SYT 10010-2020 非分类区域和I级1类及2类区域的固定及浮式海上石油设施的电气系统设计、安装与维护推荐作法.pdf

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  • 船用电缆cablemarineshipboard

    船用电缆cablemarineshipboard

    根据UL309/CSAC22.2No.245或IEEEStd580具有不透性护套的铠装或非铠装结构且被N

    SY/T 10010=2020

    竣工资料PLTC电缆cable.PLTC

    PLTC型非金属护套、功率限制托架电缆。适用于电缆托架,并且由工厂成缆,由适用于300V 的两个或多个绝缘(实心或绞线)铜导线组成,线规从22AWG到12AWG,外部具有非金属护套, 这种电缆是NEC725定义的能阻止火焰蔓延,外护套耐光照耐潮。

    TC电缆cable,TC

    TC电缆cable,TC

    NEC336定义的动力和控制托架电缆

    分类区域classified locations

    爆炸分类区域(危险区域),分为1类、2类或(

    SYT 10010=2020

    I级区域ClassIlocations I级区域是指在空气中存在或可能出现有足够浓度的易燃气体或蒸气并产生易爆炸或可燃烧混合 物的区域(更多信息参见NEC500和NEC505,以及APIRP500和APIRP505)。 3.1.28 I级1类区域ClassI,Division1location I级1类区域是: a)在正常的工作条件下,易燃气体或蒸气可点燃浓度连续、间歇或周期性存在的区域。 b)由于修理或维护作业,或由于泄漏,易燃气体或蒸气可点燃浓度可能频繁存在的区域。 c)由于设备或流程的中断或误操作而可能释放出可点燃浓度的易燃气体或蒸气,并且也可能同 时引起电气设备发生故障的区域(更多信息参见NEC500和APIRP500)。 注:特殊I级1类区城ClassI,SpecialDivision1location 易燃气体或蒸气可点燃浓度连续或长期存在的特殊I级1类区域。典型的区域包括:内部含有活性钻井液或 生产出的原油或天然气的罐体内部空间或排放到大气的管线系统(运行压力处于或接近大气压力),以及其他可 燃液体、气体或蒸气连续长期存在的区域。这类区域在NEC505中定义为I级0区,在APIRP505中也有详细 讨论。这类区域中如安装电气设备时应单独标示并给出额外警示说明。AHJ也可对这类区域内的电气设备提出专 业的要求。 本标准中特殊I级1类区域属于NEC规范之外的特例。 3.1.29 I级2类区域ClassI,Division2location I级2类区是: a)存放、加工或使用挥发性的易燃液体或易燃气体的区域,但是在该区域中的危险性液体、蒸 气或气体在正常时被封闭在密闭容器或密封系统内,只有在这种容器或系统出现意外破裂 损坏的情况下或在设备不正常运行的情况下才会逸出。 b)在正常时采用正压机械通风来防止形成可燃气体或蒸气的危险浓度,而当通风设备失效或工 作不正常时才会成为危险的区域。 c)与I级1类区域相邻的区域,可燃气体或蒸气可能偶然被传播,使该区域达到危险浓度。除 非采用从清洁空气源取气进行适当的正压通风来防止这种传播,并提供有效的安全保护防止 通风失效(更多信息参见NEC500和APIRP500)。 8.1.30 规程codeofpractice 描述基本安全特性、保护方法、推荐的条款。例如,宜参见的选择、安装、检验及维护步骤以保 证电气装置的安全使用。 .1.31 正常工况conditions,normal 当设备满足电气和机械性能,满足设计规范且工作在制造商规定的限值范围内,通常认为处于正 常工况。 .1.32 控制图controldrawing 由本质安全或相关联的装置的制造商提供的,详述了本质安全和相关联的装置之间所允许的相互 连接的图纸及甘仙文件

    控制图controldrawing

    质安全或相关联的装置的制造商提供的,详述了本质安全和相关联的装置之间所允许的相互 纸及其他文件。

    气密设备device,hermeticallysealed

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    隔爆外壳enclosure,explosionproo 这类外壳可承受内部爆炸性气体或蒸气的爆炸,且可避免点燃外部爆炸性气体或蒸气, 时外部环境温度也不会点燃外部爆炸性气体或蒸气。

    NEMA型外壳enclosure,NEMAtype 按NEMA防护等级标准体系制造的电气装置外壳。1)防止人员接触到外壳内部带电 件,2)防止外部固体和/或液体进人外壳内部,3)防止受到腐蚀损害,4)防止受到外部 外壳防护类型作为防爆类型的补充(非替代),确保防止满足分类区域(危险区域),参见表

    正压外壳enclosure,purgedandpressurized

    暴鑫(适用于带电部件)exposed(asappliedt

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    Ⅱ组气体gas.GroupI

    IIA组气体gas,GroupIIA

    本组气体中含有丙酮、氨、酒精、汽油、甲烧、丙烧,或可燃气体、易燃液体产生的蒸气,或者 易燃液体产生蒸气和空气的混合物,可能会燃烧或发生爆炸。其最大实验安全间隙(MESG)值大于 0.90mm,或者最小点燃电流比(MICratio)大于0.80。更多信息参见NFPA497。 3.1.58 IIB组气体gas,GroupIIB 本组气体中含有乙醛、乙烯,或者可燃气体,易燃液体产生的蒸气,或者易燃液体产生蒸气和空 气的混合物。可能会燃烧或发生爆炸。其最大实验安全间隙(MESG)值大于0.50mm且小于或等于 0.90mm,或者最小点燃电流比(MICratio)大于0.45且小于或等于0.80。更多信息参见NFPA497。 3.1.59 IIC组气体gas,GroupIIC 本组气体中含有乙炔、氢气,或者可燃气体,易燃液体产生的蒸气,或者易燃液体产生蒸气和空 气的混合物,可能会燃烧或发生爆炸。其最大实验安全间隙(MESG)值小于或等于0.50mm,或者 最小点燃电流比(MICratio)小于0.45。更多信息参见NFPA497。 3.1.60 接地grounded(earthed) 与大地或可作为大地的导电体连接。 3.1.61 可引燃ignitioncapable 正常或特定非正常情况下的装置或接线,能释放足够的电能或热能以引燃特定的爆炸性气体。 3.1.62 增安increasedsafety 一种电气设备保护方式,正常情况下和特定非正常情况下,电气设备不产生电弧或火花,针对超 温可性能和电弧/火花发生采取额外的措施以增强安全性。这类保护符号为“e”。

    电气设备的防护等级标准体系。防止人员接触到外壳内部带电或移动部件,防止外部固体和, 本进人外壳内部。外壳防护类型作为防爆类型的补充(非替代),确保防止满足分类区域(危险 。参见IEC60529中的定义,

    本质安全intrinsic safety

    一种电气设备保护方式,电气系统部件仅包含不能引燃周围气体的本质安全装置、电路和接线 设备或接线不能单独的本质安全(电池供电或能自给的装置除外,例如便携式对讲机、无线电收发 机、气体探测器等,这些是专门设备的本质安全自给设备),以用于本质安全系统时是本质安全的。 这类保护符号为“”。参见“关联装置”(见3.1.7)

    本质安全电路intrinsicsafetycircuit

    在正常或特定故障情况下,特定测试条件下,其电路中出现的任何电火花或热效应均不会引燃爆 炸性气体,

    本质安全系统intrinsicsafetySystem

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    本质安全装置、关联装置、其他装置和内部连接电缆的总成系统,其中的可能用于危险区(分 类)元件都是本质安全电路。

    设备或材料被加上标签、符号或其他识别标记,由AH认可的与产品评估相关的组织确定,标 记还体现已标记设备或材料的周期性检验情况,通过标记以特定方式体现制造商与适当的标准的符合 性或表现。 注:测试代理机构用“认可”“备案”“认证”来体现与适用标准的符合性

    设备或材料备案,由AHJ认可的与产品评估相关的组织发布,发布还包含已备案的设备或材料 的周期性检验情况,以及设备或材料与适当的标准的符合性情况,或以特定方式测试或确定适合使用 情况。 注:备案设备的认证方式随与产品评估相关的组织不同而不同,有的组织只对已标记的备案设备进行认证。AHJ 通常使用各认证机构都使用的系统来认证已备案的设备。

    一种电气设备保护方式,电气设备或电气设备的一部分浸在保护液体中,这样液体上方或外壳外 部的爆炸性气体就不能被引燃。这类保护符号为“。”。

    配电盘panelboard

    一面或一组盘柜,设计用于集成母线、自动过流保护设备等,配置或不配置灯/加热器/控制回 路的控制开关,安装在靠墙布置只能从前侧开启柜体或断路器箱内。 3.1.78

    封装 potting

    电气元件用环氧树脂、人造橡胶、硅树脂、柏油或类似化合物封装起来以避免潮气或蒸气进入。 封装元件无需防潮密封。

    充砂powderfilling 一种电气设备保护方式,能引燃爆炸性气体的元件被固定并被填充材料完全包围,以保证爆炸 外部气体就不能被引燃。这类保护符号为“q”。 注:这类保护可能无法防止外部爆炸性气体进入装置和防爆元件内而被电路引燃。然而,由于填充材料中间的 量很小,火焰在经过填充材料船舶时会熄灭,从而可避免引起外部爆炸。 3.1.80 正压pressurization 一种电气设备保护方式,通过保护气体维持相对于外部气体的压力,防止外部爆炸性气体进入久 壳内部。这类保护符号为“p”。 3.1.81 文型正压 pressurization,TypeX 将1类/1区危险区(分类)降到非分类区的方法。 3.1.82 Y型正压pressurization,TypeY 将1类/1区危险区(分类)降到2类/2区危险区(分类)的方法。 3.1.83 Z型正压pressurization,TypeZ 将2类/2区危险区(分类)降到非分类区的方法。 3.1.84 保护方式protection,typeof 为避免引燃周围爆炸性气体,应用于电气装置的特定方式。例如“e”型保护、“n”型保护。 3.1.85 充气purging 在正压外壳内充人并通过一定量的保护气体,将爆炸性气体浓度降低到安全水平。 3.1.86 抑制呼吸restrictedbreathing 一种保护技术,对于气体或蒸气外壳是紧密的,由于呼吸或扩散,以至外壳周围短时存在的可煌 气体或蒸气不会引起外壳内部浓度达到LFL/LEL。这类保护符号为“nR”。

    充砂powderfilling

    蒸气引起的腐蚀的密封。

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    隆放源source of release

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    3.1.9 非分类区域unclassifiedlocation 未分为1类、2类或0区、1区、2区的区域(非爆炸危险区域)。 注:“非分类区域”和“未分类区域”意思相同。 3.1.100 充分通风ventilation,adequate 充分的自然或人工通风以避免蒸气、空气混合物累计到浓度超过燃烧(爆炸)下限的25%。更多 信息参见APIRP500申6.3.2或APIRP505中6.2 3.1.101 未充分通风ventilation,inadequate 通风量少于充分通风。更多信息参见APIRP500中6.3.3或APIRP505中6.6.3。 3.1.102 分区zone 区分可燃气体、蒸气或粉尘的混合物的危险可能性的方法,分为存在或可能存在。 3.1.103 I级o区Zoneo,ClassI 以下区域属于I级0区:1)引燃浓度的可燃气体或蒸气长期连续的区域;2)引燃浓度的可燃气 体或蒸气长期存在的区域。更多信息参见NEC505.5(B)(1)。 3.1.104 I级1区Zone1,ClassI 以下区域属于I级1区:1)在正常操作工况下,引燃浓度的可燃气体或蒸气可能存在的区域; 2)维修、维护或泄漏时有一定频率出现可燃浓度的可燃气体或蒸气,3)设备关断或误操作可能导致 出现引燃浓度的可燃气体或蒸气,并导致电气设备的连锁故障使电气设备成为引燃源,4)与I级0 区接邻的区域,引燃浓度的蒸气可能扩散,除非采用洁净气源适当正压通风和通风失效时的有效防护 来避免扩散。更多信息参见NEC505.5(B)(2)。 3.1.105 I级2区Zone2,ClassI 以下区域属于I级2区:1)在正常操作工况下,引燃浓度的可燃气体或蒸气不大可能存在的区 域,即使存在也只会短时间存在,2)存贮、处理或使用挥发性可燃液体、气体或蒸气的区域,但正 常情况下液体、气体或蒸气被限制在密闭容器或封闭的系统内,只有在密闭容器或系统破裂或关断, 或存贮、处理或使用液体、气体或蒸气的设备非正常操作时才会溢出,3)正常情况下通过正压机械 通风可避免引燃浓度的可燃气体、蒸气出现,通风设备失效或异常运行时会出现,4)与I级1区接 邻的区域,蒸气引燃浓度可能扩散,除非采用洁净气源适当正压通风和通风失效时的有效防护来避免 扩散。更多信息参见NEC505.5(B)(3)。

    货油cargo 可燃气体或蒸气,或闪点低于60℃(140F)的可燃易燃液体或液化可燃气(密闭容器 3.1.107 货油操作间cargohandlingroom 货油被泵送、压缩、处理的封闭空间。比如,货油泵房、货油压缩机房和货油阀门间。 3.1.108 货油舱cargotank 用来容纳货油的位于甲板区下方的船舱或容器。

    货油cargo 可燃气体或蒸气,或闪点低于60℃(140F)的可燃易燃液体或液化可燃气(密闭容器内) 3.1.107 货油操作间 Jcargohandlingroom 货油被泵送、压缩、处理的封闭空间。比如,货油泵房、货油压缩机房和货油阀门间。 3.1.108 货油舱cargo tank 用来容纳货油的位于甲板区下方的船舱或容器

    SYT100102020

    场所corrosive loca

    机舱space,machinery 内有总功率500hp以上旋转设备或内燃机的封闭空间,或内有使用闪点低于43℃(110F)的 气或燃料油的内燃机、热介质加热器或锅炉的处所

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    4用于分类区域(危险区域)的电气设备

    4.1.1正确选择用于海上石油设施的电气设备直接取决于某一特定区域是否为分类区域(危险区域), 以及分类区域(危险区域)是属于1类还是2类。设施的安全性对设备的选择非常敏感,因此对于区 域分类原理以及电气设备制造商如何采用不同的方法使设备适用于不同的分类区域(危险区域),要 有清晰的认识,这是非常重要的。 4.1.2在规划海洋平台的电气设施时,通过工程设计评判,可以尽量将设备布置在较低级别分类区域 或非分类区域以减少特殊设备的需求量。区域分类的级别可以用4.3.5中所述的正压法予以降低或免 除。布置在低级别分类区域的设备可配备可燃气体探测器,参见11.2。对于安装在非分类区域舱室内 的电气设备参见12.6。 4.1.3在本标准中的3.1中给出了分类区域和用于分类区域的各种类型设备的简要定义。本章将 详细阐述某些定义并为电气设备正确应用提供指导。关于石油设施区域分类的专门指导可参见 APIRP500。 4.1.4双重分类:例如同一设施的不同区域采用不同的标准分别分类,I级2区可与1级2类区域邻

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    近但不应重叠,1级0区或1区不应与I级1类或2类区域邻近。 4.1.5重新分类:如所有空间根据单一可燃源进行重新分类,I级1类或2类区域可以重新分类为I 级0区1区或2区。

    4.3有关安装在1类或2类分类区域的设备的保护技术

    4.3.1.1隔爆总成是将电气设备封装在外壳内,此外壳能够承受内部爆炸并且能够防止其扩散到外部 大气中。隔爆设备适合用于1类区和2类区。 4.3.1.2当环境温度变化时,隔爆外壳呼吸,因而可能在内部积聚危险的气体。如果在其内部发生爆 炸,外壳应能承受非常迅速形成的压力,气体的逸出将会减轻压力的升高,在气体到达周围大气以前 将会被冷却下来,以避免引燃外部可能存在的可燃气体。有三种方法被广泛应用以实现这种冷却: a)机加工成一定宽度和严密公差的精确研磨法兰或结合面。 b)螺纹连接。 c)精密的齿形连接。 4.3.1.3外壳的表面温度应不超过所涉及的可燃气体或蒸气的引燃温度(℃)的80%,或者该总成应 由NRTL确认适用于这个特定的区域,更多信息参见4.2.3。 4.3.1.4对隔爆外壳按制造商的指导进行安装和维护很重要。盖板或特定的安全设备应用足够数量特 定类型的螺栓以适当的扭矩安装,否则内部爆炸可能会带出未充分冷却的气体引燃外部可燃气体。另 外,如精确研磨法兰或结合面因机械或腐蚀受损,或进出线口未使用正确的的方法或特定的插头,外 部可燃气体也可能会被引燃,更多信息参见12.1.1。

    爆总成是将电气设备封装在外壳内,此外壳能够承受内部爆炸并且能够防止其扩散到外部 隔爆设备适合用于1类区和2类区。 环境温度变化时,隔爆外壳呼吸,因而可能在内部积聚危险的气体。如果在其内部发生爆 应能承受非常迅速形成的压力,气体的逸出将会减轻压力的升高,在气体到达周围大气以前 却下来,以避免引燃外部可能存在的可燃气体。有三种方法被广泛应用以实现这种冷却: 加工成一定宽度和严密公差的精确研磨法兰或结合面。

    4.3.2气密密封装置

    4.3.2.1气密装置设计成可防止危险气体进入与引爆源(如触点电弧)相接触。这些装置适用于2类 区和非分类区。为达到气密而使用的材料应能耐受机械伤害和相当持久地经受正常老化、暴露在碳氢 化合物及任何其他化学物质中,以及恶劣气候的影响。所使用的不同材料之间的连接件应是永久性 的,具有足够机械强度,并且能耐受周围环境。

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    由NRTL确定适用于这个特定的2类区域。采用O形环、环氧树脂、模压合成橡胶、封装化合物或 硅树脂化合物来实现密封的外壳被认为不是气密的,除非该设备已经由NRTL确定适用于这个特定的 2类区城。

    4.3.3本质安全系统

    4.3.4非引燃的设备

    4.3.4.1非引燃设备在正常的情况下,应是不会引燃危险的混合物,但是在不正常的情况下不是应要 阻止引燃。这种设备仅适合用于2类区域和非分类区域。非引燃设备在设计上同其他适合于2类区域 的设备相类似。然而在非引燃设备中的滑动或开、闭触点不需要是隔爆、油浸或者气密的,因为这种 触点在正常的操作条件下不能释放出足以引燃的能量。 4.3.4.2由于系统的某些部分操作时可能出现的能量水平有导致引燃的潜在可能,所以布线方法应满 足区域分类方面的要求。非引燃的设备通常限用于仪表和通信系统。当使用非引燃的设备时应特别 谨慎。

    4.3.5.1充气(也称之为正压)是一种不使用隔爆外壳而在分类区域安装电

    5.1充气(也称之为正压)是一种不使用隔爆外壳而在分类区域安装电气设备的方

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    NFPA496提供了正压封闭型外壳的设计以及在一个外壳内降低分类区域级别的充气方法。充气分为 以下三类。 a)从1类区到非分类区(X型充气)。 b)从1类区到2类区(Y型充气)。 c)从2类区到非分类区(乙型充气)。 4.3.5.2NFPA496讨论了对小外壳、动力设备外壳和类似控制室这样的大容量外壳正压充气的不同 要求。在海洋平台上,使用潮湿的含盐空气进行正压充气会腐蚀损害设备。所以在实际可能的场合 下,宜考虑使用性气体或经过脱水的清洁空气。充气源应来自非分类区域。

    4.4认可适用于分区危险区域的设备在分类危险区域使用时的保护技术

    SY/T 100102020

    表1认可适用于分区危险区域的设备在分类危险区域使用时的保护类型

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    4.5.1在止常工作条件下,如果设备不会构成引燃源(电弧、电火花或高温设备),则一般用途设备 或是一般用途外壳中的设备允许在2类区域中使用。 4.5.2作为特殊情况,NEC501.115允许在2类区域内的一般用途外壳中安装用于变压器或电容器组 的带熔丝或不带熔丝的负荷开关和隔离开关起重机标准规范范本,但是,在一般用途外壳中安装负荷开关在海上分类区域 是不推荐使用的。这与NEC的要求背离。

    4.6备案、标记与文档

    适用于1类区域使用的设备也适用于相同气体或蒸气1类或2类区域,满足NEC500.8 要求。

    4.6.2.1分类设备

    根据NEC要求认可并标称适用于I级1类区域或I级2类区域的设备应以40℃(104"F)环境 温度为参见,标明如下分类、组别及操作温度或温度范围(参见温度等级)等信息。 a)适用的区域DB11标准规范范本,如I级1类区域、I级2类区域。 b)适用的气体组别。 )温度等级。

    4.6.2.2温度标记

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