GB3836.5-2004爆炸性气体环境用电气设备第五部分：正压外壳行P.pdf

I C S 2 9 . 2 6 0 . 2 0 K 3 5 荡黔 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 G B 3 8 3 6 . 5 - 2 0 0 4 代替 GB 3 8 3 6 . 5 -1 9 8 7 爆炸性气体环境用电气设备 第 5部分 正压外壳型 “ p ” E l e c t r i c a l a p p a r a t u s f o r e x p l o s i v e g a s a t m o s p h e r e - P a r t 5 P r e s s u r i z e d e n c l o s u r e s “ p “ I E C 6 0 0 7 9 - 2 2 0 0 1 , E l e t r i c a l a p p a r a t u s f o r e x p l o s i v e g a s a t mo s p h e r e s - P a r t 2 P r e s s u r i z e d e n c l o s u r e s “ p “ , MO D 2 0 0 4 - 0 5 - 1 4发布 2 0 0 5 - 0 2 - 0 1 实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布 GB 3 8 3 6 . 5 - 2 0 0 4 目次 前言 ⋯⋯ 班 I E C引言 ⋯⋯ V 1 范围 ⋯⋯ 1 2 规范性引用文件 . . . . . . . . . . ⋯⋯ 1 3 术语和定义 ， ， ⋯⋯ 1 4 防爆型式 ⋯⋯ 3 5 正压外壳的结构要求 ， . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ⋯⋯ 4 6 温度极限 ， 一6 7 安全措施和安全装置 静态正压保护除外 ⋯⋯ 7 8静 态 正 压 用安 全 措 施 和 安 全 装 置 ⋯ ⋯ ， . . . . . . . ⋯ ⋯9 9 保护气体的供给 ， . . . . . . . . . . . . ⋯⋯ 1 0 1 0 有 内 部 释 放 源的 正 压外 壳 ， ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ⋯ ⋯ 1 0 1 1 释放条件 ⋯⋯ 1 0 1 2 内置系统的设计要求 . . . . . . . . . . . . .. . . . . . ⋯ ⋯ 1 1 1 3 保护气体和正压技术 ， . . . . . . . . . . . . . . . . ⋯⋯ 1 2 1 4 有点燃能力的设备 ， . . . ⋯⋯ 1 3 1 5 内部热表面 一1 3 1 6 型式检查和试验 . . . . ⋯⋯ 1 3 1 7 例行试验 ， ， ⋯⋯ 1 6 1 8 标志 ， ⋯⋯ 1 6 附录A 规范性附录 换气和稀释试验 ， ⋯⋯ 1 8 附录 B 资料性附录 功能时序图实例 ， ， ⋯⋯ 1 9 附录 C 资料性附录 管道和外壳中压力变化的示例 ⋯⋯ 2 1 附录 D 资料性附录 向用户提供的资料 ⋯⋯ 2 5 附录 E 规范性附录 外壳内释放型式的分类 ， ， ⋯⋯ 2 7 附录 F 资料性附录 稀释区域原理的使用示例 ⋯⋯ 2 8 附录 G 规范性附录 内置系统的可靠性试验 ⋯⋯ 3 0 表 1 确定防爆型式 ， ⋯⋯ 4 表2 防 爆型式的设计准则 . ⋯ ⋯5 表3 基于防爆型式的安全装置 . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . ⋯⋯7 表 4 对有内置系统的正压外壳保护气体的要求 ⋯⋯ 1 2 表 5 允许在稀释区域内使用的防爆型式 ⋯⋯ 1 3 GB 3 8 3 6 . 5 - 2 0 0 4 前言 G B 3 8 3 6的本部分全部技术内容为强制性。 本部分是修改采用I E C 6 0 0 7 9 - 2 ; 2 0 0 1 第4 版 对G B 3 8 3 6 . 5 -1 9 8 7 进行修订的， 在技术内容和编 写格式上与 I E C标准基本相同。 G B 3 8 3 6 爆炸 性气体环境用电 气设备 系列标准共分为若干部分 第 1 部分 通用要求; 第 2 部分 隔爆型} 公用安全装置连续监测本组所有其他正压外壳内的正压， 必要时监测气流; c 对特定的正压外壳内电气设备供电之前先进行 7 . 6规定的换气程序。 7 . 1 2 对于p x 型， 门 和盖 应该联锁， 使门和盖打开时， 没有按7 . 1 3 标志的电 气设备的供电电源自动断 开， 并且在门和盖关闭前不能通电， 7 . 6的要求也应使用 例外 门和盖只能用工具或钥匙开启并且具有警告标志“ 带电时不能打开” 7 . 1 3 在正压外壳内p x 或 p Y防爆型式不起作用时仍可能带电的电气设备应采用“ d’’、 “ e ” 、 “ i’’、 “ m” 、 “ o “ 或“ Q防 爆型式 正压外壳内在p z 防爆型式保护不起作用时仍可能带电的电气设备应采用“ de “ i 、 ,. m 、 ,. o 、” 、 n A ,， 或，“ n C， 防爆型式。 7 . 1 4 对于 p Y 型正压外壳内的电气设备应该用“ 0 “ ,了 “ d ; 、 “ i “ , “ m“ 、 “ e “ , “ n A ， 或“ n C ， 防爆型式。 注 正压型外壳可以充当内部电气设备的“ n’’型外壳。 8静态正压用安全措 施和安全装置 8 . 1 所有用于防止由静态正压保护的电气设备引起爆炸的安全装置本身应不能引起爆炸， 并且如果安 全装置是电气操作， 则应按G B 3 8 3 6 . 1 规定的防爆型式之一保护或安装在危险场所之外。 8 . 2 保护气体应为惰性气体， 充以惰性气体之后的氧气浓度应少于 1 按体积计 。 8 . 3 不允许有内释放源 8 . 4 正压外壳应采用制造厂规定的方法在非危险场所充人惰性气体。 8 . 5 对于 p x型或 p Y 型设备应安装两台自动安全装置， 对 p 型应安装一台自动安全装置， 当正压下降 低于制造厂规定的数值时， 自动安全装置应该动作。在设备运行时应能检查安全装置是否正确动作。 9 GB 3 8 3 6 . 5 - 2 0 0 4 这些 自动安全装置只能使用工具或钥匙才能重新复位。 注 使用自动安全装置 即 断电或声音报替或用其他的方法保证设备的安全性 是用户的责任。 8 . 6 防爆型式“ P ” 未运行时， 正压外壳内可能带电的电气设备应采用 7 . 1 3 所列防爆型式之一加以 保护 。 8 . 7 最低正压值应大于正常运行时一周期内 所测得的 最大压力损失， 此周期不小于按G B 3 8 3 6 . 1 - 2 0 0 。中6 . 2 规定的内装元件冷却到所需时间的 1 0 0倍， 至少为 1h 。在对正常运行所规定的最恶劣的 条件下， 最低正压值至少应高于外部压力 5 0 P a , 9保护气体的供给 9， 保护气体类型 保护气体应是非可燃性的。制造厂应规定保护气体和允许用的其他气体。 注 1 保护气体不应由本身的化学特性或因其可能所含的杂质而降低防爆型式“ P ; 的保护效果， 或严重影响正常运 行和内装设备的整体性 注 2 达到标准仪器精度的空气， 氮或其他非可嫩性气体可作为保护气体. 注 3 当使用惰性气体时， 有窒息的危险。因此， 对外壳应附加适当的警告另外， 在打开门和盖之前应采用适当方 式吹洗外壳， 清除惰性气体 9 . 2 温 度 在外壳进气口处， 保护气体的温度通常不超过 4 0 0 C。但在特殊情况下， 允许较高的温度或可以要 求较低的温度; 在这种情况下， 应在外壳上标出温度。 注 如果需要， 应采取措施避免凝露和结冰。 1 0 有内部释放源的正压外壳 第 1 1 章一第 1 5 章给出了释放条件、 内置系统设计要求、 合适的正压技术、 有点燃能力的设备和内 部热表面的限制。 1 1 释放条件 1 1 . 1 无释放 1 1 . 1 . 1 当内置系统无故障时， 无内部释放; 见 1 2 . 2 , 1 1 . 1 . 2 当内置系统内的可燃性物质是气体或蒸气状态时， 在规定温度极限和以下两种情况之间运行 时， 则认为不存在内释放 a 内置系统内的气体混合物始终低于爆炸下限 L E L ; 或 b 对正压外壳规定的最低压力至少比对内置系统规定的最大压力高 5 0 P a ， 并且如果压差下降 到 5 0 P a以下时， 自动安全装置动作。 注 使用安全装置的报警信号 即断电或声音报警或用其他方法保证设施的安全 是用户的责任。 符合本条款要求的这些条件需按 G B 3 8 3 6 . 1 -2 0 0 。 的 2 7 . 2 9 的规定在设备上标志“ X “ 1 1 . 2 气体或蒸气的有限释放 在内置系统的所有故障状态下进人正压外壳的可燃性物质的释放速度应该可以预计; 见 1 2 . 3 注 对于本部分， 释放液化气被视作释放气体。 1 1 . 3 液体的有限释放 按 1 1 . 2的规定应限制可燃性物质释放进人正压外壳内的速度， 但液体向可燃性蒸气的转换是不可 预料的。应该考虑正压外壳内液体聚积及由此产生的后果。 7 0 GB 3 8 3 6 . 5 - 2 0 0 4 如果从液体中可以释放出氧气， 则应预计氧气的最大流量; 见 1 3 . 2 . 1 2 内置系统的设计要求 1 2 . 1 一般设计要 求 内置系统的设计和结构， 将确定其是否可能出现泄漏现象， 应以制造厂规定的最恶劣的运行条件为 基础 。 内置系统应是无故障的或故障时有限释放如果可燃性物质是液体， 应无正常释放 见附录 E ， 且 保护气体应为惰性气体。 注 保护气体必须是惰性气体， 以防止释放出的蒸气超过保护气体的稀释能力 制造厂应规定内置系统的最大进气口压力 制造厂应提供内置系统的设计和结构说明， 可能含有可燃性物质的类型和运行条件， 以及预计的释 放速率或已知位置的释放速率， 以便将内置系统划分为无故障的内置系统 1 2 . 2 或有限释放的内置系 统 1 2 . 3 。 1 2 . 2 无故障的内置系统 无故障的内置系统应由金属、 陶瓷、 玻璃、 输送管、 管道或容器组成， 没有活动接头连接采用熔焊、 铜焊、 玻璃与金属密封， 或用低共熔合法’川连接。 不允许使用低温合金焊料， 例如铅/ 锡 注 制造厂应考虑由于不利的运行条件对潜在易损坏的内置系统造成的损坏， 制造厂和用户之间认可的不利运行 条件， 可以包括打开正压外壳的门或检修盖时振动、 热冲击和维护操作 1 2 . 3 有限制释放的内置系统 有限释放的内置系统的设计应能预计内置系统在所有故障状态下可燃性物质的释放速率。释放到 正压外壳的可燃性物质数量， 包括内置系统内可燃物质的数量和工艺过程中进人内置系统的可燃性物 质的数量。应通过相应的限流装置把流量限制到预计的速率， 而限流装置应安装在正压外壳外面。 然而， 如果内置系统从进人正压外壳的人 口处到限流装置的人 口部分， 包括限流装置的进气口在 内， 符合 1 2 . 2 ， 则限流装置可以安装在正压外壳内， 在这种情况下， 限流装置应永久固定并且不应有可 拆 卸部件。 如果能预计内置系统进人正压外壳内的可燃性物质的最大释放速率， 则不必限制进人内置系统的 工艺流速， 该条件在下列情况下可以满足 a 内置系统由单独符合 1 2 . 2 要求的连接部件组成并且部件之间的连接头应设计成能预计内置 系统的最大释放速率， 并且连接头永久固定; 和/ 或 b 内置系统包括在正常运行条件下用于释放 例如 火焰 的气孔或喷嘴， 但其他应符合 1 2 . 2的 要求。 如果限流装置不作为设备的一部分， 正压外壳应标志“ X“ 。安全使用的特殊条件应规定进人内置 系统的可燃性物质的最大压力和流量口 含有火焰的正压外壳， 火焰已熄灭的情形也应评定。供给火焰的燃料/ 空气混合物的最大数量应加 到内置系统的释放量上 注 I 弹性密封件、 观察窗和内置系统其他的非金属部件是允许的， 管螺纹、 压力连接 例如 金属压接附件 和法兰 连接也是允许的。 1 连接两个或多个元件的方法， 通常是金属元件， 采用双金属或三金属合金的方式， 其凝固温度要比任何被连接 的元件的初始凝固的恒温还低 1 1 GB 3 8 3 6 . 5 - 2 0 0 4 注2 用户应考虑因空气渗人内置系统而形成可燃性混合物的可能性， 必要时采取有效的附助措施。 1 3 保护气体和正压技术 1 3 . 1 概述 保护气体的选择取决于内置系统释放的或然率、 数量和成分。允许的保护气体一览表见表4 , 表4 对有内置系统的正压外壳保护气体的要求 内释放 见附录E 连 续 稀 释泄 漏 补 偿 可燃性物质正 常 异 常附 录U E L 8 0 U E L 8 0 气体或液体无无E . 2 不使用不 使 用 气 体无 有 限 E. 3 空气或惰性气体 空气或惰性气体 仅 用 惰 性 气 体 否 气 体 有 限有 限 E. 4 空 气 或 惰 性 气 体空气或惰性气体 否 否 液体无有 限 E. 3 仅用惰性气体 否 仅用惰性气体 否 液 体有 限有 限 E. 4 否 否 否 否 否 意思指不适用正压技术 具有内置系统的正压外壳和有限释放的设计应使正压外壳内潜在点燃源的附近不能形成爆炸性气 体环境， 也就是说在释放区域之外。附录F提供怎样使用内隔板来保证潜在点燃源在稀释区域外的 示例 当惰性气体用于保护气体时， 正压外壳应按 1 8 . 9 标志。 应用正压技术取决于以下的释放状况和释放的成分。 1 3 . 2 具有泄漏补偿的正压 1 3 . 2 . 1 无释放 保护气体应是空气或惰性气体。 1 3 . 2 . 2 有限释放气体或液体 保护气体应是惰性气体。 可燃性物质中的氧气浓度不应超过2 V/ V . 不应有任何正常释放的可燃性物质 见附录 E , 可燃性物质的爆炸上限 U E L 不应超过 8 0 . 注1 当可燃性物质在贫氧或无氧条件下可能起反应时 也就是说爆炸上限超过 8 0 ， 难于或不能采用惰性气体 进行泄漏补偿保护 注 2 如果可燃性物质的爆炸上限超过 8 0 ， 或氧气浓度超过 2 V / V ， 或有可燃性物质的正常释放 见附录 E , 则应按 1 3 . 3的要求采用连续气流稀释可燃性物质。 1 3 . 3 具有稀释气流的正压 1 3 . 3 . 1 无释放 保护气体应是空气或惰性气体。 1 3 . 3 . 2 有限释放气体或蒸气 在内置系统的所有故障状态下， 换气后保护气体的流速应足以使在潜在点燃源处的最大释放得以 稀释， 也就是说点燃源在稀释区域之外， 如下所述 1 2 C日 3 8 3 6 . 5 - 2 0 0 4 a 当保护气体是空气时， 释放中的可燃性物质浓度应稀释到不超过爆炸下限的2 5 ; b 当保护气体是惰性气体时， 释放中的氧气浓度应稀释到不超过 2 V/ V , 当从内置系统内释放出可燃性物质的爆炸上限高于 8 0 时， 应用空气或惰性气体把释放出的可燃 性物质浓度稀释到不超过爆炸下限2 5 , 注当可燃性物质在贫氧或无氧条件下可能起反应时， 即爆炸上限大于 8 0 时， 必须稀释到爆炸下限的2 5 . 1 3 . 3 . 3 液体的有限释放 保护气体应为惰性气体， 并且保护措施应按 1 3 . 3 . 2 6 的要求。不应有可燃物质的任何形式正常释 放 见附录E , 1 4 有点燃能力的设备 在稀释区域中的电气设备应采用表5 所列的防爆型式进行保护， 此要求对于明火、 点火器或其他用 于点火的类似装置除外， 从火焰扩散的稀释区域不应与其他稀释区域重叠。 表 5允许在孺释区域 内使用的防姗型式 内释 放 是 p x型式、 P Y型式P a 型 式 异 常d , e , i , m , o , qd , e , i , m, o , q , n A, n C 正 常 lal a 注 1 通常， 任何释放源应靠近保护气体排气口， 并且有点燃能力的电气设备应靠近保护气体的进气口， 释放的可 燃性气体以最短的途径离开正压外壳， 而不是穿越有点燃能力的设备 注 2 为了避免内置系统内点燃源的着火返回到设备， 有必要使用阻火器， 但本部分不包括这些措施. 1 5 内部热表面 如果正压外壳包含的任何表面所具有的温度超过从 内置系统可能释放出的可燃性物质的点燃温 度， 则应安装自动安全装置。按照 1 1 . 1 . 2 b 规定操作安全装置， 安全装置的作用如表 3 所示。 此外 ， a 如果保护气体是空气， 内置系统中残余可燃性物质的释放， 在热表面附近形成的浓度应不能大 于爆炸下限的5 0 ; 或 b 如果保护气体是惰性气体， 正压外壳接合面的结构和设计应有效地防止外部空气与内部惰性 气体 或内部可燃性气体或蒸气 在冷却期间进行混合。外部进人的空气不得使氧气浓度增 加到大于 2 V / V , 正压外壳应设置警告标志说明正压外壳内部热源的消失和开启门和盖之间遵守的延时时间。该延 时时间应长于热表面温度冷却到低于从内置系统释放出的可燃性物质的引燃温度或正压外壳组别温度 所用 的时 间。 1 6型式检 查和试验 1 6 . 1 最高正压试验 应在 1 . 5 倍规定的最大正压或2 0 0 P a 压力中， 取两者较大值施加到正压外壳， 相关管道和它们的 连接件上 当它们是该外壳的一个整体部件时 。 施加压力的试验时间应为2 mi n 士1 0 s , 如果不发生使防爆性能失效的永久性变形， 则认为试验合格。 1 6 . 2 泄漏试验 1 6 . 2 . 1 正压外壳内的压力应调整到制造厂规定的正常运行时的最大压力， 然后将出气口封闭， 在进气 1 3 GB 3 8 3 6 . 5 - 2 0 0 4 孔测定泄漏流速。 所测的流速应不大于制造厂规定的最大泄漏流速。 1 6 . 2 . 2 在静态正压保护情况下， 正压外壳内的压力应调整到正常运行时能够出现的最大正压值， 封闭 各气孔， 按 8 . 7的要求监测内部压力一段时间。压力的变化应不超过正常运行时规定的最低正压 1 6 . 3 无内释放源的正压外壳换气试验 正压技术可以是泄漏补偿或是连续气流 和静态正压时充气程 序试验 1 6 . 3 . 1 保护气体为空气的正压外壳 正压外壳应按附录 A准备试验， 正压外壳应充以试验气体， 试验气体在任何位置的浓度不低于 7 0 。正压外壳充气后马 L 切断试验气体源， 并且在制造厂规定的最低换气速度下接通空气源， 测量外 壳内取样点的试验气体浓度不超过附录 A . 2的规定值为止所用时间， 并注明其为换气时间如果要求 进行第二种试验， 那么， 正压外壳应充人代表密度范围另一界限值的试验气体 ， 在任一点上气体浓度都 不小于7 0 ， 并且应测量第二种试验气体的换气时间。由制造厂规定的最短换气持续时间应不小于所 测量的换气时间， 或大于所进行的两次试验中测得的较长换气时间。 1 6 . 3 . 2 保护气体为惰性气体的正压外壳 正压外壳应按附录 A的规定准备试验， 外壳应在正常大气压下开始充人空气， 然后外壳应用制造 厂规定的惰性气体换气。 应测量直到取样点氧气浓度不超过附录 A. 3 规定值为止所用的时间， 并注明其为换气时间。 制造厂规定的最小换气持续时间应不小于所测量的换气时间。 1 6 . 3 . 3 保护气体是空气或其密度等于空气11 0 的惰性气体的正压外壳 当允许空气和隋性气体作为具有同样换气时间的替换保护气体时， 应按 1 6 . 3 . 1 规定的方法测量换 气 时间 1 6 . 3 . 4 用静态正压保护的正压外壳充气程序试验 在静态正压保护情况下， 外壳应在正常大气压力下开始充人空气。然后设备应按制造厂的技术条 件充人惰性气体。然后检查各抽样点氧气浓度不超过 1 V/ V ， 参照大气条件。 1 6 . 4 具有内释放源的正压外壳的换气和稀释试验 1 6 . 4 . 1 试验气体 一种试验气体或多种试验气体的选择应考虑外部气体和内部释放可燃物质两种情况。 1 6 . 4 . 2 可燃性物质含有少于2 V / V 的妞气， 并且保护气体是情性气体的正压外壳 1 6 . 4 . 2 . 1 换气试验 应采用 1 6 . 3 . 2规定的试验程序进行试验。最小换气流速应不小于内置系统的最大释放速度， 制造 厂规定的最小换气时间应不小于所测换气时间的 1 . 5 倍。 注 考虑到在进行换气时可能从内置系统释放出氧气， 在试验中对核定换气时间增加5 0 , 1 6 . 4 . 2 . 2 稀释试验 因为可燃性物质不含超过2 V / V 的氧气， 所以不需要进行稀释试验。 1 6 . 4 . 3 连续气流正压保护、 内置系统氧气浓度少于2 1 V / V 且保护气体为惰性气体的正压外壳 1 6 . 4 . 3 . 1 换气试 验 外壳应充人空气。空气还应通过内置系统充人壳内， 其充人速率与释放最严酷条件下所代表的最 大释放速率相适应， 并考虑释放位置、 数量和性质以及它们接近位于稀释区域之外的有潜在点燃能力的 设备 。 然后应在制造厂规定的最低换气流速时打开保护气体源。 应将直到取样点的氧气浓度不超过附录A . 3的规定时所用的时间作为测定的换气时间 制造厂规定的最低换气持续时间不应小于所测定的换气时间。 1 4 GB 3 8 3 6 . 5 - 2 0 0 4 1 6 . 4 . 3 . 2稀释试验 按 1 6 . 4 . 3 . 1 规定进行换气试验之后， 应立即把供给的保护气体调整到制造厂规定的最低流速， 密 封系统的氧气流速保持在1 6 . 4 . 3 . 1的规定值。 在不小于 3 0 mi n的时间内测量的氧气浓度不应超过附录A. 3所规定的浓度。 然后把含有 与内置系统内氧气量相同的空气量从内置系统释放到正压外壳， 同时， 空气释放应符合 1 2 . 3的规定。 释放期间， 在稀释区域以外的有潜在点燃能力的设备附近， 释放的氧气浓度不应超过附录 A.