPa和温度 20c上下波动的变化 注5本部分所述的灾难性事故的概念是属于那些不可预料的事故,例如,压力容器爆裂或管道破裂
注6:在任何加工装置内,不考虑其大小,除与电气设备相关的点燃源外,还可能存在很多点燃源
在这个意义上 为了确保安全,必须采取适当预防措施,也可采用本部分对其他点燃源进行判断
规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件
GB/T2900.35一2008电工术语爆炸性环境用设备[IEC60050(426);:2008.,IDT GB3836.1一2010爆炸性环境第1部分;设备通用要求(IEC60079-0;2007,MoD) GB/T5332一2007可燃液体和气体引燃温度试验方法(IEC60079-4:1975,IDT) IEC60079-4A对IEC60079-4:1966的第1次补充爆炸性气体环境用电气设备第4部分:点燃 ementtoIEC60079-41966),Electrical lapparatusfor esxploe 温度试验方法[Firstsupple )sivegasatmoS pheresPart4:Methodoftestforignitiontemperature] IEC60079-20爆炸性气体环境用电气设备第20部分;与电气设备使用有关的可燃性气体和燕 气的数据Eleetricalapparatusforexplosivegasatmospheres一Part20;Dataforflammablegasesand vapours,relatingtotheuseofelectricalapparatus)
GB3836.14一2014/IEc60079-10-1:2008 术语和定义 GB3836.1一2010中界定的以及下列术语和定义适用于本文件
注:爆炸性环境用其他术语和定义见GB/T2900.35一2008
3.1 爆炸性环境explosieatmwsphere 在大气条件下,可燃性物质以气体,蒸气、粉尘、纤维或飞絮的形式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
GB3836.12010,定义3.22] 3.2 爆炸性气体环境explosivegasatmosphere 在大气条件下,可燃性物质以气体或燕气的形式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
[GB3836.1一2010,定义3.24] 注1:尽管混合物浓度超过爆炸上限(UEL)不是爆炸性气体环境,但在某些情况下,就场所分类来说,把它作为爆炸 性气体环境考虑被认为是合理的
注2:有些爆炸性气体的浓度为100%
3.3 爆炸性气体环境)危险场所 haZardoISareaonaccOunto fespi Iosivegasatm0spheres 爆炸性气体环境出现或预期可能出现的数量达到足以要求对电气设备的结构、安装和使用采取专 门措施的区域
3.4 爆炸性气体环境)非危险场所non-hazardousareaonaccountofexplosivegasatm0spheres) 爆炸性气体环境预期不会大量出现以致不要求对电气设备的结构、安装和使用采取专门预防措施 的区域
3.5 区域zones 根据爆炸性气体环境出现的频次和持续时间把危险场所分为3.63.8的区域
3.6 0 0区 zne 爆炸性气体环境连续出现或频繁出现或长时间存在的场所
区zone1 在正常运行时,可能偶尔出现爆炸性气体环境的场所
3.8' 2区zone2 在正常运行时,不可能出现爆炸性气体环境,如果出现,仅是短时间存在的场所 [IEV426-03-05] 注:以上出现的频次和持续时间的指标可从特定工业或应用的有关规范中得到
3.9 释放源soureeofreease 可燃性气体、蒸气、薄雾或液体可能释放出能形成爆炸性气体环境的部位或地点
[IEV426-03-06,修改]
GB3836.14一2014/IEC60079-10-1:2008 3.10 释放等级gradesofrelease 为尽量减少产生爆炸性气体环境出现的频次和可能性,将释放源分为下列三个基本等级 连续级; a b 1级; 2级 释放源可能会导致上述释放源等级中的任何一种释放源,或一种以上释放源的组合
3.11 连续级释放continuousgradeofrelease 连续释放或预计频繁释放或长期释放的释放
3.12 1级释放primarygradeofrelease 在正常运行时,预计可能周期性或偶尔释放的释放
3.13 2级释放secondarygradeofrelease 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
3.14 释放速率releaserate 单位时间从释放源中散发出可燃性气体、蒸气或薄雾的量
3.15 正常运行 normaloperation 指设备在其设计参数范围内的运行状况
注1;可燃性物质少量释放可看作是正常运行
例如;靠系输送液体时从密封口释放可看作是少量释放
注2:故障(例如:系密封件、法兰密封垫的损坏或偶然产生的漏泄等)包括紧急维修或紧急停机都不能看作是正常 运行,也不能将其视为灾难性事故 注3:正常运行包括的情况有启动和停机
3.16 通风ventilationm 由于风力、温度梯度或人工通风(如风机或排气扇)作用,可造成空气流通和新鲜空气与原来空气置 换的现象
3.17 爆炸下限lowerexplosivelimit;LEL 气中可燃性气体、燕气或薄雾的浓度,低于该浓度则不能形成爆炸性气体环境
会 空气中,不能形成爆炸性气体环境的可燃性气体、燕气或薄雾的浓度最低值
[[IEV426-02-09] 3.18 losivelimit;UEL 爆炸上限upperexpln 空气中可燃性气体,蒸气或薄雾的浓度高于该浓度则不能形成爆炸性气体环境 空气中,不能形成爆炸性气体环境的可燃性气体、蒸气或薄雾的浓度最高值
[IEV426-02-10] 3.19 气体或蒸气的相对密度reatvedensity ofa gaso0rvapour 在同样压力和温度下气体或蒸气的密度相对于空气的密度(空气的密度为1.0)
GB3836.14一2014/IEc60079-10-1;2008 3.20 materiallammablesubstance be 可燃性物质lamma 本身具有可燃性,或能产生可燃性气体、蒸气或薄雾的物质
3.21 可燃性液体fla ammableliquid 在任何可预见的运行条件下,能够产生可燃性蒸气或薄雾的液体 注:在接近或超过其闪点的温度下处理可燃性液体是可预见运行条件的实例
3.22 可燃性气体或蒸气flamablegasorvapour 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
3.23 可燃性薄雾flammablemist 在空气中挥发能形成爆炸环境的可燃性液体微滴
3.24 闪点Mashpoint 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/空气混合物的最低液体温度
3.25 沸点boilngpoint 在大气压力为101.3kPa条件下液体沸腾的温度
注:对于液体混合物宜使用初始沸点,使用初始沸点来表示液体某一范围的最低沸点值,在标准试验室内进行蒸憎 而不发生分解时测定该沸点值
3.26 蒸气压力 Vap0ur”preSSure 当固体或液体与其自身燕气处于平衡状态时所施加的压力,这是物质和温度的作用
3.27 爆炸性气体环境的点燃温度ignitionteperatureofanexplosivegasatosphere 在GB/T5332一2007规定的条件下,可燃性物质以气体或燕气的形式与空气形成的混合物被热表 面引燃的最低温度
[GB3836.1一2010,定义3.26] 3.28 区域范围extentofzone 从释放源到气体/空气混合物被空气稀释到低于爆炸下限的空间范围(任何方向) 3.29 液化的可燃性气体liquefiednlammablegas 以液体状态贮存或处理的,在环境温度和大气压力下为可燃性气体的可燃性物质
总则 4.1安全原则 加工或贮存可燃性物质的成套装置的设计,操作和维护应使任何可燃性物质的释放和形成的危险 场所的范围,无论是在正常运行或其他条件下都保持最小,同时考虑释放的频次、持续时间和数量
检查加工设备和系统中可能出现可燃性物质释放的部分是很重要的,并考虑修改设计将此类释放 的可能性与频次以及物料的释放速率与释放量减到最少
GB3836.14一2014/IEC60079-10-1:2008 这些基本事项宜在工艺装置设计开发的早期进行检查,并应在研究场所分类时引起足够的重视
在除正常操作之外的活动中,例如调试或维护,场所分类可能是无效的,这种情况下可使用安全工 作制度来处理
在可能存在有爆炸性气体环境的情况下,应采取下列措施 消除点燃源周围可能出现的爆炸性气体环境,或 a 消除点燃源
b 如果不可能,应选择并准备一些预防措施,即工艺设备,系统和程序使a)和b)共同存在的可能性减 小到允许的程度
如果某些措施的可靠性高,或综合在一起可以达到所需的安全水平,这些措施可单独 采用
4.2场所分类的目的 场所分类是对可能出现爆炸性气体环境的场所进行分析和分类的一种方法,以便正确选择和安装 危险场所中的电气设备,达到安全使用的目的
分类也把气体或燕气的点燃特性,例如点燃能量(气体 类别)和引燃温度(温度组别)考虑进去
在使用可燃性物质的许多实际场所,难于保证爆炸性气体环境永不出现,而且确保设备永不成为点 燃源也是不可能的
因此,在出现爆炸性气体环境的可能性很高的场所,使用产生点燃源可能性小的设 备是可靠的
相反,如果降低爆炸性气体环境出现的可能性,则可以使用在结构上要求不太严格的 设备
完成场所分类之后,风险评估可用来评定在此爆炸性环境下出现点燃的后果,用以确定是否需要采 用更高设备保护级别(EPL)的设备,或者用以证明可以采用低于正常保护级别的设备
适用时,EPL 的要求可被记录在场所分类文件中和图纸上,以允许选择合适的电气设备
几乎不可能通过对装置或装置布置的简单检查来确定装置周围哪些部分能符合三个区域的划分 (0区、1区或2区)
对此,需要更复杂的方法,包括对出现爆炸性气体环境可能性进行的基本分析
第一步是按0区、1区和2区的定义来确定产生爆炸性气体环境的可能性
一旦确定了可能释放 的频次和持续时间(释放等级 怪放束名浓、啸度 通风和其他影响区域类型和/或范围的因素,对确 定周围场所可能存在的爆炸性气体环境就有了可靠的依据 因此,该方法要求更详细地考虑含有可燃性物质,并且可能成为释放源的每台加工设备的情况 特别是应通过设计或适当的操作方法,将0区或1区场所在数量上或范围上减至最小,换句话说 工厂和其设备安装场所大部分宜为2区或非危险场所
对于不可避免的有可燃性物质释放的场所,宜 限制其加工设备为2级释放,如果做不到(即1级释放或连续级释放无法避免的场所),则应尽量限制释 放量和释放速率
在进行场所分类时,这些原则应优先给予考虑
必要时,加工设备的设计、运行和设 置都应保证即使在异常运行条件下释放到大气中的可燃性物质的数量减至最小,以便缩小危险场所的 范围
一旦对工厂进行了分类,并且做了必要的记录,很重要的是在未与负责场所分类的人员协商时,不 允许对设备或操作程序进行修改
未经授权擅自进行场所分类无效
应保证影响场所分类的所有加工 设备在维护中和重新装配后都进行认真检查,重新投人运行之前,保证涉及安全性的原设计的完整性
场所分类程序 5.1总则 场所分类应由懂得可燃性物料性能的相关性和重要性、熟悉设备和工艺性能的专业人员进行,还应 与懂安全、电气、机械及其他有资质的工程技术人员商议
下列条款对可能存在爆炸性气体环境的危险场所分类程序给出了指南
在图C.2中给出了危险场
GB3836.14一2014/IEc60079-10-1;2008 所分类的图解示例
场所分类应在最初工艺、仪表线路图及其布局规划有效时进行,并在装置投产前确定
在装置的整 个存续期间应进行复查
5.2释放源 确定危险区域类型的根本因素就是鉴别释放源和确定释放等级 只有可燃性气体、蒸气或薄雾与空气同时存在时,才能存在爆炸性气体环境,因此应确定有关场所 内是否存在可燃性物质
般来说,这些可燃性气体或蒸气(以及可燃性液体和固体可能会产生可燃性 气体或蒸气)是装在可能完全封闭或不完全封闭的加工设备中
为此,应确定工艺装置内部是否存在有 可燃性环境,或者释放的可燃性物质是否能在工艺装置外部产生可燃性环境 昏 -台工艺装置(如罐,泵、管道、容器等)都应视为可燃性物质的潜在释放源
如果该类设备不可 能含有可预见的可燃性物质,那么很明显它的周围就不会形成危险场所
如果该类设备可能含有可燃 性物质,但不向大气中释放(如全部焊接管道不视为释放源)则同样不会形成危险场所
如果已确认设备会向大气中释放可燃性物质,应首先确定大概的释放频率和持续时间,然后按分级 的定义确定释放等级
一般认为封闭式加工系统可打开的部位(如;更换过滤器或加料)在进行场所分 类时也应作为释放源
根据该方法,各种释放源可分别划为“连续级”“1级”或“2级” 释放源的等级确定之后,应确定可能影响危险场所类型和范围的释放速率和其他因素
如果可用于释放的可燃性物料的总量“小”,例如,试验室使用,当一个潜在的危险可能存在时,可能 不适合使用该场所分类程序
在这种情况下,应考虑有特定风险的存在
燃烧可燃性物料的加工设备内的场所分类,例如,使用燃料的加热器、炉子、锅炉、汽轮机等,应考虑 清洗周期,启动和关闭的条件
即使液体温度低于闪点,可燃性薄雾也可以通过液体的泄露形成
因此确保不形成云状薄雾是很 重要的(见附录D).
注，虽然薄雾被认定为一种危险的形式,但是本部分中对气体和燕气使用的评定准则不适用于薄雾 5.3区域类型 存在爆炸性气体环境的可能性主要取决于释放等级和通风,用区域识别,区域被分为:0区、1区、 2区以及非危险场所
注1:通常,连续级释放形成0区,1级释放形成1区,2级释放形成2区(见附录B)
注2;由相邻的重叠的释放源形成的区域有不同的区域类型,重叠区域将使用较高的分类标准
重叠区域的分类相 同时,通常适用一般的分类方法 5,4区域范围 区域范围是指爆炸性物质在空气中扩散到其浓度低于爆炸下限之前形成的爆炸性环境的大小,此 大小范围依据计算或估算,同时考虑爆炸下限适当的安全系数
当评定稀释到其爆炸下限前的气体或 蒸气的传播区域时,应寻求专家建议
应注意到;重于空气的气体可能流人低于地平面的地方(例如凹槽或地沟);轻于空气的气体可能滞 留在高出地面的空间例如屋顶空间. 如果释放源位于场所外面或在场所附近,可采取以下适当措施防止大量的可燃性气体或蒸气侵人 场所,如: 有形阻挡(物)层 a b保持危险场所的邻近场所正压,以防止危险气体进人; 用足够的新鲜空气清洗场所,来保证空气从可能进人可燃性气体或蒸气的所有开口逸出
c
GB3836.14一2014/IEC60079-10-1:2008 区域范围主要受以下化学和物理参数、可燃性物质某些固有特性的影响,其他因素为加工过程中特 有的
为简便起见,下列参数的作用以假定其他参数保持不变为前提
5.4.1气体或蒸气的释放速率 释放速率越大,区域范围就越大
释放速率取决于释放源本身的其他参数,即: 释放源的几何形状; a 这与释放源的物理特性有关,例如;开口表面形状,泄漏法兰等(见附录A)
b释放速率; 对于给定的释放源,释放速率是随释放迷度的加快而增大
在加工设备含有可燃性物质情况 下,释放速率与工艺压力和释放源的儿何形状有关
通过可燃性蒸气的释放速奉和扩散的速 度来确定可燃性气体或蒸气云的大小,从高速泄漏处流出的气体或蒸气会形成一股带有空气 且会自动稀释的圆锥形的气流
爆炸性环境的范围几乎与气流无关
如果释放以低速或释放 速度受到固体物体阻碍而改变,则释放只有通过气流来进行,并且其稀释和扩散范围取决于 气流 浓度; 释放速率随着释放混合物中可燃性蒸气或气体的浓度的增加而增加
可燃性液体的挥发性; 首先这与燕气压力和汽化热有关
如果未知燕气压力,则沸点和闪点可用作指导性参数
如果闪点高于可燃性液体的相应的最高温度,则爆炸性环境就不可能存在
闪点越低,区域的 范围可能越大
如果在某种程度上以雾状形式释放可燃性物质例如喷雾),在物料闪点以下 可能形成爆炸性环境
注1，可燃性液体的闪点不是准确的物理量,尤其是含混合物的场所 注2;尽管某些液体(如代碳氢化合物)能够形成爆炸性气体环境,但它却没有闪点
在这些情况下,宜把对应于 爆炸下限的饱和浓度的液体均衡温度与相应液体的最高温度相比较
液体温度 燕气压力随温度的增加而升高,因此,由于蒸发作用,释放速率增加
注3:已释放的液体温度可能升高,例如,热表面或高温环境
5.4.2爆炸下限(LE:L) 对于给出的释放体积,爆炸下限(L.EL)越低,危险区域范围就越大
注，经验表明,爆炸下限为15%体积比的氨气的释放,在开放场所经常会迅速的消散,因此.在多数情况下该爆炸性 危险环境延伸的范可忽略不计
5.4.3通风 随着风量的加大,危险区域范围通常会减小
阻碍通风的障碍物能使危险区域范围扩大
另一方 面,某些障碍物如堤坝,围墙或天花板都能限制危险场所范围
注1:有大型顶置式风机,且两侧充分开放以允许空气自由通过该建筑所有部分的场所,在多数情况下可以认为其 通风良好并且可以视为露天场所(例如“中等”级别和“良好"的程度). 注2:空气流动的增加,可以增加开放的液体表面蒸发,因此也提高了蒸气的释放率 5.4.4释放气体或蒸气的相对密度 如果气体或蒸气明显地轻于空气,则它就趋于向上飘逸;如果明显地重于空气,它就趋于沉积于地 面,在地面上,区域水平范围将随着相对密度的增大而增大,释放源上方的垂直方向范围将随着相对密 度的减小而扩大
GB3836.14一2014/IEc60079-10-1;2008 注1:对于实际应用来说,气体或蒸气的相对密度低于0.8被认为是轻于空气,如果相对密度高于1.2,则被认为重 于空气
在上述数值之间的" 气体或蒸气宜酌情考虑 注2:与空气相比较轻的气体或蒸气,在流速较低时也能非常迅速地向上扩散并在顶部存留,然而,在其下面,扩散 区域会不可避免地增加
如果在高速自由喷射时逸出,尽管稀释的气体或寨气中火带有空气也可以增加仍 然高于其爆炸下限的气体/空气混合物的距离 气轻的气体在高压下的释放会将气体冷却,从而增 大其相对密度 注3与空气相比较重的气体或蒸气 气传播安全消散之前常常向下流动,并在地面上传播较远的距离 以较低的流速逸出
因此,需要特别关注任何地方的地形,并考虑周边地区以确定气体或蒸气是否在低洼处 积聚或向较低的方向流动
如果用夹带的空气在高速的自由喷射进行喷射混合时逸出,可以在一个比低速逸 出还短的距离里很好地将气体/空气混合物降低到低于其爆炸下限
注4:当区域分类包括诸如液化天然气的低温可燃性气体时需要注意;在低温下散发的燕气比空气重,当接近于环 境温度时会变得比空气轻
5.4.5应考虑的其他因素 气候条件; a 大气中气体或蒸气的传播速度随风速增长,但是要形成湍流扩散则要求最小风速为2 m/S一 3m/s;低于这个值,会出现气体或蒸气分层,并且安全扩散的距离会大大增加
在工厂区域 由于大型的容器或建筑物的遮挡,空气的流动速度可大大低于风速,但是,即使在较低的风速 下,设备等物品的遮蔽也会影响空气的流动来形成湍流
注1:在附录B(B,4)中认为户外条件下稀释可燃性气体的合适的风速为0.5m/s
即使认为气体或蒸气层的趋向 会影响计算,为稳妥起见 值对于该目的来说是合适的 ,较低的风迷 注2:通常情况下,在区域划分中不考虑气体或蒸气层的趋向,因为引起气体或蒸气层变化的条件是罕见的,并且只 在较短的周期内发生
但是,如果在特殊环境中可能长期出现低风速,那么区域的范围宜考虑为达到扩散所 要求的额外距离
地形分布状况
b -些液体的密度低于水并且不易溶于水,这种液体可以在水面上扩散(地面,工厂下水道或沟 道)并在远离最初渗漏源的地点引燃,因此,工厂的大片区域会处于危险之中 工厂的布局设计应尽可能地有利于爆炸性气体环境的迅速消散
限制通风的区域(如深坑或 沟渠)可以是2区,也可以要求划分为1区;另一方面,不要求对用于抽取复合物的大片浅滩洼 地或预留管道进行上述严格的处理
5.4.6实例图 附录C举例说明了危险场所划分的原则. 因此,可能会影响释放速率的因素以及区域范围均在下列情况中举例说明 释放源:液体的敞开表面; a 在大多数情况下,液体温度将低于沸点,蒸气的释放速率主要取决于下列参数 -液体温度; 在其表面温度下液体的蒸气压力 -蒸发表面的尺寸; -通风及空气流动 b释放源:液体的瞬间蒸发(以喷射或喷雾为例); 当排放液体瞬间蒸发时,蒸气释放速率等于液体流速,且与下列参数有关 液体压力; 释放源的几何形状
GB3836.14一2014/IEC60079-10-1:2008 如果液体没有瞬间蒸发,因为液滴、液体喷射和汇积会形成新的释放源,这种情况则比较 复杂
释放源;气体混合物的泄漏 气体释放速率受下列参数影响 含有气体设备内的压力; 分子量; 释放源的几何形状; 释放混合物中的可燃性气体浓度
释放源和释放速率的示例,见附录A
通风 6.1总则 释放到大气中的可燃性气体或蒸气可通过逸散或扩散的方式在空气中被稀释,直到其浓度低于爆 炸下限为止
通风,即空气流动,使新鲜空气置换释放源周围的大气以促进可燃性气体逸散
通风速率 适当,也能避免爆炸性气体环境的持久性,影响区域类型
6.2通风的主要类型 由于风和/或温度梯度或人工通风的方式,如风扇作用造成空气流动达到通风
因此,考虑到下面 两种主要通风类型 自然通风 a 整体或局部的人工通风
b 6.3通风等级 最重要的因素是通风等级或通风量直接与释放源类型和其对应的释放速率相联系
它与通风的类 型无关,即不管是以风速计算还是以单位时间内换气次数计算
因此在危险场所中,能达到最佳通风 条件,并且与释放速率有关的通风量越大,危险场所的范围就越小在某些情况下,可使其减小到忽略不 计(非危险场所)的程度
通风等级实施指南的示例在附录B中给出
6.4通风的有效性 通风的有效性将影响爆炸性环境的存在或形成,因此它也影响区域类型
通风有效性或可靠性的 降低通常将导致区域类型的升级
附录B中给出了通风有效性的指南
注:综合考虑通风等级和有效性归纳出评定区域类型的定量的方法(见附录B)
文件 7.1 总则 建议场所分类用这样一种方式;对得出最后场所分类的各个步骤以文件的形式正确地记录下来
所有使用的资料,这些资料或所采用的方法的示例如下 有关规范和标准中的建议 b)气体或蒸气的扩散特性和计算;
GB3836.14一2014/IEC60079-10-1:2008 研究与可燃性物料释放参数有关的通风特性,以便评定通风的有效性
工厂用的所有加工物料与场所分类有关的特性都应列出,这些可包括分子质量、闪点、沸点、引燃温 度、蒸气压力、蒸气密度、爆炸极限、气体类别和温度组别IEC60079-20)
材料列表的示例在表C.1中 给出 场所分类研究结果和任何后续变化都应记录下来
示例在表C.,2中给出
7.2 图纸、记录表和数据表 纸质或电子版的场所分类文件应包括绘制的平面图和垂直剖面图或三维立体模型,可能时应标示 出区域类型和区域范围、气体类别点燃温度和/或温度组别
如果场所地形影响着区域范围,应记录在文件中
文件还应包括其他相关资料,例如 a 释放源的位置和标示
对于大型综合工厂或工艺装置来说,这有助于对释放源分项或编号,以 便场所分类数据表和图纸之间相互参照 建筑物开口位置(例如门,窗和通风用的进、排气口. b 图c.1中示出的场所分类符号是优先使用的符号
符号的图例说明应在每张图纸中出现
当区域 类型相同,但要求有多种设备类别和/或温度组别时(例如;2区lcT1和2区IAT3),可使用不同的 符号
10o
GB3836.14一2014/IEC60079-10-1:2008 附 录A 资料性附录 释放源的示例 A.1工艺装置 下列示例不要求强制使用,并且可按需要做一些变动,以适合具体的工艺装置和具体情况
需要承 认的是一些设备的释放等级可以有一个以上
A.1.1连续级释放形成的释放源 设有一个通往大气的固定排气口的固定顶罐中的可燃性液体表面 a b)连续对大气开放或者是长期向大气开放的可燃性液体表面
A.1.2 级释放形成的释放源 在正常工作条件下预计释放可燃性物质的泵,压缩机或阀门的密封处; a b)含有可燃性液体的容器上的排水口处,在正常工作中,当水排掉时,该处可能有易燃易爆物质 向大气中释放; 在正常工作时,预计可燃性物质会释放到大气中的取样点 c d正常工作时,预计可燃性物质会释放到大气中的泄压阀排气口或其他开孔处
A.1.32级释放形成的释放源 设备正常运行时,预计可燃性物质不会释放的泵,压缩机和间门处 a 在正常运行时,预计可燃性物质不会释放的法兰、,连接件和管道配件处 b 在正常运行时,预计可燃性物质不会释放的取样处 c) 在正常运行时,预计可燃性物质不会释放到大气中的泄压阀、排气口和其他开孔处 d A.2通孔 下列示例不作为强制使用,可按需要做一些变动以适合具体的情况
A.2.1作为可能的释放源的通孔 场所之间的通孔应视为可能的释放源
释放源的等级与下列情况有关 邻近场所区域类型 孔开启的频率和持续时间 -密封或连接的有效性; 涉及到的场所之间的压差
A.2.2通孔分类 通孔按下列特性分为A,B,C和D型
A型 -通孔不符合B.c或D型规定的特性 举例 11
GB3836.14一2014/IEc60079-10-1;2008 -穿越或使用的通孔,例如;穿越墙、天花板和地板的导管、管道; -经常打开的通孔; -房屋、建筑物内的固定通风口和类似B,C及D型的经常或长时间打开的通孔
-正常情况下关闭(例如,自动关闭),并且不经常打开,而且关闭紧密的通孔
B型- C型正常情况下通孔封闭(例如:自动关闭),并沿着整个周边还安装有密封装置(例如密封 垫);或有两个串连的B型通孔,而且具有单独自动封闭装置
D型符合C型要求通常是封闭的通孔,只能用专用工具或在紧急情况下才能打开
D型通孔是有效密封的使用通道(例如导管管道)或是靠近危险场所的C型通孔和B型通孔的 串连组合
表A.1通孔对不同释放等级的影响 通孔上游气流的区域 通孔型式 作为释放源的通孔释放等级 A 连续级 连续)/1级 0区 2级 2级 1级 A 1级/2级 1区 c 2级)/无释放 无释放 A 2级 2级/无释放 2区 无释放 无释放 注:括号内示出的释放等级为通孔频繁操作的情况 A.3释放速率 下列示例给出了可燃性液体和可燃性气体的近似释放速率
考虑通孔的特性可以得出更为精确的 释放速率,例如,考虑排放系数(C<1)以及释放源的几何形状
计算过程如果不考虑这些因素,通常 将得出保守的结果
液体和气体的黏度可忽略不计
如果通孔的长度与其宽度相比很长,可燃性物质通过通孔释放时 黏度会大大降低释放速率
A.3.1液体的释放速率 液体的释放速率可通过下列的近似值进行估算 Cs.Pp-p 式中 dC 液体的释放速率(单位时间重量),kg/s; dn 12
GB3836.14一2014/IEC60079-10-1:2008 s -液体释放通孔的横截面(表面积),m'; 液体的密度(单位体积重量),kg/m; 穿过泄露通孔的压差,Pa
p A.3.2气体的释放速率 如果压缩气体的密度大大低于液态气体的密度,那么容器中气体的释放速率可以通过理想气体的 绝热膨胀来评估
如果气体容器内的压力高于p.(临界压力),则抑制气体的释放速率(音速. p
= 式中: 气体容器外的压力 bo 绝热膨胀的多变指数
对于理想气体可以使用下面的公式计算
Mc R MG 式中: 定压比热,Jkg1
K-'; 气体的分子质量,kg/kmol M 通用气体常数(8314Jkmol
K-)
R A.3.2.1带有节流速度气体的释放速率 对于气体来说,被节流气流的速度(见A.3.2)等于音速
这是理论上排放速率的最大值
如果气流速度被节流,那么容器中气体的释放速率可以通过下面的近似值进行估算: (+172(-1 G -)/恶() a 式中: dG 气体的释放速率(单位时间重量),kg/s; dr 容器内的压力,Pa; p 绝热膨胀的多变指数; s 气体释放的通孔的横载面(表面积),m M 气体的分子质量,kg/k mol 容器内的绝对温度,K; 通用气体常数(8314Jkmol
K-l)
R 排放孔处的气流速度等于音速,可以使用下面的公式进行计算
RT Us M A.3.2.2不带节流速度气体的释放速率 对于特殊气体来说,不被节流的气流以低于音速的速度排出
如果气流速度不被节流,那么容器中气体的释放速率可以通过下面的近似值进行估算 祟-以,MT货” 13
GB3836.14一2014/IEc60079-10-1;2008 式中: dC 气体的释放速率(单位时间重量),kg/s; dn 容器内的压力,Pa; p 气体容器外的压力,Pa; p0 S 气体释放的通孔的横截面(表面积),m; M 气体的分子质量,kg/kmol 容器内的绝对温度,K; 绝热膨胀的多变指数 通用气体常数(8314Jkmol1
K-l)
R 排放孔处的气流速度可以使用下面的公式进行计算 dG/d uo pS 式中 排放孔处的气流速度(m/s). Uo l/7 是膨胀气体的密度(kg/m',其中p是容器内气体的密度(kg/m)
p0=p 容器内的气体密度可以通过下面的公式计算 pM p RT A.4释放速率估算示例 示例1的估算 充满丙酮的高3m的容器
将容器的通气阀设定到50kPa的正压
发生故障期间,预计丙酮将通 过位于容器底部的法兰上的截面积为1mm的孔泄露
p=790kg/m 液态丙酮的密度 S=10-m" 孔的截面积 h=3m 液态丙酮表面与孔之间的高度差h =9.81m/s S、 自由落体的加速度 将通气阀设为过压(假设最高过压位于容器的顶部) =5×10Pa 通过孔泄露的最大压差 Ap=Ap十pg=5×10十790×9.81×3=2.8×10Pa 释放速率 dG =sEpp=10×又790又2.8×I0=6.7×10kg/s d 示例2的估算;使用A.3.2和A.3.2.1公式的被节流气体的释放 温度为十20C,绝对压力为1100kPa的气态氢气管道
发生故障期间,预计氢气将通过法兰上截 面积为2.5mm”的孔泄漏到大气中
力=11X10Pa 管道中的压力 绝对温度 T=293K 氢的分子质量 M一2kg/kmol 孔的截面积 s=2.5×10-m 1.41 氢气绝热膨胀的多变指数 Y= 14
GB3836.14一2014/IEC60079-10-1:2008 1.41/(1.41-1 7(-1 1.41十1 ( 一10 X =1.9×10Pa p
= 气体的释放速率被节流，因为p>p +1/2(y-1 dG ，恶( =S 山 l.l+1/[xl.l-l1 -2a义Iw"x1xwx1双 8.3又0又29 1.41十l =1.7×10kg/s 示例3的估算;使用A.3.2和A.3.2.2公式的不被节流的气体释放
温度为一20C时装有甲烧气体的储气罐
将储气罐的安全阀设定到0.5kPa的过压
发生故障期 间,预计将通过储气罐上截面积为10cm的孔泄漏
力=1.005×10Pa 储气罐中的压力 =10Pa 大气压力 p0 T=253K 绝对温度 甲婉的分子质量 M=16kg/kmol S=10-》m' 孔的截面积 甲婉气体绝热膨胀的多变指数 Y=1.32 1.32/l.32-1 1.32十 )" =10× =1.84×10Pa p
=o 气体的释放速率不被节流,因为p< " =0.995 dG ,[-闪)”" =S .32 ×口一0.9954g-)An1x0.993'43 =10×l.005×10X .32 8.3×I0×253 =2.8×10”kg/s 气体释放的初始速度 Lo510义 pM 16 =0.8kg/m RT 10 2丽 8.3X 1/1.32 =0.8×(0.995) =0.8kg/m p=p ×10？ dG/d 2.8" =35m/s vo pS 0.8×10 注:以上引用的参考文献:A.W.Cox,F.P.Lee&.M.L.Ang的“危险场所分类”,IChem1993 15
GB3836.14一2014/IEc60079-10-1:2008 B 附 录 资料性附录 通 风 B.1总则 本附录的目的是为确定通风等级提供指导,并且通过解释,示例以及计算确定通风条件,作为第6 章的延续,以便给出设计人工通风系统的指南,因为这些对控制可燃气体和蒸气的扩散至关重要 利用下列情况提供的方法,便可确定区域类型: -估算出要求的最小通风速率,以防止明显的爆炸性环境形成 可以确定通风等级的假设体积V
的计算; -释放持续时间的估算" 利用表B.1,根据通风等级、通风有效性和释放等级确定区域类型 检查区域和持续时间的一致性
， 这并不意味着这些计算结果被用来直接确定危险区域的范围
尽管以直接使用在户内场所为主,但所解释的概念对户外也有帮助,例如,通过使用表B.1
B.2自然通风 这是一种由于风和/或温度梯度作用造成的空气流动的通风类型
在露天场所,自然通风通常足以 确保消散场所中出现的任何爆炸性环境
自然通风在某些户内场所例如,在墙壁上和/或房顶有开口 的建筑物)也可有效
注:对户外场所，一般情况下,评定通风宜假设最小风速为0.5m/s,并且实际上是连续存在
在很多场所风速经常 会超过2m/s,但是在特殊情况下,可能低于0 /s(例如,在最接近地面的位置) 0.5m/. 自然通风举例 露天场所,在石油和化学工业中典型的露天场所,如敞开结构、管道架、系台架以及类似处所 敞开式建筑物,考虑到涉及的气体和/或蒸气的相对密度,在建筑物的壁上和/或屋顶开口处 其尺寸和位置保证建筑物内部通风效果等效于露天场所; 非敞开建筑物,建有永久性的开口,使其具有自然通风的条件(一般低于敞开式建筑物的通风 效果). B.3人工通风 B.3.1概述 通过人工的方法,使空气流动,例如,通风机或排气装置
虽然人工通风主要用于户内或封闭空间 但它也可用于露天场所,补偿由于障碍物对自然通风的限制或阻碍
场所中的人工通风可以是整体通风,也可以是局部通风,对于这两种通风,可达到不同程度的空气 流动和置换
采用人工通风可达到: -降低区域类型和/或缩小区域范围; -缩短爆炸性环境持续的时间; 16
GB3836.14一2014/IEC60079-10-1:2008 -防止爆炸性环境的产生
B.3.2设计要素 人人工通风能够使室内获得有效,可靠的通风系统
设计用于防爆的人工通风系统应满足下列要求 应能控制和监控其有效性; -对排气系统内部和外部排放点以及排气系统的其他通孔,应考虑其分类 对危险场所的通风,一般情况下,通风用空气应从非危险场所中抽取,并考虑周边区域的吸力 作用; -在确定通风系统的规模(尺寸)和设计前,应首先确定场所、释放等级以及释放速率
另外,下列因素将会影响人工通风系统的质量 -通常,可燃性气体和蒸气的相对密度与空气相对密度不同,因此它们在接近地面或封闭场所 的顶部积聚,在这些地方,空气流动常常是缓慢的 气体的相对密度随温度的变化而变化 阻挡和障碍物可能会引起空气流动减少甚至不流动
也就是说,场所中的某些部分不通风. 空气湍流和循环气流的流型
人工通风示例 B.3.3 整体人工通风 B.3.3.1 在建筑物的壁上和/或顶部安装通风机以改变建筑物中的整体通风状况 露天场所中在合适的地方安装通风机以改变场所中整体通风
B.3.3.2局部人工通风示例 -空气/燕气抽取系统用在连续地或周期地释放可燃性蒸气的加工设备上; 将强制通风或附加的抽风系统用在不进行通风可能会出现爆炸性气体环境的小的局部通风 场所
B.4通风等级 控制爆炸性气体环境扩散和持续时间的通风效果取决于通风等级和有效性以及通风系统的设计
例如,通风不能有效防止爆炸性环境形成,但能避免爆炸性环境持续较长时间
注:如果采用其他通风形式,例如,需要考虑的冷却风扇、鼓风机,然后要注意其运用的有效性， 认可下列三种通风等级
B,4.1高级通风(VH) 实质上能够在释放源处瞬间降低其浓度,使其低于爆炸下限的浓度,区域范围甚至可忽略不计
但 是,当通风的有效性不良时,在很小范围的区域外会环绕另一种类型的区域(见表B.l)
B.4.2中级通风(V) 能够控制浓度,虽然释放源正在释放中,使得区域界限稳定,并且在释放源停止释放后,爆炸性气体 环境持续存在时间不会过长
区域的范围和类型受设计参数的限制
17
GB3836.14一2014/IEC60079-10-1:2008 B.4.3低级通风(VL 在释放源释放过程中,不能控制其浓度,和/或在释放源停止释放后也不能阻止爆炸性环境持续 存在
B.5通风等级的评定及其对危险场所的影响 B.5.1概述 可燃性气体或蒸气云的大小及释放源停止释放后可燃性气体或蒸气云持续的时间,可按通风的方 法加以控制
下面说明了评定控制爆炸性环境范围和持续时间所要求的通风等级的方法
应该承认,因为该方法的局限性,给出的结果也是近似的,但是,采用的安全系数应确保所得到的结 果误差在安全限度之内
通过几个假设的例子对该方法的使用加以示范说明(见B.7). 首先,评定通风等级需要知道释放源释放气体或蒸气的最大释放速率,它可通过验证过的试验、合 理的计算,充分的假设条件或制造商提供的有效数据得出
注，最大释放速率的确定方法宜在文件里公布 B.5.2假设体积V，的估计 本附录中的计算提供了一个简化的基础,它们不被认为是评定的唯一方法,其他的评定形式,如计 算机模式,在某些情况下也是适当的
B.5.2.1概述 根据安全系数的值k,假设体积V代表的体积超过通常是LEL的0.25倍或0.5倍的可燃性气体 或蒸气的平均浓度
这就意味着,在假设体积的估计的结尾,气体或蒸气的浓度将明显低于LEL,例 如,浓度高于LEL的体积将低于V V，的计算仅仅是为了帮助对通风等级进行评定
假设体积与危险区域的大小没有直接关系
B.5.2.2假设体积V，与危险区域大小之间的关系 假设体积Vv给出了一个关于来自释放源的可燃性包围物的体积通常不等于危险区域的体积的指 南
首先,没有定义假设体积的形状,并且受通风条件的影响(见B.A.3和B5)
在这些参数中,通风等 级及其有效性以及可能的变化将影响假设体积的形状
其次,需要确定关于释放源的假设体积的位置
这将主要取决于带有偏向顺风方向的假设体积的通风方向
第三,在某些情况下,应考虑不同方向通风 的可能性以及气体或蒸气的浮力(或相对密度 因此,从给定的释放源中得到的危险区域的体积通常将是假设体积V，的几儿倍甚至很多倍
为确定假设体积[C见式(B.4)和式(B.,5)],首先需要确定的是理论上,稀释给定的可燃性物质的释放 达到低于爆炸下限规定浓度的新鲜空气的最小通风速率,可通过式(B.1)计算出 dG/d)m m dV/d × (B.1 min 人×LEL 29 式中: dV/d -新鲜空气的最小体积流速(单位时间体积,m/s); )min 释放源的最大释放速率(单位时间质量,kg/s); dG/d m1x 爆炸下限(单位体积质量,kg/m); IEL 适用于爆炸下限的安全系数,其典型值为: 人=0.25(连续级和1级释放); =0.5(2级释放); 18
GB3836.14一2014/IEC60079-10-1:2008 T -环境温度(K) 注1:按本部分范围中给出的正常环境条件将IELv(体积百分比)转换到LEL(kg/m'),可使用下面的公式 lELm=0,416×10了×M×lEL 式中;M 分子量(kg/kmol. 计算值(dv/d)与释放源附近在考虑中的体积的实际通风率(V.)之间的关系可用(V)表示 注2;对于根据已验证的经验得到的值,制造商根据可燃性物料可能排放到空气中的特殊设备提供的有效数据,或 根据可靠的输人数据合理计算的结果,通常宜使用人=1.0的安全系数
对于用假设方法得到的其他值,宜使 用较小的安全系数
注3:在体积(V
里的多个释放源通过考虑中的通风起作用,必须确定每个释放源(dV/dr)的值及释放等级
宜 确定流速然后依据表B.2求和.
(dV/d). tm (B.2 式中;C 单位时间内新鲜空气置换(充人)的次数(sl),由式(B.3)得出 dVa/d B.3 式中: 通过考虑中的体积的新鲜空气总的流速; dV
/dr 考虑在释放附近由实际通风提供的总体积(由工厂控制 V 注4:对于室内环境来说,通常将考虑v是房屋或建筑物的体积,除非考虑此处有特殊通风和局部释放
公式(B.2)适用于对新鲜空气在理想流动条件下释放源附近瞬时均匀混合的情况
实际上,这样的 理想条件根本不存在,例如,因空气流动时产生的阻力可能造成场所部分区域通风不良
因此,在释放 源附近,有效的换气会低于式(B.3)中得出的c值,而导致V，增大,为此,对式(B.2)引人附加校正(质 量)系数,可得出 f×(dV/d/). " (B.4 V1=f×V 式中/是爆炸性气体环境有效的稀释程度,即通风效率,取值范围从/=1(理想状态)到典型价 f=5(空气流动受阻碍)之间
B.5.2.3露天场所 在露天场所,即使风速很低,也会形成高的换气次数
在露天场所,应基于场地布局和场地特点进行评定
V，的评定最好在使用适当模型工具的基础上 进行,例如,使用CFD(计算流体力学)分析
作为下面可能使用的概要,这不是合理可行的替代评定
但是,由于计算的限制和其他因素的影响 例如,在露天场所通常会扩散的更快),该公式通常将导致体积过大
为避免该位置的重叠,应注意值在实际选择时的运用 例如,在露天场所,假设一侧长度为15m的立方体积,在风速约为0.5m/s时容积V
为3400m" 的换气速度则大于100次/h(0.03次/s)
对露天场所,保守估算取c=0.03次/s,爆炸性气体环境的假定体积V，用式(B.5)便可得出 xdv/di) V B.5 0.03 式中: -允许阻止空气流动的参数[见式(B.4]; dV/d 前述定义(m/s); )min 0.03 每秒的换气次数
19
GB3836.14一2014/IEc60079-10-1;2008 B.5.2.4受限制的露天场所 如果通风体积如5m×3m×1m(V,=15m')这样小例如,油水分离器的过程),并且风速是 0.05m/s,那么c为35/h(0.01/s)
B.5.2.5持续时间的估算 释放源停止释放后,要求平均浓度从初始值X
下降到倍LEL的时间！可由式(B6)估算出: LEL×人 B.6 式中: -用与LEL相同的单位所测量的可燃性物质的初始浓度,即(体积比)%或kg/nm
在爆炸 Xo 性气体环境中的某一位置,可燃性物质的浓度可能为100%(一般仅在非常靠近释放源的位 但是,当计算值时,要取的x
合适值取决于具体情况,考虑到受影响的体积之外的 置)
其他因素以及释放的频次和持续时间 -单位时间内换气次数; 与C中的单位相同,若C为每秒换气次数,则1为秒; 允许阻止空气流动的系数,并且是用于确定V，的同一数值[见式(B.4] 自然对数; ln -与爆炸下限(LEL)有关的安全系数,并且是用于决定(dV/d)的同一数值(见式B.1. 由式(B.6)计算所得的!值本身并不能作为确定区域类型的量值,它提供了与特定过程和场所的时 间范围进行比较的附加信息
B.5.3通风等级的评定 B.5.3.1概述 通常情况下,连续级释放形成0区;1级释放形成1区;2级释放形成2区
但由于通风的作用，上 述分级原则并不总是一成不变的
在某些情况下,由于通风等级和有效性的程度可以很高,使其实际上是非危险场所
换句话说,由 于通风的等级很低,会使区域降为较低数字区域即,2级释放划分成1区危险场所)
例如,这种情况 可能在气体或蒸气释放停止后,爆炸性气体环境持续存在,且扩散很慢时出现,因此,爆炸性气体环境所 持续的时间比该等级释放所预计的时间要长
体积V2可用来要求通风等级为高、中、低的程度释放等级
B.5.3.2高级通风(VH 只有当风险评估表明,由于温度和/或压力的突然增加而导致潜在危险范围作为点燃与V体积相 同的爆炸性气体环境的结果可以忽略不计时,才可视为高级通风(vH)
风险评估应考虑次生效应(例 如,可燃性物料的进一步释放) 当V2小于0.1m或小于V
的1%时,取其中的较小值,通常将使用上述情况
在这种情况下可 以认为危险区域的体积等于V 注1:有关小体积V2的信息源自Hl.S(英国)的技术报告RR630/2008.
在实际中，一般情况下,高级通风仅用于释放源周围的局部人工通风系统,很小的封闭场所或释放 速率极低的场所
首先,大多数封闭场所含有多个释放源
一般情况下,在已划分为非危险场所的区域 20
GB3836.14一2014/IEC60079-10-1:2008 范围内有多个小的危险场所的划分方法是不可取的
其次,对于场所划分考虑的典型释放速率,即使在 露天场所,自然通风经常不能满足要求
况且,正常情况下,在较大封闭场所按要求的速率进行人工通 风通常也是不实际的
注2;当依据人工通风计算V时,可考虑采取的某些人工通风方式,例如,从释放源排出的主要通风气流以及在远 离潜在点燃源方向出现稀释的情况是常有的,和将局部通风系统或将稀释性通风施加到诸如气体分析室外壳 或工艺试验装置外壳这种相对较小的外壳中一样
B.5.3.3低级通风(VL) 如果V大于V.,可以看做是低级通风(VL)
除非眼制空气流动,露天场所通常不会发生低皱酒 风,例如,在坑内
B.5.3.4中级通风(VM) 如果通风既不是高级通风(VH),也不是低级通风(VL),将被看做是中级通风(VM)
通常情况 下,V，小于或等于V.
作为中级通风,应控制释放出的可燃性蒸气和气体的扩散
释放停止后,爆炸 性气体环境扩散所需的时间,根据释放源为1级释放还是2级释放确定,并应满足1区和2区的条件
可接受的扩散时间取决于释放源预计的释放频率和每次释放持续的时间
当体积V2值小于任何封闭 场所的体积值时,仅将封闭场所部分划分为危险场所是可以接受的
在某些情况下,根据封闭场所的大 小,V，值也可以与封闭的体积相近
这时封闭场所应全部划为危险区
在户外场所,除非V，非常小或有有效的限制空气流动的措施,应被视为中级通风(VM). B.6通风的有效性 通风的有效性影响着爆炸性气体环境的存在或形成,因此,当确定区域类型时,需要考虑通风的有 效性(与等级相同.
通风有效性应划分成以下三个等级(见附录c中的例子)
良好;通风连续存在; -般;在正常运行时,顶计通风存在
允许发生短时,不经常的不连拨通风， 差;不能满足“良好”或“一般”标准的通风,但预计不会出现长时间的不连续通风
对于差的通风都不能满足的通风条件,不得考虑成有通风条件的场所
自然通风;对户外场所,一般情况下,判断通风条件应以假设最小风速为0.5m/s为基础,且连续地 存在
这种情况下,通风的有效性应被看作是“良好" 人工通风;在评定人工通风有效性时,应考虑设备的可靠性和有效性,例如,备用的风机 通常,良 好的有效性要求在故障状态下,备用风机能自动启动
但是如果采取措施在通风设备出现故障时防止 释放可燃性物质例如,自动关闭加工设备),在通风设备正常运行时所确定的场所分类就不需要进行调 整,也就是说,可以假定通风有效性良好
B.7实施指南 通风对各类区域的影响可归纳在表B.1中,包括B.8中的一些计算
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GB3836.14一2014/IEc60079-10-1:2008 表B.1独立通风对区域类型的影响 通风 等级 低 释放等级 高 中 有效性 良好、一般 连续级 良好 良好 差 -般 -般 或差 0区NE 0区NE 0区NE) 0区 0区十2区 0区十1区 0区 连续级 非危险" 2区" 1区" 0区NE 1区NE 1区NE) 1级 1区 1区十2区 1区十2区 1区或0区" 非危险" 2区" 非2区" 2区NE (2区NE) 2区 2区 2区 2级" 2区 1区至0区 非危险 非危险" 注1;“”表示被包围
注2.宜特别小心避免含有2级释放的释放鄙封闭区域被划为0区的情况
这也适用于小型非吹扫与非正压封 闭区域,例如仪表盘或仪表气候防护外壳、保温绝热外壳或管道安装之间的封闭区域以及绝热外壳
-些适当的定位孔至少宜优先考虑配备这类外壳,使内部的空气能畅通无阻地流动
如果这样做不可能、 不实用或不需要时,宜力争做到将主要潜在释放源保持在外壳之外,例如,管道连接通常不能进人绝缘外 壳以及其他任何可能被认为是潜在释放源的设备
注3;连续的1级释放最好不要用低等级的通风固定在区域中
要么重新定位释放源,改进通风等级,要么降低 释放等级
注4:有规律活动的例如容易预测)释放源的总和宜根据操作程序的具体分析来求得
例如,N种带有普通释 放模式的释放源通常被看做是带有N种不同排放点的单一释放源 0区NE、l区NE或2区NE表示在正常条件下,其范围可忽略不计的理论上的区域
由2级释放形成的2区也会超过由1级或连续级释放形成的区域,在这种情况下,应取较远距离
若通风很弱,并且释放形成的爆炸性气体环境实际上还连续存在(亦即接近“无通风”条件),则为0区
表B.2在V，中多重释放的求和程序 带有(dV/d)的动作 释放等级 连续级 av/d)的所有值求和,并将结果全部应用在式(B2)式(B.6)中 依据表B.3,计算所需的(dV/d)m最大值的数量以及上一行中得出的连续释放的(dV/d)m的总和,并 1级 将结果全部应用在式(B.2)式(B6)中 仅使用(dV/d)的单一最大值以及从上一行中得到的连续的和1级释放的(dV/d)项,并将该值应 2级 用于式(B.2)式(B,6)中 心
GB3836.14一2014/IEC60079-10-1:2008 表B.3多个1级释放的求和程序 1级释放的数量 按照表B2使用的1级释放的数量 35 G 1013 14一18 1923 2427 2833 3439 10 4045 46一51 12 B.8确定通风等级的计算 注;在这些计算实例中,假定X
=100%,这可给出不乐观的结果
计算1 释放特性 可燃性物质 甲苯蒸气 甲苯的分子质量 92.14kg/kmol 排气口 释放源 爆炸下限(IEL 0.046kg/m(1.2%体积比 释放等级 连续级 安全系数, 025 释放速率(dG/d) 2.8×10-lkg/s 通风特性 室内场所 1/h(2.8×10-4/s 换气次数,C 通风质量系数， 环境温度,T 20C(293K 温度系数(T/293K 建筑尺寸,V l0m×15m×6m 新鲜空气最小体积流动速率: 10" dG/dl) 2.8× 293 × =2.4×10》m/s dV/d)mn= ×LEL 29一0.25又0.o04629 假设体积V值 f×dV/d)m 5×2.4×10- )we V;一 =4.3×10m" 2.8×10- 23
GB3836.14一2014/IEc60079-10-1;2008 持续时间 这对于连续释放不适用
结论: 假设体积V值减小到忽略不计
由于V<0.1m'(见B.5.3.2),对释放源和在考虑中的区域来说,通风等级可以视作高级
如果通风的有效性为“良好”,那么0区的范围可以忽略不计(见表B.1)
计算2 释放特性 可燃性物质 甲苯 甲苯的分子质量 92.14kg/kmol 释放源 法兰故障 爆炸下限(LEL 0.046kg/m'(1.2%体积比 释放等级 2级 安全系数, 0,25 释放速率(dG/d). 2.8×10-kg/s 通风特性 室内场所 换气次数,c 1/h(2.8×10-4/s 通风质量系数， 环境温度,T 20C293K 温度系数(T/293K 建筑尺寸,M 10m×15m×6tm 新鲜空气最小体积流动速率 2.8×10 293 出= dV/d)mim =1.2×10-m/s ×LEL 0.25×0.046 293 293 假设体积V，值: f×(dV/d) 5×1.2×10" nmn =2.2m 2.8×10 持续时间 1.2×0.5 LELx -己 25.6h 100 结论 假设体积V2虽然明显小于V.,但仍然大于0.1m 对于以此为基础的释放源以及考虑中的区城,通风等级可以视作中级
但是,爆炸性环境持续时间 较长,不能满足2区定义 计算3 释放特性 可燃性物质 丙烧气体 丙婉的分子质量 44.1kg/kmol) 罐装咀 释放源 爆炸下限(LEL) 0.039kg/m(2.1%体积比 1级 释放等级 0.25 安全系数,k 24
GB3836.14一2014/IEC60079-10-1:2008 释放速率(dG/dr) 0.005kg/s 通风特性 户内场所 换气次数,c 20/h(5.6X10-/s) 通风质量系数，/ 环境温度,T 35C(308K 温度系数,(T/293K 1.05 建筑尺寸,M. 10m×15m×6m 新鲜空气最小体积流动速率 0.005 308 dGde X dV/dmi= =0.6m'/s ×LEL 0.25×0.039 293 293 假设体积V值: f×dV/d )mia 1×0.6 V2 =1.1×10m 5.6×10" 持续时间: LELx ,2x0.25 n =0.26h An t一 20 100 结论 假设体积V，足够大,但不超过V
以计算结果为依据,对释放源及考虑中的区域来说,通风等级可以考虑视为中级
在持续时间为 026h条件下,若操作频繁重复;,刚不能满足1区定义 计算4 释放特性 可燃性物质 氨气 氨气的分子质量 17.03kg/kmol 蒸气阀门 释放源 爆炸下限(LEL 0.105kg/m'(14.8%体积比 释放等级 2级 安全系数.k 0,5 释放速率dG/d， 5X10-"kg/s )mnx 通风特性 户内场所 换气次数,C 15/h(4.2×10-/s) 通风质量系数， 环境温度,T 20C(293K) 温度系数,(T/293K 建筑尺寸,V
10m×15m×6m 新鲜空气最小体积流动速率 dG/d) 5×10 293 "义 dV/d)m= 9.,5×10m'/s ×IEI 293 0.5×0.l05 293 假设体积V值 f×(dV/dr 1×9.5×10- )e N =0.02m 4.2×10- 25
GB3836.14一2014/IEc60079-10-1;2008 持续时间 l4.8×0.5 ,LIx上-二 -己'n" =0,.17h(10min 100 结论: 假设体积V
值可减小到忽略不计
以通风对区域类型的影响为依据(见表B.1),相对释放源及考虑中的区域,通风等级可视作高级 V2<0.1m)
如果通风的有效性为“良好”,那么2区的范围可以忽略不计(见表B.1)
计算5 释放特性 可燃性物质 丙婉气体 丙婉的分子质量 44.lkg/kmol 释放源 压缩机密封处 爆炸下限(LEL 0.039kg/m(2.1%体积比 2级 释放等级 0.5 安全系数,k 0.02kg/s 释放速率(dG/d)n 通风特性 户内场所 换气次数,c 2/h(5.6X10-'/s) 通风质量系数，/ 环境温度.T 20C(293K) 温度系数,(T/293K) 新鲜空气最小体积流动速率: 0.02 293 dG/d)es d/d -1.02m'/s )mia 293 k×IEL 0.5×0.039 293 估算假设体积V值 ×dV/d)mn 5×1.02 V =9200m 5.6又0 持续时间 2.1X0.5 LELx上 马 =11.4h 100 结论 以房间10m×15m×6m为例,假设体积V将大于房间的体积V
此外,持续时间也很重要
可 以扩散超过有形界限,且将持续存在
以计算结果为依据,相对释放源及考虑中的区域,通风等级可视作低级
不考虑通风的有效性,该区城至少应划为1区甚至是0区(见表B.1)
这是不能接受的,需要采取 措施来减少泄漏率或在压缩机密封周围采用局部抽气通风的方式以极大地改善通风
计算6 释放特性 可燃性物质 甲烧气体 甲烧的分子质量 16.05(kg/kmol 释放源 管道接合部 26
场所分类爆炸性气体环境GB3836.14-2014
在爆炸性气体环境下工作时，人们必须要了解不同场所中气体的特点，并且根据GB3836.14-2014标准进行分类。该标准制定了场所分类爆炸性气体环境的具体规范，包括气体分类、场所分类以及相应的安全措施等。
根据GB3836.14-2014标准，场所分类分为以下三类：
- 第一类：气体只在极少的情况下出现；
- 第二类：气体会在正常操作过程中偶尔出现；
- 第三类：气体经常存在。
根据气体的分类，GB3836.14-2014标准将气体分为以下五类：
- 第一类：乙炔；
- 第二类：水蒸气、液化气、液化石油气；
- 第三类：甲烷；
- 第四类：乙烯、丙烯等碳氢化合物；
- 第五类：其他易爆气体。
根据不同场所和气体浓度，GB3836.14-2014标准规定了相应的安全措施。例如，在第一类场所中，气体只在极少情况下出现，因此无需采取特殊安全措施。而在第三类场所中，气体经常存在，必须采取防爆措施，如使用防爆电器、排风系统等。
在实际工作中，对于可能存在爆炸性气体环境的场所，必须对气体进行分类，并采取相应的安全措施。否则一旦发生事故，可能会造成严重的人员伤亡和财产损失。
总之，场所分类爆炸性气体环境GB3836.14-2014标准在保障工人安全方面起到了至关重要的作用。在实际工作中，各行业必须认真学习和遵守该标准，确保工人的生命财产安全。
