国家标准 GB/T25285.1一2021 代替GB25285.1一2010 爆炸性环境爆炸预防和防护第 1部分:基本原则和方法 Explosiveatmspheres一Explosimpreventionandproteetiomr Part1Basieeoneeptsandmethodolosy 2021-10-11发布 2022-05-01实施国家市场监督管理总局发布国家标涯花警理委员会国家标准
GB;/T25285.1一2021 目次前言引言范围规范性引用文件术语和定义风险评定 4.1通则 4.2爆炸危险识别 4.3点燃危险识别估计爆炸可能产生的效应 4,4 可能点燃源 5.1热表面 5.2火焰和热气体(包括热颗粒 5.3机械产生的冲击、摩擦和磨削 5.4电气设备和元件 5.5杂散电流、阴极防腐措施 5.6静电 l0 5.7 雷电 l0 5.8 l0 10'Hz3×10Hz射频(RF)电磁波 5,93×1oHz3×10Hz电磁波 5.10电离辐射 11 5.l1超声波 1l 5.12绝热压缩和冲击波 11 5.13放热反应(包括粉尘自燃) 12 风险降低 6.1基本原理 11 6.2避免出现爆炸性环境或减少危险爆炸性环境的量 11 6.3危险场所 15 6.4设备、防护系统和元件避免有效点燃源的设计和制造要求 16 6.5设备、防护系统和元件降低爆炸效应的设计和制造要求 x 6.6对紧急措施的规定 23 6.7爆炸预防和防护用测量和控制系统的原则 24 使用信息 7.1通则 24 24 7.2试运行、维护和修理时防止爆炸的资料 25 7.3资质和培训
GB/T25285.1一2021 26 附录A资料性设备密封性 28 附录B资料性设备保护级别(EPL)和分区之间的关系 29 附录c规范性爆炸性环境用工具 30 附录D(规范性液体中超声波阔限值的验证程序 32 参考文献
GB;/T25285.1一2021 前言本文件按照GB/T1.1一2020<标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草本文件是GB/T25285《爆炸性环境爆炸预防和防护》)的第1部分 GB/T25285已经发布了以下部分 -第1部分;基本原则和方法 -第2部分:矿山爆炸预防和防护的基本原则和方法本文件代替GB25285.1一2010(《爆炸性环境爆炸预防和防护第1部分;基本原则和方法》,与 GB25285.1一2010相比,主要技术变化如下修改了风险评定(见第4章,2010年版的第4章,第5章) 增加了雷电防护措施的要求(见6.4.8); 修改了超声波设备的要求见6,4.12,2010年版的6.4.12); 增加了设备、,防护系统和元件降低爆炸效应可采取的措施(见.5). 删除了耐爆炸设计,泄爆、抑爆、防止爆炸传播措施的具体内容(见2010年版的6.5.2一6.5.5); 增加了液体中超声波闵限值的验证程序(见附录D) 请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由电器工业协会提出本文件由全国防爆电气设备标准化技术委员会(sAc/Tc9)归口本文件起草单位;南阳防爆电气研究所有限公司,国家石油天然气管网集团有限公司华南分公司、石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院、上海仪器仪表自控系统检验测试所有限公司、佳木斯防爆电机研究所有限公司南通醋酸纤维有限公司,创正电气股份有限公司,卧龙电气南阳防爆集团股份有限公司本文件主要起草人:张刚、田中山、徐建平、王军、郎需庆、王维越、王巧立、廖远桓、张立新、喻宗富、杨文宇、王成硕本文件所代替文件的历次版本发布情况为: GB25285.12010
GB/T25285.1一2021 引言 GB/T25285《爆炸性环境爆炸预防和防护》目的是为爆炸的预防和防护确立基本的原则和方法，由于矿井与工厂爆炸性环境条件的差异,对爆炸预防和防护的措施和方法也有不同的要求,因此 GB/T25285由两个部分构成第1部分:基本原则和方法确立了除采矿工业外其他工业的爆炸预防和防护的一般原则和方法 -第2部分:矿山爆炸预防和防护的基本原则和方法确立了采矿工业的爆炸预防和防护的原则和方法 GB25285发布实施已十余年,这期间爆炸风险识别与评定、爆炸预防和防护技术/设备/系统有了 -定的发展,因此需要对本文件的技术内容进行修订以适应上述发展本次修订也对文件结构进行了 -些调整完善使用本文件宜了解下述情况爆炸可能源自设备、防护系统和元件加工或应用的物质或材料设备,防护系统和元件释放的物质设备、防护系统和元件相邻的物质; 设备、防护系统和元件的制造材料由于设备、防护系统和元件的安全不仅取决于设备、防护系统和元件本身,也取决于处理的物质或材料及其用途,本文件涉及规定用途和可预见的误用有关的内容,即制造商在设备、防护系统和元件的设计和制造期间,宜考虑它们的用途及如何使用只有采取这种方法,才能降低设备、防护系统和元件的固有危险注:设备、防护系统和元件的使用者,评定工作场所的爆炸风险及选择适当的设备、防护系统和元件时,本文件也能作为指南 IN
GB;/T25285.1一2021 爆炸性环境爆炸预防和防护第1部分:基本原则和方法范围本文件规定了对可能导致爆炸的危险情况识别和评定的方法,以及与安全要求相适应的设计和结构措施,通过以下方面实现 -风险评定; 风险降低设备、防护系统和元件的安全,可通过消除危险和/或限定风险来实现,即采取下列方式适当的设计无安全防护装置); a b)安全防护装置; c 使用信息; d)任何其他预防措施与a)(预防)相应的防爆措施和与b)防护)相应的防爆措施在第6章中涉及与c)相应的防爆措施在第7章中涉及与d)相应的防爆措施在本文件中未涉及它们在GB/T15706(在GB/T15706- 2012中为第6章)中涉及只有当设备、防护系统和元件在其预期使用的范围内运行,并且按照相应的操作规程或要求进行安装和维护时,本文件规定的预防和防护措施才能提供所要求的保护等级本文件规定了通用设计和制造方法,帮助设计人员和制造厂设计设备、防护系统和元件时实现防爆安全本文件适用于在大气条件下,任何拟用于爆炸性环境的设备、防护系统和元件这些环境可能由设备、防护系统和元件处理、使用或释放的可燃性物质造成,或由设备、防护系统和元件周围的可燃性物质和/或设备、防护系统和元件的构成材料造成本文件适用于各个使用阶段的设备、防护系统和元件本文件适用于除煤矿用设备外的其他场所使用的类和类设备;对于煤矿井下区域用设备以及由瓦斯和/或可燃性煤粉引起危险的煤矿地面设施用设备要求,见GB/T25285.2 本文件不适用于医学环境的医用设备; 完全是由爆炸物质或不稳定化学物质存在引起的爆炸危险场所使用的设备、防护系统和元件; 由物质与除大气中的氧气外的其他氧化剂反应产生的爆炸,或者由其他危险反应或非大气条件产生爆炸的场所的设备、防护系统和元件规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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电工术语爆炸性环境用设备 GB/T3836.15爆炸性环境第15部分;电气装置的设计,选型和安装
GB/T25285.1一2021 GB/T3836.28爆炸性环境第28部分;爆炸性环境用非电气设备基本方法和要求 GB/T15706机械安全设计通则风险评估与风险减小 EN15198预期用于潜在爆炸性环境的非电气设备和元件风险评估方法(Methodologyforthe 田poeatalyexplosie iskassessmentofnon-electriealequipmentandcomponentsforintendeduse atmoSpheres 术语和定义 GB/T2900.35界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3. 可燃性物质lammablesubstance 当被点燃时,会与空气发生放热反应的气体、蒸气液体,固体形式或这些形式的混合状态的物质 3.2 元件componemt 对设备和防护系统安全功能至关重要但无独立功能的器件 3.3 爆燃delagration 以亚音速传播的爆炸 3.4 爆轰detonation 以超音速传播并具有冲击波特性的爆炸 3.5 设备equipment 单独或组合使用,用于能量的产生、传输、储存、,测量、控制、转换和/或材料处理,而且由于自身的潜在点燃源能引起爆炸的机械、器械、固定式或移动式装置、控制单元、仪器及探测或预防系统 3.6 爆炸explosionm 导致温度升高和/或压力增大的剧烈氧化反应或分解反应 3.7 爆炸范围explosionrange 可燃性物质与空气混合能够引起爆炸的浓度范围 3.8 爆炸极限esplosionlimits 爆炸范围的限值 3.9 爆炸下限lowerexplosion imt,LL 爆炸范围的下限值 3.10 爆炸上限upperexplosiomlimit;UEL 爆炸范围的上限值 3.11 爆炸温度点explosionpoints 爆炸下限温度点和上限温度点
GB;/T25285.1一2021 3.12 爆炸下限温度点 lowerexplosionpoint 可燃性液体在空气中的饱和蒸气浓度等于爆炸下限时的温度 3.13 爆炸上限温度点upperexplosiopoint 可燃性液体在空气中的饱和蒸气浓度等于爆炸上限时的温度 3.14 耐爆炸esplsion- resistant 容器和设备设计能耐爆炸压力或耐爆炸压力冲击的特性 3.15 )ressure-resistant 耐爆炸压力explosiom- 力容器和设备设计能承受预期的爆炸压力而不发生永久变形的特性 3.16 耐爆炸压力冲击esplosio-pressre-shoek-resistant 容器和设备设计能承受预期的爆炸压力而无破裂,但允许有永久变形的特性 3.17 爆炸性环境explosiveatm0sphere 在大气条件下,气体、蒸气、薄雾或粉尘状的可燃性物质与空气形成的混合物点燃后,燃烧传播至整个未燃混合物的环境 3.18 闪点flashpoint 在规定的试验条件下,使液体释放出大量的蒸气而形成能被点燃的蒸气与空气混合物的最低液体温度 3.19 危险爆炸性环境hazardosexplosiveatmosphere 如果爆炸会造成危害的爆炸性环境 3.20 杂混物hybridmixture 不同物理状态的可燃物质与空气的混合物 3.21 惰化inerting 添加惰性物质防止成为爆炸性环境的方法 3.22 规定用途intendeduse 按照GB/T3836.1和GB/T3836.28规定的设备类别和设备保护级别EPL)要求,并考虑制造商提供的设备、防护系统和元件安全运行所要求的全部资料来使用设备、防护系统和元件 3.23 ,Loc 极限氧浓度limiting0xygen concenmtratiom; 在规定的试验条件下确定的,不会发生爆炸的可燃性物质,空气与惰性气体混合物的最高氧气浓度 3.24 机械装置machinery 用于特定用途、由零件或元件连接组成的装备,在控制和电源电路及适当的传动机构作用下至少有
GB/T25285.1一2021 一个部分运动,主要用于材料(“材料”相当于“物质”或“产品”)的加工,处理,运送或包装注术语“机械装置"也包括为达到共同目的,要作为整体运行而安装和控制的机器组合 3.25 故障malfunection 设备、防护系统和元件不执行其预定功能的情况注:由于原因的多样性,对于本文件中涉及的故障原因,还包括加工材料,工件的性能或尺寸的改变; 设备、防护系统的一个(或多个)零部件或元件的失效外部干扰(例如冲击振动,电磁场) 设计错误缺陷例如软件出错; 电源或其他工作的干扰; 操作人员对设备失去控制(特别是手持式机器和移动式机器》. 3.26 ;MESG 最大试验安全间隙 maximmexperimentalsafe ap; 在规定的试验条件下,试验设备内设腔室里面各种浓度的被试气体或蒸气与空气的混合物点燃后，能够阻止火焰通过内设腔室两部分之间25mm长接合面点燃外部气体混合物的接合面最大间隙注最大试验安全间隙是相应气体混合物的特性(见GB/T2900.35). 3.27 最大爆炸压力 mximumexplosionpreSSure mas 在规定的试验条件下,密闭容器内爆炸性环境爆炸过程中产生的最大压力 3.28 爆炸压力最大上升速率maximumrateofexplosionpressurerise dp/dr)mas 在规定的试验条件下,密闭容器内可燃性物质在爆炸范围内,所有爆炸性气体爆炸过程中.单位时间内压力上升的最大值 3.29 最小点燃能量minimwignitneneryi. 在规定的试验条件下,电容器的放电足以有效点燃最易点燃爆炸性环境时,电容器内存贮的最小电能 3.30 爆炸性环境的最低点燃温度minimumigmitiontemperatureofanesplosiveatmsphere 在规定的试验条件下,可燃性气体或可燃性液体蒸气的最低点燃温度,或者粉尘云的最低点燃温度 3.31 miniumignitiontemperatureofacombustiblegas 可燃性气体或可燃性液体的)最低点燃温度 wrofaeombustihleliquid) 在规定的试验条件下,可燃性物质以气体或蒸气形式与空气形成的混合物被热表面点燃时,热表面的最低温度注;该术语可与“自燃温度”相互替换使用 3.32 gnitin 粉尘云的最低点燃温度 minimum iontemperatureofadustcoud 在规定的试验条件下,最易点燃的粉尘、空气混合物在热表面上被点燃时,热表面的最低温度
GB;/T25285.1一2021 3.33 粉尘层的最低点燃温度 minimuignitiomtemperatureofadustlayer 在规定的试验条件下,粉尘层在热表面上发生点燃时,热表面的最低温度 3.34 正常运行normaloperation 设备,防护系统和元什在其设计参数范围内实现预期功能的运行状况注1，可燃性物质的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:故障如泵的密封件、法兰垫片破损或因故障造成物质泄漏)包括紧急维修或停机都不能看作是正常运行 3.35 潜在爆炸性环境potentiallyexplosiveatmosphere 由于区域条件和工作条件可能形成爆炸的环境 3.36 i 防护系统protect ve system 能够立即停止刚发生的爆炸和/或限制爆炸火焰和爆炸压力的有效范围的设计单元注，防护系统可能作为设备的一部分,也可能作为自主系统单独投放市场 3.37 减压的爆炸压力reduced explosionpressure 采用泄爆或抑爆方法保护的容器内爆炸性环境爆炸产生的压力 3.38 堆积粉尘的自燃ser-ignitionofdustinblk 粉尘的氧化和/或分解产生热量的速率大于环境的散热速率引起的粉尘点燃 3.39 正常密封性normaltightness 当在正常运行期间适合于应用的任何密封性试验或密封性监测未发现任何危险泄漏时,无泄漏 3.40 加强密封性enhaneedtightness 当由于设计和维护措施,在正常运行和预期故障期间适合于应用的任何密封性试验或密封性监测未发现任何危险泄漏时,无泄漏风险评定 4.1通则对非电气设备,元件,肪护系统、装置及其组合如果它们本身有潜在点燃源,并且预期用于爆炸性环境中,则应根据GB/T3836.28进行风险评定对其他情况,应根据GB/T15706和/或EN15198进行风险评定,除非有对情况更加适合的其他标准,考虑下列要素识别爆炸危险并确定危险爆炸性环境出现的可能性(见4.2); aa b) 识别点燃危险并确定潜在点燃源出现的可能性(见4.3) 估计点燃后爆炸的可能效应(见4.4) c d)评价风险以及是否达到预期的保护等级注:预期保护等级至少由法律要求和用户规定的附加要求如有必要)来定义考虑降低风险的措施(见第6章 e 危险评定应采用综合评定方法,特别是对于复杂设备、防护系统和元件,构成独立单元的装置,尤其是扩展的装置这种风险评定方法需要考虑下列因素产生的点燃和爆炸危险:
GB/T25285.1一2021 -设备、防护系统和元件本身 -设备、防护系统和元件与其处理物质之间的相互作用在设备、防护系统和元件内部进行的具体工艺过程 -设备、防护系统和元件的周围环境及可能与相邻工艺过程的相互作用 4.2爆炸危险识别 4.2.1通则爆炸危险通常与设备、防护系统和元件所处理,使用或释放的材料和物质有关,也与制造设备、防护系统和元件的材料有关其中一些释放的物质在空气中会经历燃烧过程燃烧过程通常伴有大量的热释放,同时会产生压力及释放有害物质与燃烧不同,爆炸基本上是反应区域(火焰)在危险爆炸性环境中的自行传播一旦危险爆炸性环境被有效点燃源点燃,与之有关的潜在危险就释放出来 4.2.2和4.2.3中列出的安全特性描述了与安全有关的可燃性物质特性材料特性和安全特性用于爆炸危险识别需要注意,这些安全特性不是常量,而是(例如)与测量采用的技术有关而且对于粉尘来说,列出的安全数据仅作为推荐值,因为这些值与粉尘颗粒大小和形状、湿度及添加剂甚至微量的浓度)有关对于特定的应用,宜对设备中出现的粉尘试样进行试验,得出的数据用于危险识别 4.2.2燃烧特性由于在这里不是用材料本身,而是用粉尘与空气的接触或混合说明潜在危险,因而应确定可燃性物质与空气混合物的特性这些特性给出关于物质的燃烧特性和是否能够引起燃烧或爆炸的信息相关数据有: 爆炸下限温度点(见EN15794),如果爆炸下限温度点不能获得,可由闪点(具有一定安全系数)代替; -爆炸极限(LEL、UEL)(见GB/T16425和GB/T12474); 注在GB/T3836.12中,爆炸下限(LEL.)和爆炸上限(UEL.)分别命名为燃烧下限(LFL)和燃烧上限(UFL). -极限氧浓度(LOC)(见EN14034-4和GB/T38301) 4.2.3爆炸特性爆炸性环境点燃后的特性应用下列数据描述 -最大爆炸压力(力.)(见GB/T16426,EN14034-4和EN15967); 最大爆炸压力上升速率[(dp/d).]见GB/T16426,EN14491和EN15967). -最大试验安全间隙(MESG)见GB/T3836.11) 4.2.4危险爆炸性环境出现的可能性危险爆炸性环境出现的可能性取决于下列方面 -可燃性物质的存在; -可燃性物质(如气体、蒸气、薄雾、粉尘)的扩散程度; -可燃性物质在空气中的浓度在爆炸范围内点燃后足以造成伤害或破坏的爆炸性环境的量在评定危险爆炸性环境出现的可能性时,需要考虑现场存在的物质经化学反应、分解和生物过程可能形成的危险爆炸性环境如果无法估计危险爆炸性环境出现的可能性,则应假定这样的环境始终存在
GB;/T25285.1一2021 上述各方面具体如下 a 可燃性物质的存在可燃性物质应被视为能形成危险爆炸性环境的材料,除非对其特性的调查表明,在与空气的混合物中,爆炸不能自行传播在评定危险爆炸性环境出现的可能性时,需要考虑现场存在的物质经化学反应,分解和生物过程可能形成的危险爆炸性环境 b 可燃性物质的扩散程度气体、蒸气和薄雾的本质特性决定了它们具有很高的扩散程度并足以形成危险爆炸性环境对于粉尘,如果颗粒尺寸等于或小于0.5mm,则足以形成危险爆炸性环境注1:在现实中出现的大量薄雾,悬浮微粒和各类粉尘,其微粒尺寸均在0.001mm0.1mm之间注2;可燃性飞絮是一种类型的粉尘(A类,见GB/T3836.1),包括纤维(例如棉/碳/黄麻纤维),其一个尺寸大于0.5mm,可能与空气形成危险爆炸性环境应注意,即使杂混物中的每种可燃性物质均不在爆炸范围内,杂混物中也可能发生爆炸可燃性物质的浓度当散布在空气中的可燃性物质的浓度达到最低值(爆炸下限)时,爆炸是可能的当浓度超过最大值(爆炸上限)时,爆炸将不会发生注3:有些物质化学性能不稳定,如乙和环氧乙烧,即使在缺乏氧气时也能发生放热反应,因此爆炸上限为100% 爆炸极限随温度和压力不同而变化通常,爆炸上、下限间的范围随压力和温度的升高而变宽在可燃性物质与氧气混合的情况下,其爆炸上限远高于空气混合物如果可燃性液体的表面温度高于爆炸下限温度点,则能够形成危险爆炸性环境(见6.2.1.2) 注4:在远低于爆炸下限温度点LEP)的温度下,杂混物如气溶胶和薄雾)可能成为爆炸性混合物与气体和燕气相比较,粉尘的爆炸极限意义不同粉尘云通常是不均匀的由于粉尘在大气中的沉积和扩散、散落,粉尘的浓度波动较大,当存在可燃性粉尘沉积时,通常认为危险爆炸性环境可能形成危险爆炸性环境的量评定出现的爆炸性环境的量是否存在危险决定于爆炸的可能效应(见4.4) 4.3点燃危险识别 4.3.1通则首先,应确定哪些类型的点燃源是可能的以及哪些是与设备(或元件、防护系统)相关的第5章考虑了不同的点燃源应评定可能接触危险爆炸性环境的所有点燃源的意义随后,所有设备相关点燃源的点燃能力应与可燃性物质的点燃特性相比较(见4.3.2). 该步骤应形成设备、元件或防护系统的所有潜在点燃源的完整列表随后,对潜在点燃源变为有效点燃源的可能性进行评定,也需要考虑维护和清洁等作业时可能产生的点燃源 4.3.2点燃特性应确定危险爆炸性环境的点燃特性相关数据如: -最小点燃能量见GB/T3836.12); -爆炸性粉尘环境的最低点燃温度(见GB/T3836.12); 爆炸性气体环境的自燃温度(见GB/T3836.11). 4.3.3有效点燃源出现的可能性应根据成为有效点燃源的可能性,按下列方式对潜在点燃源进行分类
GB/T25285.1一2021 连续或频繁出现的点燃源; 在很少情况下出现的点燃源; 在极少情况下出现的点燃源对于使用的设备防护系统和元件,这种分类应视为等效于下列情况正常运行期间出现的点燃源; 仅由于出现故障才可能出现的点燃源; -仅由于出现罕见故障才可能出现的点燃源注，可采取保护揩施使点燃源失效(见6.4) 如果无法估计有效点燃源出现的可能性,则应假定有效点燃源始终存在 4.4估计爆炸可能产生的效应为了估计爆炸可能产生的效应,需要考虑下列因素,例如火焰和热气体; 热辐射; 压力波; 飞出的碎片; 有危险的物质释放上述后果与下列因素有关: 可燃性物质的物理和化学性质危险爆炸性环境的量和界限、封闭情况; 考虑障碍物的周围环境的几何形状; 外壳和支承结构的强度; 受危险危及人员的个体防护装备; -受危险危及物体的物理性能为了使用者估计对人.家畜或财产的预期损害以及受危害场所的大小,需要提供爆炸后果的信息适当的信息应是用户说明的一部分注设备,防护系统和元件的使用者,评定工作场所的爆炸风险及选择适当的设备,防护系统和元件时,本程序也能作为指南 5 可能点燃源 5.1热表面如果爆炸性环境触及受热表面,则可能发生点燃不仅热表面本身能成为点燃源,而且与热表面挨触或被热表面点燃的粉尘层和可燃固体也能成为爆炸性环境的点燃源(见5.2) 受热表面引起点燃的能力取决于特定物质与空气混合物的类型和浓度随着温度的升高和受热表面面积的增大,点燃能量增大另外,触发点燃的温度与受热物体的尺寸和形状、邻近表面的浓度梯度热表面周围爆炸性气体的流速有关,且某种程度上还与表面的材料有关系因此,例如在相当大的受热空间(大约1L或更大)内,爆炸性气体或蒸气环境能够被低于按照GB/T383 11或其他等效方法测定 6 .l 的表面温度点燃另一方面,对于个凸面而非凹面的受热体,点燃则需要较高的表面温度;例如球状或管状物体,最低点燃温度随着其直径的减小而升高一种爆炸性环境物质经过受热表面时,由于接当触时间短,点燃可能需要较高的表面温度如果爆炸性环境与热表面接触的时间相对较长,则能发生初级反应例如冷焰),从而生成更易点燃的分解产物,加速原来环境的点燃除了容易识别的诸如散热器、干燥箱加热线圈及其他产品的热表面,机械和机器加工过程也能导
GB;/T25285.1一2021 致危险温度这些过程也包括把机械能转换成热能的设备、防护系统和元件,即各种摩擦离合器和机械操纵的制动器(例如车辆和离心分离器上) 另外,轴承、轴通道、密封压盖等的所有活动部件,如果没有进行充分的润滑也能成为点燃源在活动部件的密封壳体内,外物的侵人或轴心偏移也能导致摩擦,进而导致表面温度升高,在某些情况下,温度甚至升高很快热表面也可能通过其他点燃源加热吸收体产生,例如电磁波(见5.8和5.9)和超声波(见5.11) 还需要考虑由于化学反应(例如与润滑剂和清洁剂的化学反应)引起的温度升高焊接和切削工作中的点燃危险见5.2 防止热表面引起点燃危险的保护措施见6.4.2 如果热表面全部或部分由其他条款更具体地覆盖，则这些条款应适用,见6.4.4,6.4.9,6.4.10.,6.4.12. 5.2火焰和热气体(包括热颗粒温度通常高于1000C时的燃烧反应伴有火焰热气体是反应的产物,并且在含尘和/或烟炭火焰中,还会产生炽热的固体颗粒火焰及其热反应的产物或其他高温(未燃烧)气体能够点燃爆炸性环境即使是很小的火焰,也是最有效的点燃源如果设备,防护系统或元件的内部及外部或者在装置的相邻部件内存在爆炸性环境,并且如果这些 -处发生点燃,则火焰能够通过开口(例如通风管道)传播到其他地方预防火焰传插需要专地方中有一门设计的保护措施(见6.5). 焊接或切制时产生的炽帽是具有很大表而的飘粒,因此.它们也是最有效点燃腺防止火焰和热气体引起点燃危险的保护措施见6.4.3 5.3机械产生的冲击、摩擦和磨削由于摩擦、,冲击或研磨加工如磨削,能产生与固体材料分离的微粒,并且在分离过程中由于施加能量使颗粒变热如果这些颗粒含有可氧化的物质,例如铁或钢,则它们能发生氧化过程,从而达到更高的温度这些颗粒(火花)能够点燃可燃性气体和蒸气以及某些粉尘/空气混合物(尤其是金属粉尘/空气混合物),在沉积的粉尘中,火花能引起焖燃,从而成为爆炸性环境的点燃源需要考虑石粒或杂散金属等异物进人设备、防护系统和元件造成火花滑动摩擦,即使是在类似的黑色金属之间及在某些陶瓷之间的摩擦也能产生热点及与磨削火花类似的火花这些都能引起爆炸性环境点燃当不锈钢受到冲击,摩擦或磨削时,很容易产生热表面,从而成为有效点燃源在摩擦或磨削的情况下施加高接触压力还会产生火花铁锈和轻金属例如铝和镁)及其合金之间的撞击能够引起铝热反应,也能引起爆炸性环境点燃轻金属钛和错与足够坚硬的材料撞击或摩擦时,即使没有铁锈也能够产生引燃火花焊接和切削工作中的点燃危险见5.2 防止机械火花引起点燃危险的保护措施见6.4.4 5.4电气设备和元件电气设备和元件的电火花和热表面(见5.1)能成为点燃源下列情况下能够产生电火花和热表面: 电路断开和闭合时连接松动; 杂散电流(见5.5); 过载和冷却不足; 短路应明确指出,特低电压(ELV,例如小于50V)是防止人身触电的保护,不是防止爆炸的措施尽管
GB/T25285.1一2021 如此,低于该值的电压仍能产生足够的能量,点燃爆炸性环境防止电气设备和元件引起点燃危险的保护措施见6.4.5 5.5杂散电流、阴极防腐措施下列原因可能使导电系统或系统的导电部件产生杂散电流 -发电系统的回流电流,尤其是在电气化铁路和大型焊接系统附近,例如,当轨道和敷设在地下的电缆护套等导电电气系统元件降低了该回流电流通路的电阻时 -电气装置故障造成的短路或接地故障; -磁感应(例如靠近大电流装置或射频装置,见5.8); 雷电(见5.7); 地面架空线感应如果能够传导杂散电流的系统部件被断开,被连接或桥接,即使在电位差很小的情况下,也会由于电火花和/或电孤的作用而点燃爆炸性环境另外由于这些电流通路发热也能产生点燃采用外加电流阴极防腐措施,也可能存在上述点燃危险然而,如果使用阳极保护,则不可能出现电火花引起的点燃危险,除非阳极为铝或镁金属防止杂散电流和阴极防腐引起点燃危险的保护措施见6.4.6 5.6静电在一定条件下静电能产生引燃放电带电荷的绝缘导电部件的电荷放电能够很容易导致引燃火花对于由非导电材料多数为塑料以及其他材料)制成的带电荷部件,也可能出现刷形放电在特殊情况下,在快速分离过程中(例如,薄膜越过滚筒、传动带,或由于导电和非导电材料的组合),也可能出现传播型刷形放电也可能出现散装材料造成的锥形放电和电子云放电根据放电能量大小,火花、传播型刷形放电、锥形放电和电子云放电,能够点燃各种类型的爆炸性环境刷形放电几乎能够点燃所有的爆炸性气体和蒸气环境根据现阶段掌握的知识,能排除刷形放电点燃爆炸性粉尘/空气环境防止静电引起点燃危险的保护措施见6.4.7 注:关于静电危害的更多信息见GB/T3836.26和GB/T3836.27 5.7雷电如果在爆炸性环境中出现雷电,通常会造成点燃此外,避雷器达到较高温度时也具有点燃的可能性强大电流从雷电击中的地方流过,这些电流能够在冲击点附近生成火花即使没有雷电电击,雷暴雨也能够使设备、防护系统和元件产生很高的感应电压并能导致点燃危险防止雷电引起点燃危险的保护措施见6.4.8 5.810'Hz3×10'IH射频(RF)电磁波所有产生和使用射频电气能量的系统(射频系统)都发射电磁波,例如无线电发射器或用于熔炼、烘干淬火、焊接、切割等的工业或医疗射频发生器位于辐射场内的所有导电部件都具有接收天线的作用如果场强足够大,并且接收天线足够长,这些导电部件能够在爆炸性环境中引起点燃例如,接收到的射频能量在与导电部件接触或断开过程中能够使细导线发热或产生火花接收天线获得的能量能够导致点燃,主要取决于发射器和接收天线之间的距离,以及在特定波长接收天线的规格尺寸和射频功率 10
GB;/T25285.1一2021 防止射频频谱内电磁波引起点燃危险的保护措施见6.4.9 5.93×10'Hz~3×10'5Hz电磁波该频谐范围内的辐射光辐射),尤其是当聚焦时,能够被爆炸性气体或固体表面吸收成为点燃源例如,如果物体使辐射集中在一起(例如起透镜作用的瓶子、聚焦反射器),则阳光能够引起点燃在一定条件下,强光源(持续或闪烁)的辐射被粉尘颗粒大量吸收,致使这些颗粒成为爆炸性气体或沉积粉尘的点燃源激光辐射例如在通信装置,距离测量装置、勘测仪,光学仪表中),即使距离很远,未聚焦的射束的能量或功率密度也能够高到足以引起点燃还有,当激光光束射到固体表面时或当激光光束被环境中或受污透明部件上的粉尘颗粒吸收时,也出现发热过程应注意,产生辐射的设备、防护系统和元件(例如灯管、电弧、激光等),本身就是5.1和5.4中定义的点燃源防止该频谱范围内电磁波引起点燃危险的保护措施见6.4.l0 5.10电离辐射由于吸收能量,例如,x射线管和放射性物质等产生的电离辐射能点燃爆炸性环境(尤其是有粉尘颗粒的爆炸性环境) 此外,由于放射源内部吸收辐射能,导致放射源本身温度升高能超过周围爆炸性环境的最低点燃温度电离辐射能造成化学分解或其他反应导致产生高活性基或不稳定化合物,能引起点燃注:这种辐射也能通过分解作用,造成爆炸性环境(例如水电离辐射分解产生氧气和氢气混合物) 防止电离辐射引起点燃危险的保护措施见6.4.11. 5.11超声波使用超声波时,电声换能器发射的大部分能量被固态或液态物质所吸收因此会造成暴露在超声波中的物质温度升高,在极端情况下可能产生点燃在爆炸性环境中,如果特定的吸收体将声能转换成热点,超声波驻波场或传播的超声波能点燃爆炸性环境吸收体的最危险位置是驻波场nm/2)的第一声压波腹点或传播波的第一声压最大值在液体中,如果位于液体表面的特定吸收体将声能转换成热点,稠合到液体中的聚焦超声能点燃液体上方的爆炸性环境空化现象(例如出现在超声波清洗槽中)不能引起液体上方爆炸性环境的点燃防止超声波引起点燃危险的保护措施见6.4.12 5.12绝热压缩和冲击波在绝热或接近绝热压缩的情况下及在冲击波中,能够产生高温点燃爆炸性环境和沉积粉尘) 此类温度的升高主要取决于压缩比,而非压力差注1在空气压缩机的压力管路中和与这些管路连接的容器中,会因润滑油雾压缩点燃而产生爆炸例如,在高压气体突然泄压到管道的过程中可产生冲击波在这个过程中,冲击波以超音速向低压力区域传播,当它们被管道的弯道、缩颈、连接法兰、,隔断阀等衍射或反射时,能产生极高的温度注2:容装有高氧化性气体例如纯氧或含氧浓度较高的气体环境)或不稳定气体的设备、防护系统和元件,在绝热压缩,冲击波乃至纯气流的作用下,由于润滑剂密封垫甚至结构材料能被点燃,设备,防护系统和元件能成为有效点燃源如果由此导致设备、防护系统和元件破坏,其中一些部件将点燃周围的爆炸性环境防止绝热压缩和冲击波引起点燃危险的保护措施见6.4.13 5.13放热反应(包括粉尘自燃) 当热量产生速度超过向周围环境的散热速度时,放热反应能成为点燃源多数化学反应都是放热 1
GB/T25285.1一2021 反应反应是否能够达到很高温度,取决于反应系统的体积/表面比、环境温度和滞留时间以及其他因素这种高温能导致爆炸性环境点燃,也能造成炯燃和/或燃烧注1:不能在粉尘层中自持燃烧或炯燃的材料在分散在空气中时仍可能会产生粉尘爆炸放热反应包括自燃物质与空气的反应、碱金属与水的反应、可燃性粉尘自燃、饲料生物加工处理引起自身发热、有机过氧化物的分解或聚合反应测定,见EN15188 注2;关于粉尘积聚自燃特性的催化剂也能引起产生能量的反应(例如氢气/空气环境和铂) 注3;有些化学反应(例如高温分解和生物加工处理)也能导致产生可燃性物质,它们又与周围空气形成爆炸性环境 -些结构材料与化学制品例如铜与乙炔、重金属与过氧化氢)化合作用时,能发生剧烈反应引起点燃某些物质的化合作用,尤其是均匀散布时例如铝/铁锈或糖/氯酸盐),受到冲击或摩擦作用时会产生剧烈的反应(见5.3). 防止化学反应引起点燃危险的保护措施见6.4.14 注4，由于化学反应时的热量不稳定性,反应产生高温和/或快速生成气体,也能产生危险,这些危险在本文件中没有考虑 6 风险降低 6.1基本原理根据危险爆炸性环境和有效点燃源同时存在的必要性,以及第4章描述的爆炸预期的效应,直接以下列顺序得出爆炸预防和爆炸防护的基本原理预防 a 避免或减少出现危险爆炸性环境主要通过改变可燃性物质的浓度使其处于爆炸范围之外,或者使氧气浓度低于极限氧浓度值(LOC)来实现 22 避免出现任何潜在的有效点燃源 b 防护通过防护措施停止爆炸和/或把爆炸效应眼制到容许的程度例如隔离.泄压,抑制、耐爆 1 与上述两种措施不同,这种措施允许发生爆炸可以仅采用一种上述预防或防护原理,消除风险或使风险最小化也可以综合使用这些方法避免出现危险爆炸性环境始终应是第选择出现危险爆炸性环境的可能性越大,对预防有效点燃源措施要求的程度就越高,反之亦然为了能够选择适当的措施,对每一种独立的情况都应制定防爆安全方案在爆炸预防和爆炸防护措施的计划中,需要考虑到正常运行情况,包括起动和停机此外,还需要考虑可能出现的技术故障以及符合GB/T15706的可预见的误用采用爆炸预防和防护措施,需要全面了解实际情况,并且应具有丰富的经验因此,建议寻求专家的指导 6.2避免出现爆炸性环境或减少危险爆炸性环境的量 6.2.1过程参数 6.2.1.1置换或减少能够形成爆炸性环境的物质的量如果可能,应用非可燃性物质或不能形成危险爆炸性环境的物质替换可燃性物质应将可燃性材料的量降至合理的最低量 12
GB;/T25285.1一2021 6.2.1.2限制浓度如果不可避免要处理能够形成爆炸性环境的物质,则可通过采取措施控制可燃性物质的量和/或浓度,防止或限制设备、防护系统和元件内部形成危险爆炸性环境的量如果不能保证工艺过程中固有的浓度完全在爆炸范围之外,则应对上述这些措施进行监控所采取的监控措施,如气体探测器或流量探测器,应与报警装置,其他保护系统或自动应急功能装置相连当实施这些控制措施时,可燃性物质的浓度应充分低于爆炸下限或高于爆炸上限应采取措施,保证在工艺过程中起动或停机时,使浓度在爆炸范围之外如果设备、防护系统和元件内部的浓度高于爆炸上限,则内部不存在爆炸风险;然而,独立于内部的浓度,如果释放出来,由于与空气掺杂,就可能在设备、防护系统与元件外造成爆炸危险设备、防护系统与元件内部也可能因空气进人而产生爆炸风险对于可燃性液体(如果能够排除爆炸性薄雾环境的形成),只要液体表面温度总是充分低于爆炸温度点,就可实现保持浓度低于爆炸下限的目标这取决于可燃性液体的化学性质和成分注1:如果是可燃气体的可燃液体溶液,则使用爆炸温度点容易造成误导同样,如果液体在存储温度下可能发生降解或缓慢氧化时例如沥青、燃料重油),爆炸温度点也可能造成误导注2:通常,适当选择运行条件有可能使整个设备、防护系统和元件中保持足够高的蒸气浓度,从而使浓度保持在 ,例如在罐中存放期间及当能够出现冷凝时,上部的浓度会降低,从爆炸上限之上尽管如此长的时间之后,并且表面温度大大高于爆炸 1有在正不诱气的存容器中存放相山长而成为爆炸性环境上限温度点时,整个存贮容器内环境的浓度注3:某些卤代液体,尽管不能确定液体的爆炸温度点,仍能形成危险爆炸性环境对于可燃性粉尘,由于粉尘-空气混合物通常是不均匀的,所以通过限制浓度避免危险爆炸性环境很难实现用粉尘的总量和设备、防护系统和元件的总容积来计算粉尘的浓度,通常会得出不正确的结果局部粉尘浓度与总体计算得出的结果相差很大 6.2.1.3惰化添加与所加工的产品相容的不活泼气体(例如氮气、二氧化碳、惰性气体、水蒸气或惰性粉状物质例如碳酸钙)能防止形成爆炸性环境惰化),使用惰性气体见GB/T37241 当用水蒸气惰化时需要考虑冷凝的影响使用惰性气体进行惰化是基于降低环境中的氧气浓度,从而使该环境不再是爆炸性环境最高允许氧浓度由极限氧浓度乘以适当安全系数得出惰化所需的极限氧浓度取决于所使用的惰性气体对于不同可燃性物质的混合物包括杂混物,在测定最高允许氧浓度时,应利用具有最低极限氧浓度的成分通过加人相容的惰性粉尘,也能惰化可燃性粉尘空气混合物 6.2.2设备、防护系统和元件的设计和制造 6.2.2.1通则容装可燃性物质的设备,防护系统和元件在进行设计阶段,应努力做到将可燃物质始终封闭在密闭的系统中宜尽可能使用难燃的材料制造 13
GB/T25285.1一2021 相邻设备中的工艺过程进行方式不应造成危险影响例如,这可通过将设备在空间上隔离或在设备之间加装防护装置来实现即使在大流量的可燃性物质时,也应始终将可燃性物质分成小批量,并且在每处只保持少量可燃性物质,这对安全是有利的 6.2.2.2避免或减少可燃性物质的释放为了使设备、防护系统和元件外部由可燃性物质泄漏造成的爆炸风险降至最低程度,在设计、制造和操作时应使其不会泄漏并保持密封性尽管如此,实践表明在某些情况下仍可能出现少量泄漏,在承受动态压力的密封件和衬垫处,例如在泵的密封圈处,或在采样处,可能出现少量泄漏通过将逸出的蒸气封闭并转移到不存在点燃危险的场所等方式,能防止在释放点附近出现危险爆炸性环境在设备、防护系统和元件设计时需要考虑这一情况应采取措施限制泄漏速率和防止可燃性物质的扩散必要时,应安装泄漏检测仪应特别注意下列方面结构材料的选择,包括密封垫、接合件,密封填料和保温层的材料,并考虑可能的腐蚀,磨损和被处理加工物质相互作用的危险涉及密封性的配件(见附录A) 活动连接件的数量和尺寸保持在必要的最小值涉及完整性的管道可以通过例如适当防冲击保护或适当安放实现挠性管道保持最少设置排放和局部通风装置以控制微量泄漏 -可拆卸的连接件应配置密封接头. 填料和清料操作考虑使用蒸气平衡系统并且开孔的数量和尺寸保持最少 6.2.2.3通风稀释通风对控制可燃性气体和蒸气释放的影响很重要它可用于设备、防护系统和元件的内部和外部注:GB3836.14中给出了利用通风对气体和蒸气危险场所进行控制和分类的有关内容对于粉尘,通常只有当粉尘从起源位置排放(局部排放)并且可靠地防止可燃性粉尘危险沉积时,通风才能提供充分的防护应预期粉尘在正常运行或故障期间(例如在转运点或者在检查和清洁口)从设备、防护系统及元件的开口处释放既可通过在含有粉尘的设备、防护系统及元件内部建立稍低于环境压力(负压吸人)的方法,也可通过在源头或释放点仔细收集粉尘(局部提取)来实现保护 6.2.2.4避免粉尘堆积为了防止沉积粉尘在空气中扩散形成危险爆炸性环境,设备、防护系统和元件的结构宜尽可能避免可燃性粉尘沉积除了6.2.2.1一6.2.2.3已经提到的措施外,也还应特别注意下列几点 -粉尘输送和清除系统的设计应根据流体动力学原则,并特别关注管道走向、流速、表面粗糙度含尘设备、防护系统及元件的表面,例如结构件、T形梁、电缆管道、窗台及所谓的死角等应保持最小可以通过选择在无法避免的沉积表面加罩或将其倾斜来减小沉积表面的结构件等方法来部分实现这一目的通过采用光滑表面(例如铺设瓷砖、使用油漆涂层等)的方法,至少能部分防止粉尘粘附,而且便于清理采用对比度强的颜色有助于发现粉尘堆积应规定适当的清洁条件(例如光滑表面、便于清洁时进人的通道、安装中央真空清洁系统、提供移动吸尘器使用的电源) 用户的使用说明应指出应清除受热表面上的粉尘,例如管道、散热器电气设备和元件 -为烘干机、制粒机、筒仓及粉尘收集单元选择适当的清料装置清洁设备应适用于可燃性粉尘(例如无有效点燃源 14
GB;/T25285.1一2021 6.3危险场所 6.3.1通则危险场所可能取决于某些设备、防护系统和元件的设计和使用,并且在规划设计和规定用途时将其考虑在内见GB3836.14和GB/T12476.3). 避免有效点燃源所需要采取措施的程度取决于危险爆炸性环境出现的频率和持续时间注1:下文使用“气体”或“气体/燕气”术语时,也包括薄雾环境预计危险爆炸性气体出现的量不要求采取专门预防措施的场所,在本文件含义内应被视为非危险场所注2;考虑到粉尘的沉降和粉尘层扩散可能形成危险爆炸性环境,对可燃性气体/燕气和可燃性粉尘规定了不同的分区鉴于这种情况,与可燃性气体/蒸气相比,需要采取其他措施避免可燃性粉尘的有效点燃源 6.3.2气体/蒸气分区可燃性气体/蒸气形成的危险场所分区如下 0区可燃性物质以气体、蒸气或薄雾的形式与空气形成的爆炸性环境,连续出现或长期存在或频繁出现的场所注1:这些情况一般出现在容器、管道和储罐等的内部 1区 b 可燃性物质以气体,蒸气或薄雾的形式与空气形成的爆炸性环境,在正常运行条件下偶尔可能出现的场所注2:该区也包括: 靠近0区附近靠近进料口附近; 靠近投料口和排料口周围由玻璃、陶瓷和类似材料制成的易碎设备、防护系统和元件附近不完全密封衬垫附近,例如带填料函的水泵和阀门上的密封垫 2区 c 可燃性物质以气体、蒸气或薄雾的形式与空气形成的爆炸性环境,在正常运行条件下不可能出现.如果出现也是短时间存在的场所注3该区也包括0区或1区周围的场所 6.3.3粉尘分区可燃性粉尘积层,沉积和堆积应视为形成爆炸性环境的另一原因可燃性粉尘形成的危险场所分区如下 20区 aa 爆炸性环境以空气中可燃性粉尘云的形式,持续地或长期地或频繁地存在的场所注1这些情况一般发生在容器,管道和储罐等的内部 b21区爆炸性环境以空气中可燃性粉尘云的形式,在正常运行时偶尔可能出现的场所注2:该区也包括靠近粉末投料和排料点附近的区域,以及在正常运行中可能出现粉尘层,并且可燃性粉尘与空气的混合物可能达到爆炸浓度的场所 15
GB/T25285.1一2021 22区爆炸性环境以空气中可燃性粉尘云的形式,正常运行时不可能出现,如果出现也是短时间存在的场所注3:该区也包括容装粉尘并因泄漏形成沉积粉尘的设备、防护系统和元件附近的场所例如磨房,粉尘从磨粉机上逸出然后沉积下来. 6.4设备、防护系统和元件避免有效点燃源的设计和制造要求 6.4.1通则当设备、防护系统和元件在危险场所中使用时,通过考虑第5章描述的点燃过程,检查并判断是否可能出现点燃危险如果可能有点燃危险,应从危险场所消除点燃源如果不可能做到这一点,考虑下列因素采取6.4.2~6.4.14所述的保护措施这些措施应使点燃源变得没有危险,或应减少有效点燃源出现的可能性通过设备、防护系统和元件适当的设计和结构,通过操作程序,以及通过适当的测量和控制系统(见6.7)能够实现这一目的防护措施的程度取决于危险爆炸性环境出现的可能性和潜在爆炸的影响这可通过区分设备的不同设备保护级别(EPL)来确定这些级别反映了不同区域的要求下面是确定设备保护级别(EPL)的依据 Ga级和Da级 Ga级和Da级设备,其设计应使之能按照制造商设定的运行参数发挥功能,并能保证具有很高的保护等级 Ga级设备用于爆炸气体、蒸气、薄雾与空气形成的混合物连续出现、长期存在或频繁出现的爆炸性环境; Da级设备用于可燃性粉尘与空气形成的混合物连续出现、长期存在或频繁出现的爆炸性环境 Ga、,Da级设备,即使是在设备出现罕见故障的情况下,仍能保证必要的保护等级,其保护措施如下 -个保护措施失效时,至少有第二个独立的保护措施提供必要的保护等级;或者同时出现两个各自独立的故障时,仍保证必要的保护等级 Gb级和Db级 Gb级和Db级设备,其设计应使之能按照制造商设定的运行参数发挥功能,并能保证具有高的保护等级 Gb级设备用于可能出现气体、蒸气、薄雾与空气形成的混合物的爆炸性环境 Db级设备用于可能出现可燃性粉尘与空气形成的混合物的爆炸性环境 Gb,Db级设备,即使在通常必需考虑的频繁出现的干扰或设备故障情况下,仍能保证必要的保护等级 Gc级和Dc级 Gc级和D级设备,其设计应使之能按照制造商设定的运行参数发挥功能,并保证具有一般的保护等级 Gc级设备用于不可能出现,即使出现也是偶尔出现或短时间存在的燕气、薄雾与空气形成的混合物的爆炸性环境 Dc级设备用于不可能出现即使出现也是偶尔出现或短时间存在的可燃性粉尘与空气形成的混合物的爆炸性环境 c,D级设备保证在正常运行时必要的保护等级设备保护级别(EPL)和区之间的关系在附录B中说明 16
GB;/T25285.1一2021 根据危险爆炸性环境的类型(气体/蒸气/薄雾或可燃性粉尘物质)和设备的类别,应符合下列对设备、防护系统和元件的通用要求用于爆炸性气体/空气、蒸气/空气和薄雾/空气环境的设备、防护系统和元件: Gc级;应避免能连续出现或频繁出现例如,在设备,防护系统和元件正常运行期间)的点燃源 Gb级;除了应避免Gc级的点燃源之外,还应避免在罕见情况下例如,由于设备,防护系统和元件的故障引起)能出现的点燃源 Ga级;除了避免Gb级的点燃源之外,还应避免仅在非常罕见的情况下例如,由于设备、防护系统和元件的罕见故障引起)能出现的点燃源 b 用于爆炸性粉尘/空气环境的设备、防护系统和元件 Dc级;应避免能连续出现或频繁出现例如,在设备、防护系统和元件正常运行期间)的点燃源这适用于粉尘云以及粉尘层的点燃也包括限制表面温度防止在长期处于热暴露的沉积粉尘的点燃 Db级;除避免Gc级所规定的点燃源之外,还应避免仅在罕见情况下能出现(例如,由于设备、防护系统和元件的故障)的点燃源这也适用于粉尘云以及粉尘层的点燃 Da级:;除避免Gb级所规定的点燃源之外,还应避免仅在非常罕见情况下能出现例如,由于设备-防护系统和元件的罕见故障)的点燃源这也适用于粉尘云以及粉尘层的点燃所有级别的设备防护系统和元件设计这些不同的级别时,也需要考虑可燃性物质的不同特性如果危险爆炸性环境含有几种不同类型的可燃性气体,蒸气、薄雾或粉尘,通常应以专门研究结果为依据制定保护措施只有各种类型的点燃源被识别并被有效控制后,才可用避免有效点燃源作为唯一的措施(见6.4.2~ 6.4.14) 6.4.2一6.4.14中规定了从区域划分到不同级别的设备对避免点燃源的具体要求 6.4.2热表面确定由热表面引起的危险见5.1 如果由热表面引起的危险已被识别根据危险爆炸性环境的类型(气体/蒸气/薄雾或粉尘为可燃性物质)和设备的级别,设备、防护系统和元件应符合下列要求用于爆炸性气体/空气、蒸气/空气和薄雾/空气环境的设备、防护系统和元件: a Ga级;所有能接触危险爆炸性环境的设备、防护系统和元件表面的温度,即使在罕见故障情况下也不应超过可燃性气体或可燃性液体的自燃温度(C)的80% 级;所有能接触危险爆炸性环境的设备、防护系统和元件表面的温度,在正常运行期间 G 和在故障情况下均不应超过可燃性气体或液体的自燃温度() 然而,如果不能排除气体或蒸气能被加热到表面温度,则表面温度不应超过气体或液体的自燃温度(C)的80% 仅在罕见故障情况下才可超过这些限值 Gc 级;所有能接触危险爆炸性环境的设备、防护系统和元件表面的温度,在正常运行期间均不应超过气体或液体的自燃温度('" 所有级别的设备、防护系统和元件;在特殊情况下,如果有确切证据证实不会出现点燃,则也可超过上述温度限值(见5.1) 因小于1s的冲击、摩擦或磨削接触引起的机械火花或快速生成热表面应符合6.4.4的要求每次小于1s的反复接触应视为连续接触 b 用于爆炸性粉尘/空气环境的设备、防护系统和元件 D级;所有能接触粉尘云的表面的温度,即使在罕见故障情况下也不应超过所涉及的粉尘 17
GB/T25285.1一2021 云的最低点燃温度(C)的三分之二此外,能沉积粉尘的表面的温度应比所涉及的粉尘能形成的最厚粉尘层的最低点燃温度低一个安全值(见GB/T3836.15);即使在罕见故障情况下也应确保这一点如果不知道粉尘层的厚度,应假定可预见的最厚的粉尘层 Dh级;所有能接触粉尘云的表面的温度,即使在故障情况下,也不应超过所涉及的粉尘云的最低点燃温度(C)的三分之二此外,可能沉积粉尘的表面的温度应比所涉及的粉尘层的最低点燃温度低一个安全值(见GB/T3836.15);即使在故障情况下也应确保这一点 De级:所有能接触粉尘云的表面的温度,在正常运行期间均不应超过粉尘云的最低点燃温度(C)的三分之二此外,能沉积粉尘的表面的温度应比所涉及的粉尘层的最低点燃温度低一个安全值(见GB/T3836.15). 所有级别的设备、防护系统和元件:在特殊情况下,如果有确切证据证实不会出现点燃,则也可超过上述温度限值(见5.1) 因小于1s的冲击、摩擦或磨削接触引起的快速生成热表面应符合6.4.4(见5.3)的要求每次小于1s的反复接触应视为连续接触 6.4.3火焰和热气体确定由火焰和热气体引起的危险见5.2. 如果涉及热固体颗粒(例如飞溅火花),见6.4.4(机械产生的冲击摩擦和鹰削》和6.5有关火焰传播的要求如果由火焰和/或热气体引起的危险已被识别根据不同的级别,设备,防护系统和元件应符合下列要求所有级别除下述情况之外,不允许出现明火 Ga、,Da级除了消除明火之外,火焰形成的气体(例如用于惰化排出的气体)或其他受热气体也不允许出现,除非采取了特殊的预防措施,例如限制温度或消除易燃微粒 Gb、Db级和Ge、,Dc级;只有火焰被安全封闭,并且设备部件的外表面温度不超过6.4.2规定的温度,才允许装置有火焰此外,对于封闭火焰的设备、防护系统和元件(例如特殊加热系统). 应确保外壳能够承受火焰的影响,并且火焰不能扩散至危险场所如果燃烧所需的空气来自危险爆炸性环境可能发生或只在偶尔短时间内发生的场所,则应通过实施适当的保护措施来防止危险(见6.5). 即使在故障情况下,Gb和Db级装置也不应产生有效点燃源 6.4.4机械产生的冲击、摩擦和磨削确定机械产生的冲击、摩擦和磨削引起的危险见5.3 如果由机械火花引起的危险已被识别,根据危险爆炸性环境的类型(气体/蒸气/薄雾爆炸性环境或可燃性粉尘作为物质)和设备的级别,设备、防护系统和元件应符合下列要求 Ga,Da级;即使在罕见故障情况下能产生可引起点燃的摩擦、冲击,研磨火花或快速生成热表面的设备、防护系统和元件,也不允许使用尤其是,应避免铝或镁与铁或钢之间的摩擦应避免钛或错与任何硬质材料之间的摩擦和冲击 Gh.级任何可能的情况下宜符合对Ga.Da级设备的要求正常运行情况和枚障情况下均应排除火花或快速生成热表面 Ge,De级:采取的保护措施足以预防正常运行期间可引起点燃的摩擦、冲击、研磨火花或快速生成热表面所有级别:如果可能的危险爆炸性环境含有乙炔、二硫化碳、氢气、硫化氢和环氧乙炕等气体的 -种或多种,除非确切证据证实不存在爆炸风险,否则拟用于爆炸性气体/空气、蒸气/空气和薄雾/空气环境、可能产生机械火花或快速生成热表面的设备不允许使用 18
GB;/T25285.1一2021 对可在危险爆炸性环境中使用的工具要求应符合附录C 在某些情况下,有可能通过涂敷防止轻金属与铁锈机械接触,如果涂敷非导电材料如塑料,需要防静电措施涂敷不宜含有较高的铝成分例如用湿润的方法处理,能降低机械产生的可引起点燃的火花或快速生成热表面出现的可能性宜考虑到与润湿介质的可能反应,见GB/T3836.29. 6.4.5电气设备和元件确定电气设备和元件引起的危险见5.4 如果由电气设备引起的危险已被识别,则设备、防护系统和元件应符合相关防爆安全标准要求爆炸性环境中的电气设备和元件应按照国家的相关标准例如GB/T3836等)进行设计,制造、安装和维护(适用时. 6.4.6杂散电流和阴极防腐确定杂散电流和阴极防腐引起的危险见5.5 如果由杂散电流和/或阴极防腐引起的危险已被识别,根据危险爆炸性环境的类型(气体/蒸气/薄雾或粉尘状可燃性物质)和设备的级别.设备、防护系统和元件应符合下列要求所有级别属于电气设备的一部分或靠近电气设备的系统的所有导电部件应按GBT3836.15 a 进行保护 b)Ga、Da级和Db级;应对设备的所有导电部件,以及按照GB/T3836.15对与电气设备不相邻的导电部件进行电位均衡在属于电位均衡系统的导电墙封闭的位置内,允许与该要求不- 致如果系统的导电部件安装在0区,20区和21区(例如储罐中的通风和吸人管道),应首先把它们加人电位均衡系统中这些要求应列人使用信息中(见第7章) Gb级;应提供与Ga,Da级保护措施等同的保护措施然而,对于不靠近电气设备的系统的导电部件,例如,当由导电系统的互联部件形成的均衡系统,如管道网或广泛的接地系统已经存在,允许不使用特殊的措施如另加电桥来均衡电位在断开或闭合系统导电部件的连接之前,例如拆卸管道的连接件和部件时,如果互相连接的完整性可能受到损害,则应提供横截面足够大的连接线构成的桥路这些要求应列人使用信息中(见第7章) Ge,D级;除频繁出现的杂散电流引起电弧或火花之外，一般可不必满足Ga或Da级和Gb或 d Db级的要求,如电位均衡应对具有外加电流阴极防腐的系统提供特殊保护措施关于埋地金属罐和相关管道的保护,见EN13636. 6.4.7静电确定静电引起的危险见5.6 如果由静电引起的危险已被识别,根据不同的级别,设备、防护系统和元件应符合下列要求所有级别:最重要的保护措施是将所有可能有危险带电的导电部件等电位连接,并且接地然而,如果有非导电材料,仅有这些保护措施还不够在这种情况下,应避免包括固体、液体及粉尘在内的非导电部件和材料出现危险带电这些要求应包含在使用信息中(见第7章) 注1:IEc61340-4-4给出了为避免静电放电风险而设计的集装袋(FIBC)的试验方法 Ga、.Da级;应消除可引起点燃的放电,并且考虑罕见故障 -Gb,Db级;在设备预期使用过程中,包括维修和清理时,或者在出现通常可以预期的故障时，不应出现引燃放电 19
GB/T25285.1一2021 Ge,De级;通常,只有当引燃放电频繁出现时例如不能充分导电的传动带情况),才需要采取接地要求以外的措施注2:对这一问题的其他信息见GB/T3836.26 6.4.8雷电 Ga,Da级和Gb,Db级的防护措施:雷电传导路径的实现应确保预热、点燃火花或喷射火花不能成为危险爆炸性环境的点燃源这也适用于更远距离的雷击这些措施的实施至少应确保能控制半径为30m的雷电雷电防护措施的效果或配置不应损害其他防护措施,例如阴极腐蚀防护除电线外,可靠导电连接的金属设备部件也视为金属部件和接地连接之间的导体等电位连接以及电路点和" 和与管道连接的设计应确保在雷电电流中不会产生火花或危险加热管道上合适的连接件是焊接标记或螺栓或法兰上用于放人螺钉的螺纹孔对于Ga,Da级设备,这些连接的尺寸应能承受雷电的电流此外,对于Ga,Da级设备,过电压保护系统应安装在危险场所之外 Gc.De级的防护措施避雷器不是必需的,因为雷电与危险爆炸性环境同时发生的概率可视为是极低的如有必要,可采取组织预防措施例如在维护期间) 确定由雷电引起的危险见5.7 如果由雷电引起的危险已被识别,则设备、防护系统和元件应符合下列要求所有级别:装置应采用适当的雷电防护措施应防止0区和20区之外出现的雷电影响对0区和20区造成有害影响,例如可在合适的地方安装过电压保护系统对于接地保护的油罐装置或与油罐电气绝缘的导电系统的元件,应进行等电位连接，并设置一个环形接地电极系统这些要求应列人使用信息中(见第7章). 雷电防护措施不应削弱符合6.4.6规定的阴极防腐措施注:雷电防护见GB/T21714 6.4.91x10'Hz3x10'IH射频(RF)电磁波确定由射频电磁波引起的危险见5.s 如果由射频电磁波引起的危险已被识别,则设备、防护系统和元件应符合下列要求所有级别: 在连续辐射的情况下应限制输出功率;或在脉冲辐射的情况下应限制输出能量在可能含有危险爆炸性环境的场所内最近的发射部件和接收天线(见5.8》)之间,各个方向都应保持一个安全距离注1:输出功率和输出能量的限值见GB/T3836.1 对于具有定向模式的发射系统,应注意安全距离与方向有关还应注意,根据射频源的输出功率、天线增益和工作频率,射频源甚至可能设置在儿千米远如有疑问,应通过测量确定安全距离如果不能保证适当的安全距离,应采取特殊保护措施,例如屏蔽注2:例如国家电讯管理部门颁布的电磁干扰水平运行许可证,相应的无线电干扰防护标识或有关无线电干扰等级的资料信息,不能说明该装置或其辐射场是否产生点燃风险所有级别的射频系统也应符合6.4.5的要求 6.4.103×10'Hlz~3×10Hz电磁波确定由该频谱范围电磁波引起的危险见5.9 20
GB;/T25285.1一2021 应注意,产生辐射的设备、防护系统和元件(例如灯管,电弧,激光等),本身也能是5.1和5.4中定义的点燃源 0" "H电磁被引起的危险已被识别,根据不同拨别,设备防护系统和如果由3X1Io Hz3×10i 件应符合下列要求所有级别;通过共(谐)振吸收能够引起点燃的装置不允许使用(见5.9). a Ge.,D级;如果满足下列条件,能够产生辐射,并且已被认可或适用于存在该级别对应危险爆 b 炸性环境的场所的电气设备(见6.4.5)允许使用辐射脉冲的能量或连续辐射的能量通量(功率)被限制在不能点燃危险爆炸性环境的低值;或者 22 辐射被安全封闭起来,确保安全地防止从外壳泄漏的能够点燃危险爆炸性环境的辐射进人危险场所,并且不会出现由于辐射原因能够点燃外壳外部危险爆炸性环境的热表面;和危险爆炸性环境不能进人外壳内部,或者外壳内部的爆炸不能传播到危险场所正常运行期间应确保满足这些要求 Gb、,b级在罕见情况下(例如故障),也应保证上述条件 c d)Ge,D级即使在非常罕见的情况下(例如罕见故障),也应保证上述条件注，当辐射完全被吸收物吸收时,对如用于气体和蒸气/空气混合物中的光辐射设备等一些应用,见GB/3836.22 和GB/T3836.1 6.4.11电离辐射确定电离辐射引起的危险见5,10 如果由电离辐射引起的危险已被识别根据不同级别,设备、防护系统和元件应符合下列要求所有级别:对于辐射源运行所需的电气系统,应符合6.4.5的要求对激光的保护措施见6.4.10 Ge.,D级;如果满足下列条件,允许使用产生电离辐射的电气设备 b 辐射脉冲的能量或连续辐射的能量通量(功率)被限制在不能点燃危险爆炸性环境的低值;或者辐射被安全封闭起来,确保安全地防止从外壳泄漏的能够点燃危险爆炸性环境的辐射进人危险场所,并且不会出现由于辐射原因能够点燃外壳外部危险爆炸性环境的热表面;和危险爆炸性环境不能进人外壳内部,或者外壳内部的爆炸不能传播到危险场所正常运行期间应确保满足这些要求 GbDb级:在罕见的情况下(例如故障),也应保证上述条件 c d Ga,Da级;即使在非常罕见情况下例如罕见故障),也应保证上述条件 6.4.12超声波确定超声波引起的危险见5.ll1 本条的信息仅适用于由声功率引起的点燃危险对于关联的电气系统需要考虑6.4.5. 注1:具体应用见GB/T3836.1 如果由超声波引起的危险已被识别,根据不同的级别,设备、防护系统和元件应符合下列要求所有级别;超声波的频率不允许大于10MHz,除非表明没有分子共振吸收,证实在相关情况 21
GB/T25285.1一2021 下不存在点燃危险对危险爆炸性环境中的频率不超过10MHz的超声波适用下列要求所有级别:只有确保工作流程安全性的情况下,才可允许有超声波在强超声场中,应始终避免使用容易着火的吸声材料例如棉花,即在千赫兹频率下),因为燃烧的吸声材料可能点燃危险爆炸性环境,而与危险爆炸性环境类型无关整个声场中任何一点的声压级不应超过170dB(re.20APa),除非证明不可能点燃该值适用于气体、燕气和粉尘的危险爆炸性环境,因为在该闵值以下这些环境达不到临界温度注2:这是因为即使在具有100%吸声率的固体中(5kHz时),也没有达到临界温度该值包括6dB的安全裕度,并考虑到2dB的测量不确定度(k=1) 对与危险爆炸性环境接触的液体中的频率不超过10MHz的超声波适用下列要求所有级别液体表面的声强不应超过400mw/mm,除非证明不可能点燃在该阂值以下,穿透液体表面的吸声固体不能产生临界温度注3，该阔值相对于实验确定的乙献点燃极限包含20%的安全裕度,并考虑到8%(=1)的测量不确定度刚值代表所有气体和蒸气,包括二硫化碳在不符合该阀值的应用中,应通过其他方式排除点燃防止超声波点燃源成为有效点燃源的其他方法可能是排除穿透液体表面且具有与液体类似声阻抗的吸声体,即与液体的声阻抗不同的一个数量级;或 -排除在空间上固定并穿透液体表面的吸声体;或穿透液体表面的吸声体的声透射时间限制在3s以内应按照附录D确认是否符合阔值 6.4.13绝热压缩和冲击波确定绝热压缩和冲击波引起的危险见5.12 如果由绝热压缩和/或冲击波引起的危险已被识别,根据不同的级别,设备、防护系统和元件应符合下列要求 Ga,Da级;应避免能引起压缩或冲击波、造成点燃的工艺过程即使在罕见故障情况下也应确保这一点按照惯例,例如存在高压力比的系统,如果系统部件之间的滑道和阀能慢慢打开,则能够消除有危险的压力和冲击波 -Gb、Db级:仅在罕见故障情况下才允许能引起绝热压缩或冲击波的操作 Ge,D级:在正常运行期间应防止出现能够点燃危险爆炸性环境的冲击波或压缩如果必须使用含有高氧化气体的设备、防护系统和元件,宜采取特殊措施防止点燃结构材料和辅助材料 6.4.14放热反应包括粉尘自燃确定放热反应引起的危险见5.13 如果由放热反应引起的危险已被识别,则设备、防护系统和元件应符合下列要求: 所有级别;在任何可能的情况下,应避免具有自燃倾向的物质当必须处理这样的物质时,应针对每一具体情况采取必要的保护措施可采取下列保护措施惰化 1) 由于潜在化学反应的多样性,在本文件中规定所有需要的预防措施是不现实的因此,需要寻求专家的指导 22
GB;/T25285.1一2021 稳定化; 改善散热,例如将物质分成小份 -限定温度和压力; 低温度储存 -限定滞留时间应避免使用与处理的物质发生危险反应的结构材料防止与铁锈和轻金属冲击例如铝、镁或其合金)和摩擦造成危险的保护措施见6.4.4 警告;在某些条件下,可能会产生自燃物质,例如,含硫石油产品存储过程中或者在惰性环境中碾磨轻金属时 6.5设备、防护系统和元件降低爆炸效应的设计和制造要求如果6.2或6.4规定的措施不能实施或不适用,则设备、防护系统和元件的设计和制造应能将爆炸效应限制在安全水平能通过采取下列一种或多种措施满足该要求耐爆炸设计(见GB/T24626); -泄爆(见EN14797); 抑爆(见GB/T25445); 隔离爆炸(见EN15089). 阻火器(见ISsO16852); 粉尘泄爆(见EN14491); 气体泄爆(见EN14994). 无焰泄爆(见EN16009) 爆炸导向器(见EN16020); 翻板式爆炸隔离阀(见EN16447 这些措施基本上是减轻设备、防护系统和元件内部爆炸造成的危险效应注对设备,防护系统和元件周围的建筑或物体防护的附加要求可能是必需的,但是,本文件不涉及这些警告;在所连接的设备、防护系统、元件、管道系统或长条形容器中,爆炸有可能随着火焰前锋的加速传遍整个系统内置元件或障碍物例如测量隔板)会增大湍流并使火焰前锋加速根据系统的几何形状不同,这样的加速能够导致由爆燃发展到爆轰,产生高压力峰 6.6对紧急措施的规定爆炸的预防和/或防护可能要求特殊的紧急措施,例如紧急关停全部工厂或部分工厂; 紧急清空部分工厂; 中断工厂各部分之间的物料流动; 用适当的物质(例如水、氮气,用氮气冲浸时应注意防止窒息)冲浸部分工厂在设备、防护系统和元件的设计和制造过程中,应把这些措施纳人爆炸安全方案中(见6.1). 爆炸预防和防护用测量和控制系统的原则 GB/T16855.1涉及该领域的一般原则 6.2.6.4和6.5介绍的爆炸的预肪和防护措施,可以采用测量和控制系统实施或监控这意味着可将过程控制用于爆炸预防和防护的三种基本原理: 23
GB/T25285.1一2021 避免危险爆炸性环境; 避免有效点燃源,见GB/T3836.28和GB/T3836.29; 降低爆炸效应应确定相关的安全参数,适用时应进行监控采用的测量和控制系统应能产生适当的响应注测量和控制系统的响应时间也是相关的安全参数要根据风险评定(见EN15198和GB/T3836.28)确定监测和控制系统所需的可靠性(见EN50495 和GB/T3836.29y 使用信息 7.1通则本章规定了使用和维护的信息,应随设备、防护系统和元件一起提供,或者作为使用说明书的一部分(例如使用手册)提供应符合GB/T15706规定的要求特别应注意在爆炸性环境使用的特殊要求如适用,信息应明确说明设备和防护系统的类别和级别,尤其应包括规定用途和应用限制适用时应提供下列信息资料与爆炸防护相关的具体参数可包括: a 最高表面温度、压力等; 1) 防止机械危险的保护措施; 3 点燃的预防; 预防和/或限制粉尘堆积安全系统可包括 b 温度监控; 1 振动监测; 2 3 火花探测和熄灭系统; 4 惰化系统 5 泄爆系统; 6 抑爆系统; 过程隔离系统由加工而非爆炸产生的过压的泄放系统; 8 9 火灾探测和灭火系统; 0)爆炸隔离系统 1)紧急停机系统; 耐爆炸设计 12 保证安全运行的具体要求可包括 1) 合适的附件,辅助装置; 2) 与其他设备,防护系统和元件一起使用附录C给出了在爆炸性环境中使用工具的要求 7.2试运行、维护和修理时防止爆炸的资料应特别注意提供下列信息资料 24
GB;/T25285.1一2021 正常运行,包括起动和停机的说明 a 系统地维护和修理,包括设备、防护系统和元件安全开启的说明; b 所要求的清理,包括除尘和安全工作过程的清洁说明; c 识别故障和采取措施的说明 d 设备、防护系统和元件检验以及发生爆炸之后测试的说明; 针对风险而要求措施的信息,如作为风险评定的一部分,应提供已被识别的爆炸性环境可能存在的信息,避免操作员或其他人员的活动成为点燃源 7.3资质和培训应提供有关资质和培训需要的信息,使用户能够选择胜任的工作人员在可能出现爆炸性环境的场所进行作业 25

爆炸性环境：爆炸预防和防护第1部分

随着工业化进程的不断加快，各类工业生产中涉及到的爆炸性环境也越来越多。这些危险环境对于人员和设备都存在着严重的威胁，因此如何预防和防护爆炸性环境成为了重要的议题。

针对这一问题，国家标准委员会于2021年发布了GB/T25285.1-2021标准，其中包括了关于爆炸预防和防护的基本原则和方法。该标准系统全面、条理清晰，是从事相关工作的专业人士必备的参考资料。

基本原则

在GB/T25285.1-2021标准中，明确了预防和防护爆炸性环境的基本原则：

危险源控制：尽可能地降低或消除危险源的存在。
防止点火源：采取措施避免点火源的产生和存在。
限制可能产生的爆炸：采取措施限制可能产生的爆炸。
安全设计：在设备、工艺和系统设计中考虑爆炸的危险性，进行安全设计。
应急准备：制定应急计划并组织演练。

基本方法

除了基本原则外，GB/T25285.1-2021标准还列举了一系列基本方法，用于预防和防护爆炸性环境：

隔离危险区域，采用防爆壳、防爆隔离间等措施。
采用防爆电气设备和电缆。
对可能产生静电的地方进行防静电处理。
使用防爆工具、设备和仪器。
对于易燃易爆液体、气体和粉尘，采用适当的防护措施。

以上这些方法都在实际工作中得到了广泛的应用，可以有效地预防和防护爆炸性环境。