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1、危险（分类）区域中有关电气设备的气体、蒸气和粉尘的分类Classification of gases, vapors and dusts for electrical, equipment in hazardous (classified) locations 自 2002-1-1 起执行 - 前言本标准等效采用了美国防火协会NFPA 497M危险（分类）区域中有关电器设备的气体、蒸汽和粉尘的分类手册（1991年版）。本标准提供关于特定可燃气体、可燃和易燃液体和易燃粉末方面的数据。本标准旨在帮助危险（分类）区域种选择所要求的特殊电器设备。本标准在编写过程中，根据内容需要，略去了原标准的“引言”
2、和 “索引”。对于我国现行法律和法规相抵触的内容做了相应的修改。本标准附录A、附录B、附录C都是提示的附录。本标准由石油工业安全专业标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位：胜利石油管理局安全环保处。本标准主要起草人 ：张 勇、李俊荣、吴庆善、陈建设、赵宝山、潘玉存、谢可华注意：小节号或文字上的*号表明附录A中的相应章节有说明性材料。1 概述1.1 范围本标准提供关于特定可燃气体、可燃和易燃液体和易燃粉末方面的数据，本标准中各表并未打算包括所有的材料。1.2 用途本标准旨在帮助选择危险（分类）区域中所要求的特殊电气设备（见NFPA 70国家电气规范的第500条）。1.3 定义本标准采用下列定
3、义1.3.1 批准 approved系指被管辖当局认可。1.3.2 管辖当局 authority having jurisdiction系指负责审批设备、装置或工艺程序的组织机构、办事处或个人。1.3.3 自燃湿度 autoignition temperature与加热或被热物无关，系指点燃或产生固体、液体或气体自我维护燃烧所需的最低温度（见NFPA325M易燃液体、气体和挥发性固体的火灾危害特性）。1.3.4 级 1分级 class ,division 1下列地点：（1）在正常工作条件下存在的可燃气体或蒸气的点燃浓度；（2）由于维护或修理工作或由于漏泄而频繁存在这种气体或蒸气的可燃浓度；（3
4、）设备或加工过程的故障或误操作可能会释放出可燃蒸气或气体的可燃浓度并且同时还可能引起电气设备的故障见NPFA 70国家电气规范的500-5（a）。1.3.5 级 2分级 class ,division 2下列地点：（1）处理、加工或使用挥发性可燃液体或可燃气体的地方，但其中的液体，蒸气或气体通常是被封闭在密闭的容器或系统内，它们只有在这种容器或系统出现意外破裂或故障时，或在设备工作异常时才会逸出；（2）气体或蒸气的可燃浓度一般是通过正压机械通风来防止，而且会因通风设备的工作发生故障或异常而引起危险；（3）与级，1分级区域相邻且气体或蒸气的可燃浓度可能偶尔会与该区对流，除非由来自干净空气源的足够
5、正压通风并提供有效的防止通风故障的安全措施能防止这种对流。1.3.6 级别 1分级 class ,division 1下列地点:(1)在正常工作条件下空气中有易燃粉尘，其中粉末数量中以产生可爆炸或可点燃混合物；(2)机械故障或机械或设备的异常操作可能会导致产生这种可爆炸或可点燃混合物，并且还会由于电气设备、保护装置运行同时发生故障或因其它原因而产生点燃源；（3）具有导电性的可燃粉尘可能达到危险数量见NFPA 70国家电气规范的5006（a）。1.3.7 2分级 class ,division 2下列地点：空气中易燃粉末的数量通常不足以产生可爆炸或可点燃混合物，而且粉末浓度通常不足以干扰电气设备
6、或其它仪器的正常工作，但可燃粉尘会因处理或加工设备的偶然失误而悬浮在空气中，或在电气设备上、中，或周围的可燃粉尘积累可能足以干扰电气设备安全散热或会因电气设备工作异常或故障而成为可点燃的见NFPA 70国家电气规范的500-6（b）。1.3.8 可燃粉尘 combustible dust任何直径为420m或更小的固体微粒且在扩散时有点燃或爆炸危险并会在空气或其它气性氧化物中点燃。1.3.9 可燃液体 combustible liquid闪点等于或大于37.8（100）的液体。可燃液体细分为：级液体：闪点等于或大于37.8（100）但小于60（140）；A级液体：闪点等于或大于60（140）但小
7、于93.4（200）；B级液体：闪点等于或大于93.4（200）.（见NFPA 321易燃和可燃液体的基本分类标准）1.3.10 爆炸危险度 explosion severity对因粉尘爆炸释放的破坏性潜在能量的量度（见3.3节）。1.3.11 易燃液体 flammable liquid闪点低于37.8（100）且蒸气压力在37.8（100）下不超过275.8kPa（40psia）的液体。易燃液体细分为：A级液体：闪点低于22.8（73）且沸点低于37.8（100）；B级液体：闪点低于22.8（73）且沸点低于或大于37.8（100）；C级液体：闪点等于或大于22.8（73）但低于37.8（1
8、00）。（见NFPA 321易燃和可燃液体的基本分类标准）1.3.12 闪点 flash point液体能放出足够浓度的蒸气，从而与液体表面附近的空气形成可燃混合物的最低温度（见NFPA 321易燃和可燃液体的基本分类标准）。1.3.13 混合粉尘 hybrid dust一种粉尘与一种或更多种可燃气体或蒸气形成的混合物。1.3.14 点燃敏感度 ignition sensitivity用于衡量点燃一种云状可燃粉尘的容易程度。1.3.15 标签完备 labeled由管辖当局认可的且与产品评价有关的机构在设备或材料上贴上卷标、符号或其它标志，该机构对已贴标签的设备或材料的生产进行定期检查，并且借助
9、标签，表明制造商的设备或材料的生产符合相应的标准或规定的操作方式。1.3.16 登记注册 listed由管辖当局认可的且与产品评价有关的机构出版的表册中登记的设备或材料，该机构对已注册的设备或材料进行定期生产检查，并且借助登记注册，确认设备或材料是否符合相应的标准或经过试验并认定是否适合在规定情况下的使用。2 级材料气体和蒸气2.1 NFPA 70国家电气规范的第500第和第501条提供了关于级地点（即由可燃气体或蒸气造成危险的地点）中电气设备的使用指南。在通常情况下，还必须满足NFPA 70国家电气规范中所规定的级1分级或级2分级的准则。但是，在一个区域中，仅存在可燃气体或蒸气并不一定需要在
10、这个地区使用特殊的电气设备。例如，一个地方具备2分级条件和有点燃源，而且由于工艺需要，这些条件是不能更改的，如明焰和暴露的设备表面的温度可能会超过被处理材料的自燃温度。另外，有的材料遇到空气会自燃。特殊电气设备不能防止由其它火源的点燃。2.2 材料是根据由试验材料和化学结构的推算而指定组别的。可以推断，任何未试验的特定材料的组别都有可能不正确。因此，在某些情况下，建议把未试验材料送交合格的试验室来验证所定的组别。2.3 表2.3列出了由NFPA 321易燃和可燃液体的基本分类标准定义的易燃气体或易燃液体的蒸气。通常，这些气体或蒸气在环境温度下与空气形成可点燃或易爆混合物，因此通常需要特殊电气设
11、备。表 2.3 闪点低于100（37.8）的可燃气体和液体蒸气的组别和自燃温度（AIT）表2.3（续）表2.3（续）表2.3（续）表2.3（完）2.4 表2.4列出了NFPA 321易燃和可燃液体的基本分类标准所定义的级可燃液体的蒸气。通常，这些材料在环境温度下不会与空气形成易燃混合物，除非加热到其闪点以上，通常只有在这种条件下才需要特殊电气设备（见NFPA 30易燃和可燃液体规范的1.1.3）。表2.4 闪点为等于或大于37.8（100）但低于60（140）的被选液体的蒸气的组别和自燃温度（AIT）注：根据NFPA 30 易燃和可燃液体规范的1.1.3，只有在其闪点以上存放或处理这些材料的地
12、方，才需要特殊电子气设备。2.5 表2.5列出了NFPA321易燃和可燃液体的基本分类标准所定的A级易燃液体的蒸气。这些材料在环境温度下与空气不会形成易燃混合物，除非把它们加热到闪点以上。此外，加热液体所产生的蒸气在空气中迅速冷却。只有在蒸气温度确实高于液体闪点或当蒸气却时由于凝结可能使雾气处于可点燃浓度的地方，才需要特殊的电气设备（见NFPA 30的 1.1.3）。表2.5 闪点等于或大于60（140）但低于93.3（200）的所选液体的蒸气的组别和自燃温度（AIT）注：根据NFPA 30 易燃和可燃液体规范的1.1.3，只有在其闪点以上存放或处理这些材料的地方才需要特殊电气设备。这种被加热
13、液体的蒸气在空气中会迅速冷却，从而把有关区域限制在蒸气温度保持在液体闪点以上的地方。表2.5（续）2.6 经验表明：B级可燃液体很少会由正确安装和维护的通用电气设备所点燃。因此，表中未列入B液体。2.7 附录B（提示的附录）中列出了关于测试易燃和可燃气体和蒸气的各种特性的参考数据。3 材料粉尘3.1* NFPA 70国家电气规范第500条和第502条款提供了关于在级区域中电气设备使用指南（即由易燃粉尘造成危险）。通常必须满足NFPA 70 国家电气规范中规定的级1分级或级2分级区域的准则。但是，在一个区域中仅有易燃粉尘并不一定要求该区域使用特殊的电气设备。例如，如果通常存在点燃源，特殊电气设备
14、不一定能防止被那些点燃源点燃。另一方面，通常认为不可燃的材料可能含有爆炸粉尘，或者可能以混合性粉尘的形式存在，具有可燃性。由于易燃气体或蒸气的存在，既使浓度低于易燃下限（LFL），也会增加粉尘-空气燃烧的强烈性，并可能需要适合于同时暴露于级和级区域的电气设备。此外，来自其它材料的粉尘也可能显示这样的特性，它要求其区域使用特殊的电气设备。3.2 表3.4、表3.5和表3.6中所列的材料和它们的组别符合NMAB353-3符合国家电气规范的可燃粉尘的分类。表中列出了点燃敏感度等于或大于0.2或爆炸严重性等于或大于0.5 的粉尘。爆炸参数降到限定值以下的粉尘通常认为不会造成重大爆炸危险，因而这些表未予
15、列出。选择电气设备，若粉尘在其工作温度下升华或熔化，则需要额外考虑特定粉尘的特性。经鉴定发现的适用于有粉尘场合的电气设备在暴露到熔化材料中时可能并不适用。3.3 对点燃敏感度和爆炸危险度的定义为：爆炸危险度=（PmaxP）2/(PmaxP)1点燃敏感度=（TcEMc）1/（TcEMc）2式中：pmax最大爆炸压力；p最小升压速率；Tc最小点燃温度；E最小点燃温度；Mc最小爆炸浓度。下标1是指Pittsburg Seam 煤的相应值，这种煤是美国矿务局使用的标准粉尘。下标2是指上述的特定粉尘值。注：分子分母的单位必须一致。3.4 表3.4列出了归入E组的金属粉尘。表3.4 归入E组的金属粉尘点燃
16、敏感度等于或大于0.2，爆炸严重度等于或大于0.53.5 表3.5列出了归入F组的碳素粉尘。表3.5 归入F组的碳素粉尘点燃敏感度等于或大于0.2，爆炸严重性等于或大于0.53.6 表3.6列出了归入G组的其它粉尘。表3.6 G组其它粉尘点燃敏感度等于或大于0.2，爆炸严重度等于或大于0.5表3.6（续）表3.6（续）表3.6（续）表3.6（续）表3.6（续）表3.6（续）3.7* 粉尘组。可燃粉尘可分为以下几组：E组：含有可燃金属粉尘的大气，包括铝、镁和其工业合金，或其它可燃粉尘，它们的粒子大小、磨蚀性和导电性，在使用电气设备中具有类似危险性（见混合粉尘）。F组：含有可燃碳素粉尘的大气，包括
17、碳黑、焦炭、煤或木炭粉尘，它们占截留的挥发物总量的8%（见ASTM D317589关于煤和焦炭粉尘的说明），或是已被其它材料敏化，因而是有爆炸危险的粉尘（见“混合粉尘”）。G组：含有其它可燃粉尘的大气，包括面粉、谷物、木粉、塑料和化学品（见“混合粉尘”）。为便于分类，只考虑E组粉尘具有导电性。3.8 附录B（提示的附录）列出了关于测试可燃粉尘的各种特性的参考数据。4 参考文献4.1 在本标准中参照了下述标准或其中一部分，它们均应视为本标准的一部分，所示的每个参考文献版本均是NFPA颁布本标准当时的通用现行版本。4.1.1 NFPA出版物NFPA 30 易燃和可燃液体规范（1990版）NFPA
18、70 国家电气规范（1990版）NFPA 321易燃和可燃液体的基本分类标准，1991版NFPA 325M易燃液体、气体和挥发性固体的火灾危害特性附录A（提示的附录）解释说明本附录不是该NFPA标准推荐的组成部分，只作为资料列人。A3.1 混合粉尘易燃粉尘云中有易燃气体会急剧降低点燃能量。易燃气体数量不必达到可燃下限（只考虑气相）就可能展示这种现象。类似地，当云状粉尘、气体和空气点燃时，压力上升率高于通常期望值。在某些工业操作中会遇到这种情况，例如，流化床干燥剂和来自聚合过程的塑料粉尘的气动输运系统，并在聚合过程中使用挥发性溶剂。在这种情况中，应特别指定电气设备，即这种设备应适合于同时暴露在级
19、和级区域中并且具有安全的操作温度。A3.7 在NFPA 70国家电气规范的1981年版以前（1978年版及以前的版本），所有E组（金属粉尘，例如铝、镁和其商用合金）和F组（碳质粉尘，例如含8%以上挥发性材料的碳黑、活性碳或焦炭）的粉尘都被认为是导电性的，因此，含有E组或F组粉尘的区域都根据级1分级区域的定义归入1分级。只有G组粉尘才可能归入2分级。1984年版删去了F组。电阻低于105/cm的碳质粉尘认为是可导电的，归入E组。电阻不低于105/cm的碳质粉尘认为是非导电的，归于G组。这种重新分的类允许把G组2分级电气设备用于许多碳质材料。1987年版的国家电气规范恢复了F组，因为金属粉尘要求的
20、E组电机的小公差对导电性碳质粉尘是没有必要的。G组设备中，对于米、面和一些化学粉尘来说，必需的低温技术条件对非导电性碳质粉尘是不必要的，这给用户增加了不必要的确良花费。这种变化允许把F组2分级电气设备用于电阻大于105/cm的碳质粉尘。这项工作的问题是电阻值（一个与粉尘导电能力在关的数字）不是恒定的，它随粉尘粒子的大小和氧化程度、潮湿程序、施加的电压、温度、测试仪器和技术而有显著变化。目前还未发现一个把长期环境影响考虑在内的测试电阻值的标准方法。另外，电阻值与爆炸危险并无直接关系。附录B（提示的附录）参考书目本附录不是该NFPA标准的组成部分，只作为资料列入。B.1 ASTM出版物美国试验与材
21、料协会，位于1916Race street ,Philaophia,PA19103ASTM D5687 泰格（Tag）闭式测试仪测闪点标准方法ASTM D9385 彭马氏闭式测试仪测闪点标准方法ASTM D327882 Setarlash 闭式测试仪测液体闪点标准方法ASTM E65978 液体化学品自燃温度测试ASTM E68185 化学品可燃极限的测试ASTM E78989 封闭容器中引起粉尘爆炸的压力和升压速率的标准测试方法B.2 美国缅因出版局美国政府印刷处，Washington，DC20402RI 5624 评价粉尘爆炸性用的实验室设备和试验方法RI 5753 农业粉尘的爆炸性RI
22、5971 塑料工业中所用粉尘的爆炸性RI 6516 金属粉末的爆炸性RI 6597 碳质粉尘的爆炸性RI 7009 气体混合物中最小点火能量和灭火距离RI 7132 化学品、药物、染料和灭虫药爆炸性RI 7208 混合性粉尘的爆炸性附录C（提示的附录）参考出版物C.1 在本手册中参照了下述标准或其中一部分，它们仅作为资料，不应视为本手册要求的一部分，所示的每个参照物版本均是NFPA颁布本手册当时的通用现行版本。C.1.1 NFPA出版物国家防火协会，I Batterymarch Park，P.O.Box9101，Quincy，MA 022699101NFPA 70国家电气规范（1991年版）C
23、.1.2 国家科学院出版物国家科学院材料咨询委员会，2101 Constitution Avenue, NW,Washington,DC20418NMAB 3531气体、蒸汽和所选固体的分类与燃烧有关的特性矩阵NMAB 3532 用于确定可燃粉尘类别的试验设备NMAB 3533 符合国家电气规范的可燃粉尘的分类C.1.3 UL 出版物Underwriters 实验室公司，333 Pfingsten Rd, Northbrook, IL 60062技术报告No581993涉及防爆电气设备的易燃气体或蒸汽的研究C.1.4 其它出版物ANSI/ASHRAE151989机械制冷安全规范，可从美国国家标
24、准协会得到，协会地址：1430 Broadway, New York, NY10018ANSI/CGA G2.11989 存放和搬运无水氨的安全要求，可从美国国家标准协会得到，协会地址：1430 Broadway, New York, NY10018ASTM D317589煤和焦炭采样分析中挥发物的标准测试方法，可从美国测试与材料协会得到，协会地址：1916 Race Street，Philadelphia，PA 19103Hilado，C.J.和Clark，S.W.有机物的自燃燃温度，“化学工程”，1972年9月4日发布单位： 国家经济贸易委员会 提出单位： 石油工业安全专业标准化委员会 起草单位： 胜利石油管理局安全环保处 批准单位： 国家经济贸易委员会2001-9-24
