《GB∕T 25285.1-2021 爆炸性环境 爆炸预防和防护 第1部分:基本原则和方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《GB∕T 25285.1-2021 爆炸性环境 爆炸预防和防护 第1部分:基本原则和方法.pdf(38页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、书 书 书犐 犆犛 犆犆犛犓 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准犌犅犜 代替犌犅 爆炸性环境爆炸预防和防护第部分:基本原则和方法犈狓 狆 犾 狅 狊 犻 狏 犲犪 狋犿狅 狊 狆 犺 犲 狉 犲 狊犈狓 狆 犾 狅 狊 犻 狅 狀狆 狉 犲 狏 犲 狀 狋 犻 狅 狀犪 狀 犱狆 狉 狅 狋 犲 犮 狋 犻 狅 狀犘 犪 狉 狋:犅犪 狊 犻 犮犮 狅 狀 犮 犲 狆 狋 狊犪 狀 犱犿犲 狋 犺 狅 犱 狅 犾 狅 犵 狔 发布 实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局国 家 标 准 化 管 理 委 员 会发 布书 书 书目次前言引言范围规范性引用文件术语和定义风险评定 通则 爆炸
2、危险识别 点燃危险识别 估计爆炸可能产生的效应可能点燃源 热表面 火焰和热气体(包括热颗粒)机械产生的冲击、摩擦和磨削 电气设备和元件 杂散电流、阴极防腐措施 静电 雷电 射频()电磁波 电磁波 电离辐射 超声波 绝热压缩和冲击波 放热反应(包括粉尘自燃)风险降低 基本原理 避免出现爆炸性环境或减少危险爆炸性环境的量 危险场所 设备、防护系统和元件避免有效点燃源的设计和制造要求 设备、防护系统和元件降低爆炸效应的设计和制造要求 对紧急措施的规定 爆炸预防和防护用测量和控制系统的原则 使用信息 通则 试运行、维护和修理时防止爆炸的资料 资质和培训 犌犅犜 附录(资料性)设备密封性 附录(资料性)
3、设备保护级别()和分区之间的关系 附录(规范性)爆炸性环境用工具 附录(规范性)液体中超声波阈限值的验证程序 参考文献 犌犅犜 前言本文件按照 标准化工作导则第部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件是 爆炸性环境爆炸预防和防护的第部分。已经发布了以下部分:第部分:基本原则和方法;第部分:矿山爆炸预防和防护的基本原则和方法。本文件代替 爆炸性环境爆炸预防和防护第部分:基本原则和方法,与 相比,主要技术变化如下:修改了风险评定(见第章,年版的第章、第章);增加了雷电防护措施的要求(见 );修改了超声波设备的要求(见 ,年版的 );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)
4、;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 年版的 );增加了液体中超声波阈限值的验证程序(见附录)。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。本文件由中国电器工业协会提出。本文件由全国防爆电气设备标准化技术委员会()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、中国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、
5、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:。犌犅犜 引言 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 由两个部分构成。第部分: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。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一定的发展,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
6、次修订也对文件结构进行了一些调整完善。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
7、为指南。犌犅犜 爆炸性环境爆炸预防和防护第部分: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);)安全防护装置;)使用信息;)任何其他预防措施。与)(预防)相应的防爆措施和与)(防护)相应的防爆措施在第章中涉及。与)相应的防爆措施在第章中涉及。与)相应的防爆措施在本文件中未涉及。它们在 (在 中为第章)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
8、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 。本文件不适用于:医学环境的医用
9、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。电工术语爆炸性环境用设备 爆炸性环境第 部分:电气装置的设计、选型和安装犌犅犜 爆炸性环境第 部分:爆炸性环境用非电气设备基本方法和要求 机械安全设计通则风险评估与风险减小 预期用于潜在爆炸性环
10、境的非电气设备和元件风险评估方法()术语和定义 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。可燃性物质犳 犾 犪犿犿犪 犫 犾 犲狊 狌 犫 狊 狋 犪 狀 犮 犲当被点燃时,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。元件犮 狅犿狆 狅 狀 犲 狀 狋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。爆燃犱 犲 犳 犾 犪 犵 狉 犪 狋 犻 狅 狀以亚音速传播的爆炸。爆轰犱 犲 狋 狅 狀 犪 狋 犻 狅 狀以超音速传播并具有冲击波特性的爆炸。设备犲 狇 狌 犻 狆犿犲 狀 狋单独或组合使用,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
11、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。爆炸犲 狓 狆 犾 狅 狊 犻 狅 狀导致温度升高和或压力增大的剧烈氧化反应或分解反应。爆炸范围犲 狓 狆 犾 狅 狊 犻 狅 狀狉 犪 狀 犵 犲可燃性物质与空气混合能够引起爆炸的浓度范围。爆炸极限犲 狓 狆 犾 狅 狊 犻 狅 狀犾 犻 犿 犻 狋 狊爆炸范围的限值。爆炸下限犾 狅狑 犲 狉犲 狓 狆 犾 狅 狊 犻 狅 狀犾 犻 犿 犻 狋;犔犈犔爆炸范围的下限值。爆炸上限狌 狆 狆 犲 狉犲 狓 狆 犾 狅 狊 犻 狅 狀犾 犻 犿 犻 狋;犝犈犔爆炸范围的上限值。爆炸温度点犲 狓 狆 犾 狅 狊
12、犻 狅 狀狆 狅 犻 狀 狋 狊爆炸下限温度点和上限温度点。犌犅犜 爆炸下限温度点犾 狅狑 犲 狉犲 狓 狆 犾 狅 狊 犻 狅 狀狆 狅 犻 狀 狋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。爆炸上限温度点狌 狆 狆 犲 狉犲 狓 狆 犾 狅 狊 犻 狅 狀狆 狅 犻 狀 狋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。耐爆炸犲 狓 狆 犾 狅 狊 犻 狅 狀 狉 犲 狊 犻 狊 狋 犪 狀 狋容器和设备设计能耐爆炸压力或耐爆炸压力冲击的特性。耐爆炸压力犲 狓 狆 犾 狅 狊 犻 狅 狀 狆 狉 犲 狊 狊 狌 狉 犲 狉 犲 狊 犻 狊 狋 犪 狀 狋容器和设备设计能承受
13、预期的爆炸压力而不发生永久变形的特性。耐爆炸压力冲击犲 狓 狆 犾 狅 狊 犻 狅 狀 狆 狉 犲 狊 狊 狌 狉 犲 狊 犺 狅 犮 犽 狉 犲 狊 犻 狊 狋 犪 狀 狋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。爆炸性环境犲 狓 狆 犾 狅 狊 犻 狏 犲犪 狋犿狅 狊 狆 犺 犲 狉 犲在大气条件下,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。闪点犳 犾 犪 狊 犺狆 狅 犻 狀 狋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。危险爆炸性环境犺 犪 狕 犪 狉 犱 狅
14、狌 狊犲 狓 狆 犾 狅 狊 犻 狏 犲犪 狋犿狅 狊 狆 犺 犲 狉 犲如果爆炸会造成危害的爆炸性环境。杂混物犺 狔 犫 狉 犻 犱犿 犻 狓 狋 狌 狉 犲不同物理状态的可燃物质与空气的混合物。惰化犻 狀 犲 狉 狋 犻 狀 犵添加惰性物质防止成为爆炸性环境的方法。规定用途犻 狀 狋 犲 狀 犱 犲 犱狌 狊 犲按照 和 规定的设备类别和设备保护级别()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。极限氧浓度犾 犻 犿 犻 狋 犻 狀 犵狅 狓 狔 犵 犲 狀犮 狅 狀 犮 犲 狀 狋 狉 犪 狋 犻 狅 狀;犔犗犆在规定的试验条件下确定的
15、,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。机械装置犿犪 犮 犺 犻 狀 犲 狉 狔用于特定用途、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犌犅犜 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。故障犿犪 犾 犳 狌 狀 犮 狋 犻 狅 狀设备、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
16、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)。最大试验安全间隙犿犪 狓 犻 犿狌犿犲 狓 狆 犲 狉 犻 犿犲 狀 狋 犪 犾狊 犪 犳 犲犵 犪 狆;犕犈犛犌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 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 )。最大爆炸压力犿犪 狓 犻 犿狌犿犲 狓 狆 犾 狅 狊 犻 狅 狀狆 狉 犲 狊 狊 狌 狉 犲狆 在规定的试验条件下,密闭容器
17、内爆炸性环境爆炸过程中产生的最大压力。爆炸压力最大上升速率犿犪 狓 犻 犿狌犿狉 犪 狋 犲狅 犳犲 狓 狆 犾 狅 狊 犻 狅 狀狆 狉 犲 狊 狊 狌 狉 犲狉 犻 狊 犲(狆狋)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。最小点燃能量犿 犻 狀 犻 犿狌犿犻 犵 狀 犻 狋 犻 狅 狀犲 狀 犲 狉 犵 狔;犕犐 犈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。爆炸性环境的最低点燃温度犿 犻 狀 犻 犿狌犿犻 犵 狀 犻 狋 犻 狅 狀狋 犲犿狆 犲 狉 犪 狋 狌 狉 犲狅 犳犪
18、 狀犲 狓 狆 犾 狅 狊 犻 狏 犲犪 狋犿狅 狊 狆 犺 犲 狉 犲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。(可燃性气体或可燃性液体的)最低点燃温度犿 犻 狀 犻 犿狌犿犻 犵 狀 犻 狋 犻 狅 狀狋 犲犿狆 犲 狉 犪 狋 狌 狉 犲(狅 犳犪犮 狅犿犫 狌 狊 狋 犻 犫 犾 犲犵 犪 狊狅 狉狅 犳犪犮 狅犿犫 狌 狊 狋 犻 犫 犾 犲犾 犻 狇 狌 犻 犱)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。粉尘云的最低点燃温度犿 犻 狀 犻 犿
19、狌犿犻 犵 狀 犻 狋 犻 狅 狀狋 犲犿狆 犲 狉 犪 狋 狌 狉 犲狅 犳犪犱 狌 狊 狋犮 犾 狅 狌 犱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。犌犅犜 粉尘层的最低点燃温度犿 犻 狀 犻 犿狌犿犻 犵 狀 犻 狋 犻 狅 狀狋 犲犿狆 犲 狉 犪 狋 狌 狉 犲狅 犳犪犱 狌 狊 狋犾 犪 狔 犲 狉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。正常运行狀 狅 狉犿犪 犾狅 狆 犲 狉 犪 狋 犻 狅 狀设备、防护系统和元件在其设计参数范围内实现预期功能的运行状况。注:可燃性物质的少量释放可看作是正常运行。例如,靠泵输送液
20、体时从密封口释放可看作是少量释放。注: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。潜在爆炸性环境狆 狅 狋 犲 狀 狋 犻 犪 犾 犾 狔犲 狓 狆 犾 狅 狊 犻 狏 犲犪 狋犿狅 狊 狆 犺 犲 狉 犲由于区域条件和工作条件可能形成爆炸的环境。防护系统狆 狉 狅 狋 犲 犮 狋 犻 狏 犲狊 狔 狊 狋 犲犿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。减压的爆炸压力狉 犲 犱 狌 犮 犲 犱犲 狓 狆 犾 狅 狊 犻 狅 狀狆 狉 犲 狊 狊 狌
21、狉 犲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。堆积粉尘的自燃狊 犲 犾 犳 犻 犵 狀 犻 狋 犻 狅 狀狅 犳犱 狌 狊 狋犻 狀犫 狌 犾 犽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。正常密封性狀 狅 狉犿犪 犾狋 犻 犵 犺 狋 狀 犲 狊 狊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。加强密封性犲 狀 犺 犪 狀 犮 犲 犱狋 犻 犵 犺 狋 狀 犲 狊 狊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 通则对非电气设备、元件、防护
22、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 进行风险评定。对其他情况,应根据 和或 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);)识别点燃危险并确定潜在点燃源出现的可能性(见);)估计点燃后爆炸的可能效应(见);)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(见第章)。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
23、点燃和爆炸危险:犌犅犜 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。爆炸危险识别 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。和 中列出的安全特性描述了与
24、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。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 ),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
25、(、)(见 和 );注:在 中,爆炸下限()和爆炸上限()分别命名为燃烧下限()和燃烧上限()。极限氧浓度()(见 和 )。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(狆)(见 、和 );最大爆炸压力上升速率(狆狋)(见 、和 );最大试验安全间隙()(见 )。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
26、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。犌犅犜 上述各方面具体如下。)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。)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,则足以形成危险爆炸性环境。注: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 之间。注:可燃性飞絮是一种类型的粉尘
27、(类,见 ),包括纤维(例如棉碳黄麻纤维),其一个尺寸大于,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:有些物质化学性能不稳定,如乙炔和环氧乙烷,即使在缺乏氧气时也能发生放热反应,因此爆炸上限为 。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
28、成危险爆炸性环境(见 )。注:在远低于爆炸下限温度点()的温度下,杂混物(如气溶胶和薄雾)可能成为爆炸性混合物。与气体和蒸气相比较,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)。点燃危险识别 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
29、特性相比较(见 )。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。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 );爆炸性粉尘环境的最低点燃温度(见 );爆炸性气体环境的自燃温度(见 )。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:犌犅犜 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
30、现的点燃源;仅由于出现罕见故障才可能出现的点燃源。注:可采取保护措施使点燃源失效(见)。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。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
31、。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。可能点燃源 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,而且与热表面接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)。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(大约或更大)内,爆炸性气体或蒸气环境能够被
32、低于按照 或其他等效方法测定的表面温度点燃。另一方面,对于一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。当一种爆炸性环境物质经过受热表面时,由于接触时间短,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犌犅犜 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
33、、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,外物的侵入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 和)和超声波(见 )。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。防止热表面引起点燃危险的保护措施见 。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 、。火焰和热气体(包括热颗粒)温度通常高于 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
34、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,并且如果这些地方中有一处发生点燃,则火焰能够通过开口(例如通风管道)传播到其他地方。预防火焰传播需要专门设计的保护措施(见)。焊接或切割时产生的焊屑是具有很大表面的颗粒,因此,它们也是最有效点燃源。防止火焰和热气体引起点燃危险的保护措施见 。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
35、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入设备、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。轻金属钛和锆与足够坚硬
36、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。防止机械火花引起点燃危险的保护措施见 。电气设备和元件电气设备和元件的电火花和热表面(见)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);过载和冷却不足;短路。应明确指出,特低电压(,例如小于)是防止人身触电的保护,不是防止爆炸的措施。尽管犌犅犜 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 。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
37、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);雷电(见);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弧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 。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
38、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 。注:关于静电危害的更多信息见 和 。雷电如果在爆炸性环境中出现雷电,通常会造成点燃。此外,
39、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 。犎狕 犎狕射频(犚犉)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
40、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。犌犅犜 防止射频频谱内电磁波引起点燃危险的保护措施见 。犎狕 犎狕电磁波该频谱范围内的辐射(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
41、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 和 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 。电离辐射由于吸收能量,例如,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
42、)。防止电离辐射引起点燃危险的保护措施见 。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(狀)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,耦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 。绝热压缩和冲击波在绝热或接近绝热压缩的
43、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: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: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
44、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 。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 犌犅犜 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,也能造成焖燃和或燃烧。注:不能在粉尘层中自持燃烧或焖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。注:关于粉尘积聚自燃特性的测定,见
45、。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: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。一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)。防止化学反应引起点燃危险的保护措施见 。注: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。风险降低 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,以及第章描述的爆炸预期的效应,直
46、接以下列顺序得出爆炸预防和爆炸防护的基本原理。)预防:)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()来实现。)避免出现任何潜在的有效点燃源。)防护:)通过防护措施停止爆炸和或把爆炸效应限制到容许的程度,例如隔离、泄压、抑制、耐爆。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一选择。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
47、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 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。避免出现爆炸性环境或减少危险爆炸性环境的量 过程参数 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。犌犅犜 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
48、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入而产生爆炸风险。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
49、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: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: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,从而使浓度保持在爆炸上限之上。尽管如此,在某些情况下,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,从而成为爆炸性环境。只有在真正不透气的存贮容器中存放相当长的时间之后,并且表面温度大大高于爆炸上限温度点时,整个存贮容器内环境的浓度才会超过爆炸上限
50、。注:某些卤代烃液体,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。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 。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