爆炸性环境 系统防爆与成套设备防爆 - envsafe ·...
TRANSCRIPT
爆炸性环境系统防爆与成套设备防爆
张刚 教⾼/秘书⻓全国防爆电⽓设备标准化技术委员会（SAC/TC9）
2019年9⽉24⽇，⼤连
⼀ • 基本概念
⼆ • 成套设备基本要求
三 • 成套设备设计
四 • 成套设备结构和组装
五 • 标志
六 • ⼩结
系统防爆与成套设备防爆技术 ⽬次（30 min）
張剛，教⾼
2019-09-24，⼤连
⼀、基本概念! 系统防爆—仅从防爆⻆度
• 整体防爆，指整个现场。或者防爆设备系统，包括成套设备。
• 对产品来说，整个寿命周期持续地、始终如⼀地实现防爆功能：
• 成套设备系统：防爆安全，安全装置，功能，监控；软硬件
电⽓+⾮电⽓
• 系统整体：预防：环境-不⽤设备-量-措施
防护：耐爆、泄爆、抑爆，打开或关闭，降低效应。F-S,
• 70余标准
! 涉及的问题
• ⼈，物，环境，质量技术，管理。认证
• 管理：安全是查出来的？还是排、拍出来的？
• 设备重要，管理更重要，⼈尤其重要！
⼀、基本概念
! 成套设备
• 防爆设备组合，包括电⽓或机械互连
• 在终端⽤户现场之外的其他任何场所制造，并可拆卸后在最终
⽤户现场重新组装。
! 涉及的问题
• 成套设计、结构、组装、试验、检查、标志、⽂件和评定。
⼆、成套设备基本要求
! 成套设备设计技术⽂件编制：
明确成套设备预定⽤途及其条件。⾄少包括以下内容：
• 制造⼚成套设备标识（如序列号）；
• 预期使⽤的环境条件，包括环境温度范围和防护等级；
• 适⽤的防爆规程、标准和法规；
• 使⽤基本技术参数，包括电源；输⼊和输出定额；
• ⼯艺条件，包括流体、压⼒、⼯作制；
• 外部热源和冷源；
• 外部接⼝参数（例如，⽤于本质安全、控制、关机、联锁，包括故
障模式的详细情况）。
• 成套设备中使⽤的各部分的任何要求；
⼆、成套设备基本要求
! 明确成套设备防爆技术参数：
• 设备保护级别（EPL），作为最低要求；
• 设备类别；
• 温度组别或最⾼表⾯温度；
• 适⽤时允许的粉尘层；
• 特殊使⽤条件（“X”“U”条件，安全装置）。
⼆、成套设备基本要求
" 与成套设备有关的危险场所分类信息
! 危险场所分类：0 1 2；20 21 22
• 影响成套设备危险场所分类：
• 设备拟安装的场所；
• 成套设备的释放源。
! 制定成套设备与使⽤现场危险场所分类、安装条件适⽤性⽂件；
! 如果⾃身有释放源，应增加规定：
• 识别释放源的危险场所分类、与释放源有关的因素、与量化⻛险有
关的信息、以及达到分类⽬的⽅法和参考标准；
• 使成套设备与危险场所分类的适⽤性持续有效的约束条件。
⼆、成套设备基本要求
" ⽣产、验证能⼒及要求
! 型式验证，出⼚验证，⼯艺制造及有关⼈员的能⼒：体系标准。
! 第三⽅验证：需具备认可资质。
! 每台成套设备应提供试验报告或证书。
三、成套设备设计
" 成套设备内的电⽓设备的选型、安装和检查：GB/T 3836.15。
" Ex设备
! 单个部分
• 有独⽴Ex设备防爆合格证或者评定为成套设备的⼀部分。
• 单个部分的额定值适应，符合使⽤说明书；
! Ex设备合格证特殊使⽤条件（X;U）:
• 如果与成套设备直接有关，在成套设备中如何满⾜；
• 如果与成套设备直接有关，但在成套设备中不能满⾜，在终端⽤
户现场安装时如何能够满⾜；
• 如果与成套设备没有直接关系，原因？
三、成套设备设计
! 成套设备全部部件（包括Ex设备和Ex元件）清单——证书上明确:
• 产品描述（设备类型）；
• 制造商名称、型号或部件号（型号说明）；
• 每个部分的识别号（例如标签号）；
• Ex设备的防爆合格证号；
• 作为成套设备⼀部分评定的Ex元件合格证号；
• 防爆型式、类别、温度组别；
• 环境温度范围；
• 适⽤时，防护等级（IP代码）。
三、成套设备设计
" 其他部分
! 可能与成套设备防爆性能有关的其他部分其他部分（如外壳、把⼿、电
缆桥架、滚轴、流体管道等⾮⾦属部件）:
• 产品描述（设备类型）；
• 制造商名称、型号或部件号（型号说明）；
• 涉及的爆炸危险以及如何消除危险的说明。
! 布线系统
• 每⼀部分布线信息：导线或电缆、导管结构，温度额定值，本安参
数，兼容性，配件等
三、成套设备设计
" 图纸
! 包括成套设备有关的所有信息，可包括：
• 布局总装；
• 机械细节；
• 接线图；
• 内部互联图，包括导线和芯线型号；
• 电缆和导管具体信息；
• 本质安全布线系统的“系统描述⽂件”。
四、成套设备结构和组装
" 应提供成套设备的机械布局总装图。
" 拆卸和重新组装
! 成套设备制造商可按设备评定规定进⾏下列活动：
• 组装完整的成套设备在⼯⼚拆卸；
• 拆卸后的成套设备运输到终端⽤户现场；
• 在终端⽤户现场重新组装成套设备。
! 或者，如果允许，在制造商负责下客户组装。
" 系统接⼝
• 应说明与防爆性能有关的系统接⼝的需求。
• 区分是成套设备整体的⼀部分，或外接接⼝，注意适应性。
四、成套设备结构和组装
" 点燃危险评定
! 应对Ex设备的组合可能引起的所有⾮电⽓和电⽓点燃危险进⾏评定，并
形成⽂件记录：
• 与成套设备直接有关的点燃危险，以及如何消除；
• 与成套设备直接有关，在成套设备中没有消除，但是在终端⽤户现
场安装中能够消除的点燃危险。
! 对在终端⽤户现场安装时能够消除的点燃危险，在成套设备合格证中增
加 “X”，并在合格证和使⽤说明书中列出特殊使⽤条件。
! 每个Ex设备的点燃危险由其防爆合格证处理，⼀般不需重评。
四、成套设备结构和组装
" 计算
! 应提供与成套设备防爆性能有关的所有计算和安全参数：
! 可包括：
• 电机过载跳闸设置、爆炸泄压计算等
• 增安型“e”TE；
• 带过载保护电路断路器设定的电缆额定值；
• 本质安全回路（也指系统描述⽂件或控制图）等。
四、成套设备结构和组装
" 检查和试验
! 整个成套设备组装后，制造商应进⾏检查和试验。
! 成套设备的电⽓部分按照GB/T 3836.15，⾮电⽓部分进⾏点燃危险评定。
! 如果涉及拆卸和重新组装，应在重新组装后对成套设备整个进⾏检查和
试验，或者在拆卸前和重新组装后分别进⾏⼀部分检查和试验。
四、成套设备结构和组装
" 确认和⽂件
! 成套设备与设计图纸和技术条件的符合性验证应包括：
• 确认成套设备中的所有Ex设备都已在⽂件中标示；
• 验证部件清单的内容。
! 成套设备的评定应包括：
• 确认每个Ex设备，包括Ex元件，与应⽤相适应；
• 确认Ex设备的特殊使⽤条件已在组装时处理或传递给终端⽤户；
• Ex元件的限制条件已在组装时处理或传递给终端⽤户；
• 按照要求完成了成套设备的检查，并且不符合项已改正；
• 对成套设备进⾏检查，确保能够按照标准要求进⾏安装。
• 审核每个Ex设备的说明书，确认Ex设备正确使⽤。
四、成套设备结构和组装
" 确认和⽂件
! 成套设备的最终⽂件包应包括：装订成册
• 上述通⽤要求、设计、结构和组装中要求的⽂件。涉及相关标准
• 每个Ex设备的使⽤说明书；
• 成套设备的使⽤说明书；
• 环境控制；
• 允许的现场电缆布线；
• 防护等级评定结果等
四、成套设备结构和组装
" 确认和⽂件
! 其他材料技术条件
• 对除Ex设备部件，包括作为成套设备⼀部分评定的Ex元件使⽤的材
料之外的其他材料，以及与成套设备的防爆性能有关的材料，应验
证其对GB/T 3836.1和GB/T 25286.1有关要求的符合性。
! 规定⽂件
• 成套设备合格证上应列出识别所⽤Ex设备的企标、总装图、说明书
等⽂件。
四、成套设备结构和组装
" 说明书
! 除了GB/T 3836.1、GB 12476.1等标准的要求，成套设备制造商说明书，⾄
少还应有下列有关内容：
• 成套设备不满⾜，但在终端⽤户现场安装中能够满⾜的特殊使⽤条件。
• 与防爆性能有关，远离成套设备的外接接⼝特性。
• 成套设备中没有消除、在终端⽤户现场安装中能够消除的任何已识别的
危险。
• ⽤户规定的设计要求。
• 成套设备所有要求的标志，以及这些标志的位置。
• 与终端⽤户安装成套设备有关防爆技术条件。
四、成套设备结构和组装
" 尤其注意：
! 除了GB/T 3836.1等标准的要求，还应规定：
• 由成套设备制造商在⼯⼚组装；
• 由制造商直接或者在制造商负责下在终端⽤户现场组装；
• 由制造商直接或者在制造商负责下在⼯⼚拆卸并在终端⽤户现场直
接重新组装；
• 如果成套设备有内部释放源，应说明内部释放源分类未经评审员验
证（如果是这种情况）；
• 符合GB/T 3836.15的具体条款；
• 对成套设备完成的检查等级；
• 成套设备内如果有除Ex设备外的组成部分，应列出这些部分，并说
明每个部分的适⽤标志。
五、标志
! 成套设备的标志不是其所包含的Ex设备标志，包括作为成套设备⼀部分
评定的Ex元件标志的简单重复。应根确定成套设备的专⽤防爆标志。
可只标EPL
! 制造⼚的名称应为成套设备组装商的名称。
! 爆炸性⽓体环境和爆炸性粉尘环境需要的标志内容需分开确定。
! 作为成套设备⼀部分需要附加评定的部分应具有外部标志，包括防爆型
式和对成套设备防爆合格证书编号的引⽤。
! 合格证的特殊使⽤条件应包括要求安装符合说明书。
! 如果成套设备的部件具有不同类别或不同的EPL，则标志和说明书中应
明确。
五、标志
! 成套设备的设备类别标志：
• 与爆炸性环境适应，所有Ex设备，包括作为成套设备⼀部分评定的
Ex元件的最低类别标志（例如Ⅱ B低于Ⅱ C）；
• 成套设备结构可能影响设备类别标志的其他特性（例如外表⾯的材
料成分）。
五、标志
" 温度组别或最⾼表⾯温度标志
! 确定成套设备的温度组别或最⾼表⾯温度：
• 与爆炸性环境适应，任何Ex设备，包括作为成套设备⼀部分评定的
Ex元件的最低温度组别或最⾼表⾯温度；
• 成套设备结构可能影响温度组别或最⾼表⾯温度的其他特性（例如
热表⾯）。
! 为了确定Ex设备是否在其每个部分规定的环境温度范围内运⾏，可进⾏
例⾏温度试验。如果某个部分超过规定的环境温度范围，需要采取纠正
措施。
五、标志
" 设备保护级别（EPL）标志
! 确定成套设备的EPL标志：
• 与爆炸性环境适应，任何Ex设备，包括作为成套设备⼀部分评定的
Ex元件的最低保护等级的EPL标志；
• 成套设备结构可能影响保护级别的其他特性（例如外壳材料表⾯⾯
积） 。
! 对于没有标志EPL的Ex设备，应利⽤安装标准中防爆型式与EPL之间的
关系确定Ex设备部分的EPL 。
五、标志
" 环境温度范围标志
! 确定成套设备环境温度范围标志：
• 评定成套设备组成部分各最⾼温度的最低值，和最低温度的最⾼值；
• 成套设备结构可能影响环境温度的其他特性如电缆环温额定值） 。
! 需要采取措施保持Ex设备在其标志的环境温度范围内。
" 防护等级（IP代码）值
! 根据设备的单个部分以及互连附件的防护等级（IP）确定成套设备的防
护等级（IP）。
! 考虑成套设备中通过成套设备结构提供附加保护的Ex设备。
六、⼩结
" 爆炸⻛险始终存在；危险程度存在变化
" 系统设备和成套设备由单个设备或部件、组件构成
" 整体安全由各个系统安全和各个设备及部件安全保证。
" 任何单件设备或部件的防爆安全（包括标准），
要从系统⻆度去考虑。
" 系统安全需要⼤量多⽅⾯的知识和
⻓期的实践。 包容+兼容
----任重道远。
任何问题？
感谢您的参与和倾听！请提出宝贵意⻅！
张刚，教⾼
电话：139 377 66778邮箱：[email protected]
南阳防爆电⽓研究所（CNEX）副所⻓全国防爆电⽓设备标准化技术委员会（SAC/TC9）秘书⻓
中国仪器仪表学会仪控防爆分会副主任兼秘书⻓中国电⼯技术学会防爆电⽓专业委员会秘书⻓
防爆设备国家⼯程实验室主任
2019-09-24，⼤连2018-07-20 蚌埠