GB/T 12476.3-2017 可燃性粉尘环境用电气设备 第3部分:存在或可能存在可燃性粉尘的场所分类

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  • 爆炸性粉尘环境由粉尘释放源形成。粉尘释放源是指能释放或产生可燃性粉尘的地点或部位,从 而形成爆炸性粉尘环境。该定义包括能够扩散形成粉尘云的可燃性粉尘层。 根据不同情况,不是每个释放源一定会产生爆炸性粉尘环境。另一方面,一个稀释的或小的连续释 放源最终能形成潜在的危险粉尘层。 需确定到底是哪些加工设备中的条件,哪些加工过程中的条件或装置中预计的其他动作条件可形 成爆炸性粉尘环境或形成粉尘层。粉尘集尘器内外的条件应分别考虑

    在粉尘集尘器内部,粉尘不会释放到外部环境,但是,当它作为加工的一个部分时,在集尘器内可形 成连续的粉尘云。这些粉尘云可连续出现或预计长时间或短时间连续存在,其出现的频率取决于加工 周期。应研究设备的正常运行、启动和停机时的异常运行状况,以便能确定粉尘云和粉尘层的形成,这 此研究结果应包括在验证档案中。在厚的粉尘层形成的地方,这些宜引起注意(见第7章对粉尘层的要 求) 注:对验证档案的要求见GB/T3836.15—2017

    5.3释放源识别及其释放等级

    GB/T12476.3—2017

    亍的释放源: 压力容器外壳主体结构住宅标准规范范本,包括关闭喷嘴和人孔; 管道、导管和无接合面的通风道; 阀压盖和法兰接合面,只要在设计和结构上对防粉尘泄露给予了适当的考虑。 根据形成潜在爆炸性粉尘环境的可能性,场所可按表1划分

    表1依据粉尘出现的区域分类

    注1:一些筒仓可能只是很少装料或出料,其内部可划分为21区。筒仓内的设备只是在筒仓装料或出料时才使 用。设备的选择宜考虑在设备运行时有可能出现粉尘云。 注2:在罕见发生的大型粉尘容器破裂的情况下,可能会成形很厚的粉尘层。如果在这种情况下形成的厚粉尘层 被很快消除或将设备隔离,则不必将该场所分类为22区。预计这种可能性需得到鉴别,并和合适的控制程 序一起记录在研究档案中。 注3:许多产品像谷物和糖含有少量的粉尘与大量的微小颗粒相混合,即使在该场所不出现粉尘爆炸可能的情况 下,设备的选择仍宜考虑粗粒物质可能因过热而发生燃烧的危险。燃烧的粒状材料可能通过工艺流程传播 到另一地方,在那里产生爆炸危险

    按照爆炸性粉尘环境出现的频率和持续时间,被分类的爆炸性粉尘环境场所划分为儿个区。区域 划分的示例参见附录A

    粉尘的粉尘层、沉淀和堆积应被视为可能形成爆炸性粉尘环境的“任何其他释放源” 20区:爆炸性粉尘环境以粉尘云的形式在空气中连续或长时间存在或频繁出现的场所。 21区:正常运行时.爆炸性粉尘环境以粉尘云的形式在空气中可能出现的场所。 22区:正常运行时,爆炸性粉尘环境以粉尘云的形式在空气中不可能出现,如果出现也仅是短时间 存在的场所,

    爆炸性粉尘环境的区域范围定义为粉尘释放源的边缘到被认为与该区域有关的危险不再存在的任 可方向上的距离。如果粉尘浓度有一个适当的安全裕度,该裕度小于爆炸性粉尘环境形成要求的最小 分尘浓度,则由粉尘云形成的爆炸性粉尘环境通常认为不存在。应考细粉尘因建筑物内空气流动而 从释放源向上扩散的实际情况。当对已分类场所之间的小范围未分类场所进行分类时,该分类宜延伸 至整个场所。

    6.3.2 ±20 ±

    6.3.3± 21 ±

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    在大多数情况下,21区的范围可通过与形成爆炸性粉尘环境有关的释放源的评定来确定。 21区的范围如下: 可能出现爆炸性粉尘环境的某些粉尘处理设备内部; 由1级释放形成的设备外部场所,它取决于粉尘的一些参数,如粉尘量、流量、颗粒大小和物料 湿度。宜限定这一区域范围。为了确定合适的区域范围,需考虑给出的释放源的释放条件。 对于建筑物外部场所(露天),21区范围会受气候影响,例如风、雨等而改变; 注1:通常,释放源周围1m的距离考虑划为21区就已足够(垂直向下延至地面或者楼板水平面)。 一如果粉尘的扩散受到实体结构(墙壁等)的限制,它们的表面可作为该区域的边界 考虑某些实际情况,可将整个场所划分为21区 应于内部不受限制的21区(不受实体结构的限制,如带人孔的容器)通常被22区包围。 注2:考虑粉尘层的扩散和粉尘层搅动产生粉尘云的因素,如果发现粉尘层在最初的21区外部有积聚,则可能要 求重大范围的21区(可形成一个22区)

    在大多数情况下,22区范围可通过与形成爆炸性粉尘环境有关的释放源的评定来确定。 22区的范围如下: 由2级释放源形成的场所,它取决于粉尘的一些参数,如粉尘量、流量、颗粒大小和物料湿度。 为了确定合适的区域范围,需考虑给出的释放源的释放条件。对于建筑物外部场所(露天), 22区范围会受气候影响,例如风、雨等而改变; 注1:通常,释放源和21区周围3m的距离考虑划为22区就已足够(垂直向下延至地面或者楼板水平面)。 如果粉尘的扩散受实体结构(墙壁等)的限制,它们的表面可作为该区域的边界。 考虑某些实际情况,可将整个场所划分为22区。 注2:如果在场所分类评定期间,发现粉尘层已经堆积在原22区外面,那么需要更细的分类,宜考虑该粉尘层范围 和该粉尘层受搅动产生粉尘云的可能性

    的整体组成 部分。 设备外部的粉尘层厚度宜通过现场清理进行控制,为了进行场所分类,应清楚现场清理的水平。重 要的是现场清理措施的特性要与工厂管理相适应。现场清理对粉尘层的影响参见附录C。 热表面点燃粉尘层造成影响的信息参见附录B

    场所分类和场所分类的各个阶段应形成文件。

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    应参考所有的相关资料。这些资料的一些示例包括: 相关规范和标准的规定; b) 所有释放源粉尘扩散的评定; c) 影响爆炸性粉尘环境和粉尘层形成的工艺参数; d)运行和维护参数; e)现场清理方案。 场所分类的研究结果和结果的任何后续变更应记录在验证档案中。 应列出与场所分类有关的涉及该装置所用的所有加工物料特性。这些项目内容宜包括下列各项: 粉尘云的点燃温度; 粉尘层的点燃温度; 粉尘云的最小点燃能量; 粉尘类别; 爆炸极限; 电阻率; 湿度; 颗粒尽寸

    8.2图纸、数据表和记录表

    场所分类文件可以纸质或电子版的形式保存,应包括平面图和立面图,显示区域的类型和范围、充 年的粉尘层厚度、粉尘云和粉尘层的最低点燃温度。文件还应包括其他相关信息,例如: a) 释放源的位置和识别。对于大型和综合型装置或加工场所来说,对释放源进行分项记录或编 号是有帮助的,以便场所分类数据表和图纸之间相互参照; b) 为得到所作的分类,现场清理及其他预防措施的相关信息; C) 保持分类和定期评审的方法,以及加工材料、工艺方案和设备变更时的审定程序: d) 分类分布表; 决定划分区域范围和粉尘层范围的理由。 图1所示是优先使用的场所分类标识。每一张场所分类图应给出场所分类标记的图例

    图1场所分类图中的区域标识

    可形成20区的场所示例: 粉尘集尘器内部; 料斗、筒仓、除尘器和过滤器等; 粉尘传送系统等,带式和链式输送机的某些部件除外; 搅拌器、磨面机、烘干机、装袋机等

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    附录A (资料性附录) 场所分类的应用

    可形成21区的场所示例: 粉尘集尘器外部,以及紧邻进出门附近,当内部出现爆炸性粉尘环境时,因操作需要经常频繁 移动或打开; 粉尘集尘器外部,邻近装袋和倒袋点、传送带、取样点、卸料站、带式卸料点等,没有采取措施防 正爆炸性粉尘环境形成: 粉尘集尘器外部粉尘积聚区域,以及由于加工过程中可能搅动粉尘层而形成爆炸性粉尘环境 的区域; 粉尘集尘器内部可能出现粉尘云(但不是持续存在、长时间存在或频繁出现)的区域,例如,筒 仓(如果仅是偶尔充装和/或倾倒)和筛网的脏面(如果自清洗时间长)

    可形成22区的场所示例: 带式集尘器出口处,故障时可散发形成爆炸性粉尘环境; 不经常打开的设备附近,或当粉尘被吹动时凭经验容易形成泄露的设备附近,例如,气动设备 或受损的挠性连接管等; 粉尘的贮尘袋,转运时可出现袋子破损,出现粉尘泄漏; 通常被划分为21区,当采取措施,包括排气通风防止爆炸性粉尘环境形成时,可形成22区, 宜在邻近装袋和倒袋点、传送带、取样点、卸料站、带式卸料点等采取措施; 可控制粉尘层有可能被搅动时形成爆炸性粉尘环境的场所,如果在形成危险的粉尘环境之前 被清理,该场所划为非危险场所,这就是现场清理的主要作用

    A.2不通风建筑物内的倒袋站

    在本示例中,袋子经常用人工排空到料斗中,从料斗靠气动把排出的物料输送到装置的其他部 斗部分总是装满物料

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    20区:料斗内部,因为爆炸性粉尘/空气混合物经常出现或持续存在。 21区:散开的人孔是1级释放源。因此,在人孔周围,从人孔边缘延伸一定距离,并且向下延伸至 地面确定为21区。 注:如果粉尘层堆积,那么考虑了粉尘层的范围、搅动该粉尘层产生粉尘云的情况和现场清理的水平后,可要求更 进一步的分类(参见附录C)。如果在粉尘袋子排放期间因空气的流动可能偶尔携带粉尘云超出了21区范围 那么按照6.3.3可能需要一个22区,

    20区:料斗内部,因为爆炸性粉尘/空气混合物经常出现或持续存在。 21区:散开的人孔是1级释放源。因此,在人孔周围,从人孔边缘延伸一定距离,并且向下延伸至 地面确定为21区。 注:如果粉尘层堆积,那么考虑了粉尘层的范围、搅动该粉尘层产生粉尘云的情况和现场清理的水平后,可要求更 进一步的分类(参见附录C)。如果在粉尘袋子排放期间因空气的流动可能偶尔携带粉尘云超出了21区范围, 那么按照6.3.3可能需要一个22区

    A.3通风良好的倒袋站

    图A.1不通风建筑物内的倒袋站

    本条给出了与A.1相似的示例,但是在这种情况下,该系统有通风措施。用这种方法粉尘尽可能 被限制在该系统内。 20区:料斗内,因为爆炸性粉尘环境经常出现或持续存在。 22区:散口人孔是2级释放源。在正常情况下,因为吸尘系统的作用没有粉尘泄露。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,在该人孔周围,并从人孔边缘延伸一定距离,且延 伸至地面仅确定为22区。22区的准确范围须基于粉尘和工艺特性确定

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    A.4建筑物外面带净化出口的除尘器和过滤器

    图A.2通风良好的倒袋站

    本示例中的除尘器和过滤器是抽吸系统的一部分,被抽吸的物料通过连续运行的旋转阀门并落入 密封料箱内,粉料量很小,所以,自清理的时间间隔很长。因此,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:除尘器内部,因爆炸性粉尘环境频繁出现或持续存在。 21区:当只有少量粉尘在除尘器正常工作时未被收集起来时,在过滤器的沉积侧为21区,否则为 20区。 22区:如果过滤器元件出现故障,过滤器的清洁侧可能含有可燃性粉尘云,这适用于过滤器、抽吸 管的内部及抽吸管出口周围。22区的范围延伸至出口周围一定距离,并向下延伸至地面(示例图中未 标注)。22区的准确范围应基于粉尘和工艺特性确定。 注:如果粉尘聚集在设备外面,在考虑了粉尘层的范围和粉尘层受搅动产生粉尘云的情况后,可要求进一步的分 类。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堆积

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    通风建筑物内的鼓形自备

    图A.3建筑物外面带净化出口的除尘器和过滤

    在本示例中,200L圆筒内粉末被倒人自卸车,并通过螺旋输送机运至相邻房间。一个装满粉体的 圆筒被置于平台上,筒盖被移开,并用液压气缸将圆筒与一个关闭的隔膜阀夹紧。澜斗盖被打开,圆筒 般运器将圆筒翻转使隔膜阀位于料斗顶部。然后打开隔膜阀,经过一段时间后,螺旋输送机将粉体运走 直至圆筒排空。 当操作另一个圆筒时,关闭隔膜阀,圆筒搬运器将其翻转至原来位置,关闭料斗盖,液压气缸放松该 圆筒,更换圆筒盖后移走圆筒。 20区:圆筒内部,料斗和螺旋形传送装置经常有粉尘云,并且持续时间很长,因此划为20区。 21区:当筒盖和料斗盖被移走,并且当隔膜阀在料斗顶部或从料斗顶部移开时,将以粉尘云的形式 驿放粉尘。因此,圆筒顶部,料斗和隔膜阀等周围一定距离的区域被定为21区。21区的准确范围需基 于粉尘和工艺特性确定。 22区:因可能偶尔泄露和搅动大量粉尘,整个房间的其余部分划为22区

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    图A.4不通风建筑物内的鼓形自卸车

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    火灾危险是由于来自设备的热流或热表面的温度可能点燃粉尘层,控制这种危险的合适措施是 粉尘层接触的表面温度,或限制设备释放的能量。 电气设备的使用和安装需符合GB/T3836.15一2017规定,并遵守其中有关其他热表面控制的 要求。

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    本部分的场所分类是以区的定义为基础的。由粉尘层引起的危险宜与粉尘云分开考虑。 由粉尘层引起的危险包括三个方面: a)在建筑物内的一次爆炸可使粉尘层上升成粉尘云,并产生较一次爆炸破坏性更大的二次爆炸。 因此,宜始终对粉尘层进行控制,以降低这种危险。 D 设备产生的热流可能将积聚其上的粉尘层点燃,且是个缓慢的过程。 C 粉尘层可形成粉尘云,被热表面点燃产生爆炸。这些危险取决于粉尘的特性及其厚度,它们文 受现场清理状况的影响。对粉尘层可能引起的火灾,可通过选择合适的电气设备和有效的现 场清理得到控制。

    仅依靠清理的频率不足以确定粉尘层是否含有足量的粉尘并控制这些危险。粉尘的沉淀速率造成 的影响也不同。例如,一个高沉淀速率的二级释放产生一个危险粉尘层要远比一个低沉淀速率的一级 释放大得多。因此,清理的效果和清理的频率都很重要。 粉尘层的出现及持续时间取决于以下因素: 粉尘释放源的释放等级; 粉尘沉淀的速率; 现场清理(清洁)的有效性。 现场清理水平可分为三个等级: 良好:粉尘层的厚度可忽略不计,或不存在,不考虑释放等级。在这种情况下,由粉尘层出现爆炸性 粉尘云的危险和发生火灾的危险已被排除。 一般:粉尘层虽不能忽略不计,但留存的时间很短(少于一个工作班),在可能发生火灾之前粉尘被 清除。 较差:粉尘层不能忽略,且存在的时间超过一个工作班,发生火灾的危险性很大,这时,宜根据 GB/T3836.15一2017的规定选择电气设备来控制。 应防止较差的现场清理与粉尘层可产生粉尘云的条件组合在一起。在危险场所分类中,应考虑可 形成粉尘云的任何条件(例如:人员进入房间)。 注1:没有保持计划的现场清理水平,仍可出现火灾和爆炸危险,某些设备可能不再适合使用。 注2:改变粉尘的状况,如吸湿性,就可能使粉尘层不会形成粉尘云。在这种情况下,虽不会发生二次爆炸危险,但 火灾危险依然存在。

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    用“设备保护级别”的方法对防爆设备进行危险评定的介绍

    本附录阐述了用“设备保护级别”(EPI)的方法对设备危险进行评定的概念。EPL概念的引人能 够使现有的防爆设备选型有了替代方法

    已经引入了设备合格的危险评定方法,代替现有的、设备与危险区域之间规定的相对固定的方法。 为方便起见,引入了设备保护级别体系,无论使用何种防爆型式,已经指明了设备内在的点燃危险。 规定的设备保护级别如D.3.1~D.3.3

    D.3.1煤矿瓦斯气体环境(I类)

    D.3.1.1EPL Ma

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    安装在煤矿甲烷爆炸性环境中的设备,具有“高”的保护级别,该等级具有足够的安全性,使设备在 正常运行中或在气体突然出现和设备断电之间的时间内出现预期故障条件下不可能成为点燃源。 注:典型的I类设备将制成符合Mb的要求,例如,Exd型电动机和开关。

    D.3.2气体(Ⅱ类)

    D.3.2.1EPL Ga

    爆炸性气体环境用设备,具有“很高”的保护级别,在正常运行、出现预期故障或罕见故障时不是

    D.3.2.2EPL G

    注:大多数标准的保护概念提出设备在这一保护级别

    爆炸性气体环境用设备,具有“一般”的保护级别,在正常运行中不是点燃源,也可采取一些附加保 护措施,保证在点燃源预期经常出现的情况下(例如,灯具的故障)不会形成有效点燃。 注:Exn型将是该保护级别的典型设备

    D.3.3粉尘(Ⅱ类)

    D.3.3.1EPL Da

    爆炸性粉尘环境用设备,具有“很高”的保护级别,在正常运行或预期故障或罕见故障条件下不是 源。

    D3.3.2EPL DE

    爆炸性粉尘环境用设备,具有“高”的保护级别,在正常运行或出现预期故障条件下不是点燃源

    爆炸性粉尘环境用设备,具有“一般“的保 在止常运行过程中不是点燃源,也可采取一些附 加保护措施,保证在点燃源预期经常出现的情况下(例如,灯具的故障)不会形成有效点燃。 对于大多数情况,由于特有的潜在爆炸因果关系,预定下列情况适用于危险区域使用的设备(对煤 矿瓦斯环境不直接适用,因为区的概念通常不适用于煤矿)。见表D.1。

    GB/T 12476.32017

    表D.1EPL与区的传统对应关系 (没有附加危险评定)

    施工标准规范范本D.4提供的防点燃危险

    表D.2提供的防点燃危险描述

    GB/T12476.32017

    新版GB/T3836.15(包含可燃性粉尘环境原来的要求)将引入EPL概念,在设备选型中可使用“危 险评定”法代替传统方法,涉及的危险场所分类标准中同样也要引入EPL的概念。 附加标志和现有防爆型式的相关内容正在被引入下列修订的标准中: GB3836.1(包含可燃性粉尘环境用设备) . GB3836.2 GB 3836.3 GB3836.4(将包含可燃性粉尘环境用设备) . GB/T3836.5(将包含可燃性粉尘环境用设备) GB/T3836.6 GB/T 3836.7 GB3836.8 GB3836.9(将包含可燃性粉尘环境用设备) C GB 3836.20 0 GB/T 3836.22 GB/T 3836.23 对于爆炸性气体环境用防爆型式EPIL.要求附加标志,对于爆炸性粉尘环境,现有的在设备上标志 区域的方法由EPL代替

    新版GB/T3836.15(包含可燃性粉尘环境原来的要求)将引入EPI.概念,在设备选型中可使用“危 评定”法代替传统方法,涉及的危险场所分类标准中同样也要引入EPL.的概念。 附加标志和现有防爆型式的相关内容正在被引入下列修订的标准中: ·GB3836.1(包含可燃性粉尘环境用设备) . GB3836.2 GB 3836.3 GB3836.4(将包含可燃性粉尘环境用设备) . GB/T3836.5(将包含可燃性粉尘环境用设备) . GB/T3836.6 . GB/T 3836.7 ·GB 3836.8 . GB3836.9(将包含可燃性粉尘环境用设备) GB3836.20 . ? GB/T 3836.22 O GB/T 3836.23 对于爆炸性气体环境用防爆型式EPI.要求附加标志招标投标,对于爆炸性粉尘环境,现有的在设备上标志 域的方法由EPL代替

    GB/T12476.3—2017

    [1]GB/T2900.35一2008电工术语爆炸性环境用设备 [2]GB/T3836.15一2017爆炸性环境第15部分:电气装置的设计、选型和安装 [3]GB12476.8一2010可燃性粉尘环境用电气设备第8部分:试验方法确定粉尘最低点燃 温度的方法 [4]HI492空气质量词汇

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