可燃性粉尘场所防雷安全技术

作者:安全管理网 来源:安全管理网 点击:  评论: 更新日期:2017年06月12日
1 范围
适用于全市可燃性粉尘场所的防雷安全自查和排查。
2 依据
《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010;
《建筑物防雷装置检测技术规范》GB/T21431-2015;
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-2014;
《可燃性粉尘环境用电气设备(第1部分):用外壳和限制表面温度保护的电气设备》(GB12476.1-2000)第1节:电气设备的技术要求;
《可燃性粉尘环境用电气设备(第2部分):选型和安装》(GB 12476.2-2010);
《粉尘防爆安全规程》(GB 15577-2007);
《危险场所电气防爆安全规范》(AQ 3009-2007);
《严防企业粉尘爆炸五条规定》(国家安全监管总局令第 68 号);
《工贸行业可燃性粉尘作业场所工艺设施防爆技术指南(试行)》;
《建筑设计防火规范》GB 50016-2014
3 术语释义
3.1粉尘 dust
在大气中依其自身重量可沉淀下来,但也可持续悬浮在空气中一段时间的固体微小颗粒,包括纤维和飞絮及现行国家标准《袋式除尘器技术要求》GB/T 6719中定义的粉尘和细颗粒。
3.2可燃性粉尘 combustible dust
在空气中能燃烧或无焰燃烧并在大气压和正常温度下能与空气形成爆炸性混合物的粉尘、纤维或飞絮。
3.3可燃性飞絮 conductive flyings
标称尺寸大于500µm,可悬浮在空气中,也可依靠自身重量沉淀下来的包括纤维在内的固体颗粒。
3.4导电性粉尘 conductive dust
电阻率等于或小于1×103Ω·m的粉尘。
3.5非导电性粉尘non-conductive dust
电阻率大于1×103Ω·m的粉尘。
3.6爆炸性粉尘环境 explosive dust atmosphere
在大气环境条件下,可燃性粉尘与空气形成的混合物被点燃后,能够保持燃烧自行传播的环境。
3.7爆炸性粉尘环境危险区域分区dangerous zones of explosive dust atmosphere
3.7.1 20区 zone 20
空气中可燃性粉尘云连续或长期存在或短时频繁出现形成爆炸性环境的区域;
3.7.2 21区zone 21
正常运行时,空气中可能偶尔产生的可燃性粉尘云形成爆炸性环境的区域;
3.7.3 22区zone 22
正常运行时,空气中的可燃性粉尘云不可能发生,如果发生,仅是短时间存在形成爆炸性环境的区域。
注:爆炸性粉尘环境危险区域分区示例见附录B
4   场所划分
4.1 在可能发生对地闪击的地区,遇下列情况之一时,应划为第一类防雷建筑物:
4.1.1 具有20区爆炸危险场所的建筑物。
4.1.2 具有21区爆炸危险场所的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者。
4.2在可能发生对地闪击的地区,遇下列情况之一时,应划为第二类防雷建筑物:
4.2.1 具有21区爆炸危险场所的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。
4.2.2 具有22区爆炸危险场所的建筑物。
4.2.3 预计雷击次数大于 0.05次/a的火灾危险场所。
4.3 在可能发生对地闪击的地区,遇下列情况之一时,应划为第三类防雷建筑物:
4.3.1 预计雷击次数大于或等于 0.01次/a,且小于或等于 0.05次/a 的火灾危险场所。
5   技术要点
5.1 自查要点
核查粉尘的种类、防雷安全措施落实情况,填报有关信息(详见表一)。
5.2 防直击雷的排查要点
5.2.1 接闪器的类型、安装布置情况、保护范围、材料规格、连接方式、腐蚀情况、独立接闪器的安全距离。
5.2.2 引下线的数量、间距、敷设方式、材料规格、连接方式、腐蚀情况。独立引下线的安全距离。
5.2.3 接地装置的类型,接地电阻值,人工接地装置的结构、材料规格、埋设深度,独立接地装置的安全距离。
5.2.4 比照以下情况检查放散管、排风管等处于保护范围内。
1)当有管帽时,应按下表规定确定:

 

装置内的压力与周围空气压力的压力差(kpa)
排放物对比于空气
管帽以上的垂直距离(m)
距管口处的水平距离(m)
<5
重于空气
1
2
5~25
重于空气
2.5
5
≤25
轻于空气
2.5
5
>25
重或轻于空气
5
5
2)当无管帽时,应为管口上方半径5m的半球体。
5.2.5排放粉尘的放散管、排风管等,当其排放物达不到爆炸浓度、长期点火燃烧、一排放就点火燃烧,以及发生事故时排放物才打到爆炸浓度的通风管、安全阀,接闪器的保护范围应保护到管帽,无管帽时应保护到管口。
5.2.6 天面铺设的电源(信号)线应套金属管(槽)屏蔽,金属管(槽)应全程电气连通,宜每隔15m做重复接地,并至少双端接地;
5.2.7 确保收集可燃性粉尘的管道、烟囱、放散管等不作为接闪器和引下线及接地装置。
5.2.8 引下线安装与易燃材料的墙壁或墙体保温层间距应大于0.1m。宜利用建筑物柱子钢筋作为引下线,当采用明敷的专设引下线时,引下线不应暴露在爆炸性粉尘环境中。
5.3 防闪电感应的排查要点
5.3.1 建筑物内、外的大型金属物(含设备、管道、构架、电缆金属外皮、钢屋架、钢窗散管、风管等)与接地装置的连接。
5.3.2 平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物,其净距小于 100 mm时,应采用金属线跨接,跨接点的间距不应大于 30 m。交叉净距小于 100 mm时,其交叉处也应跨接。
5.3.3 所有金属管道连接处(含螺母多于5个的法兰),应进行电气跨接(跨接材料应至少6mm²铜线,或更高规格材料),跨接处的过渡电阻应小于 0.03Ω时。
5.3.4 当屋内设有等电位连接的接地干线时,其与防闪电感应接地装置的连接不应少于2处。
5.3.5 第一类防雷建筑物应符合下列要求:
1金属屋面周边每隔 18 m~24 m应采用引下线接地一次。
2现场浇灌的或用预制构件组成的钢筋混凝土屋面,其钢筋网的交叉点应绑扎或焊接,并应每隔 18 m~24 m采用引下线接地一次。
3防雷电感应的接地装置应与电气和电子系统的接地装置共用,其工频接地电阻不宜大于 10Ω。防闪电感应的接地装置与独立接闪杆、架空接闪线或架空接闪网的接地装置之间的间隔距离,不得小于独立接闪杆、架空接闪线或网支柱处接地装置的冲击接地电阻的0.4倍,且不得小于3m。
5.3.6 配电方式采用TN-S型。
5.3.7设备的保护接地应符合下列规定:
      1)按照现行国家标准《交流电气装置的接地设计规范》GB/T50065的有关规定,下列不需要接地的部分,在爆炸环境内仍应进行接地:a、在不良导电地面处,交流额定电压为1000v以下和直流额定电压为1500V及以下的设备正常不带电的金属外壳;b、在干燥环境,交流额定电压为127V及以下,直流电压为110V及以下的设备正常不带电的金属外壳;c、安装在已接地的金属结构上的设备。
      2)在爆炸危险环境内,设备的外露可导电部分应可靠接地。爆炸性环境20区、21区内的所有设备以及爆炸性环境22区内除照明灯具以外的其他设备应采用专用的接地线。该接地线若与相线敷设在同一保护管内,应具有与相线相等的绝缘。爆炸性环境22区内的照明灯具,可利用有可靠电气连接的金属管线系统作为接地线,但不得利用输送可燃物质的管道。       
5.3.8设备的接地装置与防止直接雷击的接闪杆的接地装置分开。
5.3.9户外引入的金属管道,应在建筑物入户处与总等电位连接排进行连接,金属管道进入爆炸性粉尘环境应与局部等电位连接排连接。
5.4防闪电电涌侵入的排查要点
5.4.1 爆炸危险区和火灾危险场所内的电源、信号线路应采取屏蔽措施,金属屏蔽体应全长保持电气连通,并至少双端作接地处理。
5.4.2爆炸危险区域内或为爆炸危险区域内供电的配电箱应安装适配的电涌保护器(SPD),SPD应与上级配电箱内的SPD达到能量配合,SPD的参数应满足安装处的预期电涌电流及被保护设备的耐压等级要求,SPD应具有与爆炸危险环境匹配的防爆等级要求。
6 其它要求
6.1 防雷装置实行定期检测制度,可燃性粉尘场所的防雷装置应当每半年检测一次。
6.2 建立防雷安全制度,明确技术责任人,定期填写可燃性粉尘场所防雷安全情况登记表(详见表一)及可燃性粉尘场所场防雷安全排查表(见表二),报送至气象主管部门。并通过“深圳天气”APP或微信公众号等获取雷电预警信息。
6.3完善爆炸性粉尘场所应急预案,发生雷电灾害后及时上报至气象主管部门。
6.4遇雷暴天气,宜停止爆炸性粉尘区域作业。

 
表一    可燃性粉尘场所防雷安全情况登记表
(注:□内依据实际情况填“√”。)
基本信息
*单位名称
 
*行政区域
      (新区)     街道        社区
*邮政编码
 
*工商注册号
 
*组织机构代码
 
*注册地址
 
*办公地址
 
*生产经营地址
 
*法定代表人
 
*手机电话
 
*成立日期
 
*注册资本(万元)
 
*经营范围
 
*企业规模
□大型 □中型
□小型 □微型
*生产经营场所面积(m2
 
*类型
□生产    □经营    □使用    □储存    □其他
*粉尘品名
 
自查信息
*是否属于可燃性粉尘
□是
□否
*爆炸性粉尘环境分区
20区
21区
22区
□无
*场所、环境占建筑物比例
      %
*防雷装置检测情况
□已检测
最近检测时间:         
□未检测
*应急预案
□有
□无
*防雷安全技术责任人
□有
□无
*防直击雷措施
□有,未发现明显隐患
□有,但存在明显隐患
□无
*防闪电感应措施
□有,未发现明显隐患
□有,但存在明显隐患
□无
*防闪电电涌侵入措施
□有,未发现明显隐患
□有,但存在明显隐患
□无
 
*结论
 
填表人:         复核人:                                                                         
 
 

表二 可燃性粉尘场所场防雷安全排查表
(注:□内依据实际情况填“√”,或者不填。)

 

 
序号
项目
内容
自查情况
备注(判识标准)
防直击雷措施
 
1
接闪器
安装情况
□已安装
□未安装
 
接闪器类型
□接闪杆
□接闪带
□接闪网
□其他        
 
布置情况
□牢固、无损毁
□不牢固、有损毁
 
保护范围
□有效
□无效
 
材料规格
□符合
□不符合
 
腐蚀情况
□未腐蚀
□轻微腐蚀
□腐蚀严重
 
独立 接闪器的安全距离
□符合
□不符合
 
2
引下线
安装情况
□已安装
□未安装
 
间距或数量
□符合
□不符合
一类不大于12m;
二类不大于18m;
三类不大于25m。
敷设方式
□明敷
□暗敷
 
材料规格
□符合
□不符合
 
腐蚀情况
□未腐蚀
□轻微腐蚀
□腐蚀严重
 
独立引下线的安全距离
□符合
□不符合
 
3
接地装置
类型
□自然接装置
□人工接地装置
□未安装
 
接地电阻值
□≤
□≤10Ω
□其他      Ω
 
人工接地装置的结构、材料规格、埋设深度
□符合
□不符合
 
独立接地装置的安全距离
□符合
□不符合
 
防闪电感应措施
4
第一类防雷建筑物特殊要求
金属屋面、钢筋混凝土屋面接地
□符合
□不符合
金属屋面周边每隔 18 m~24 m应采用引下线接地一次。
现场浇筑的或用预制构件组成的钢筋混凝土屋面,其钢筋网的交叉点应绑扎或焊接,并应每隔 18 m~24 m采用引下线接地一次。
间隔距离
□符合
□不符合
防闪电感应的接地装置与独立接闪杆、架空接闪线或架空接闪网的接地装置之间的间隔距离,不得小于独立接闪杆、架空接闪线或网支柱处接地装置的冲击接地电阻的0.4倍,且不得小于3m。
防雷电感应的接地装置接地电阻值
□≤10Ω
□不符合
防雷电感应的接地装置应与电气和电子系统的接地装置共用,其工频接地电阻不宜大于 10Ω。
5
等电位连接
金属物
□符合
□不符合
设备、管道、构架、电缆金属外皮、钢屋架、钢窗等较大金属物和突出屋面的放散管、风管等金属物,均应接到防闪电感应的接地装置上。
平行长金属物
□符合
□不符合
平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物,其净距小于 100 mm时,应采用金属线跨接,跨接点的间距不应大于 30 m;
交叉长金属物
□符合
□不符合
管道、构架和电缆金属外皮等长金属物,交叉净距小于 100 mm时,其交叉处也应跨接
过渡电阻
□≤0.03Ω
□≤0.2Ω
□不符合
爆炸危险环境内金属物等电位连接过度电阻不大于0.03Ω,其他不大于0.2Ω即可。
接地汇集排材料、规格
□符合
□不符合
当屋内设有等电位连接的接地干线时,其与防闪电感应接地装置的连接不应少于2处。
接地汇集排接地点数量
□符合
□不符合
防闪电电涌侵入措施
6
屏蔽
屏蔽措施
□金属铠装层
□电缆穿金属管(槽)
□不符合
爆炸危险区和火灾危险场所内的电源、信号线路应采取屏蔽措施,金属屏蔽体应全长保持电气连通,并至少双端作接地处理。
屏蔽体的接地
□符合
□不符合
7
电涌保护器
适配的SPD
□符合
□不符合
爆炸危险区域内或为爆炸危险区域内供电的配电箱应安装适配的电涌保护器(SPD),SPD应与上级配电箱内的SPD达到能量配合,SPD的参数应满足安装处的预期电涌电流及被保护设备的耐压等级要求,SPD应具有与爆炸危险环境匹配的防爆等级要求。
防爆要求
□安装在危险区外
□具有与爆炸危险环境匹配的防爆等级要求
□不符合
其他
8
定期检测
 
□按时检测
□不符合
防雷装置实行定期检测制度,可燃性粉尘场所的防雷装置应当每半年检测一次。
9
防雷安全制度
 
□有
□无
建立防雷安全制度,明确技术责任人及联系方式,定期填写可燃性粉尘场所防雷安全情况登记表(详见表一)及可燃性粉尘场所场防雷安全排查表(见表二),及时报送至气象主管机构。并通过“深圳天气”APP或微信公众号等获取最雷电预警信息。
10
责任人
 
□有
□无
11
应急预案
 
□有
□无
爆炸性粉尘场所应急预案应包含的内容:定期开展应急演练、指定防灾联系人和联系方式。当出现雷电灾害时及时处置,第一时间将实况报告本单位领导和市气象主管机构等。
填表人:            复核人:                                                                            
 
 
 
 
 
 
 

 
附录A 可燃性粉尘的特性举例
表A.1工贸行业重点可燃性粉尘特性举例

 

序号
名称
中位径
(μm)
爆炸下限
g/m3
最小点火能
mJ)
最大爆炸压力
MPa)
爆炸指数
MPa·m/s)
粉尘云引燃
温度(℃)
粉尘层引燃
温度(℃)
爆炸危险性级别
一、金属制品加工
1
镁粉
6
25
<2
1
35.9
480
>450
2
铝粉
23
60
29
1.24
62
560
>450
3
铝铁合金粉
23
 
 
1.06
19.3
820
>450
4
钙铝合金粉
22
 
 
1.12
42
600
>450
5
铜硅合金粉
24
250
 
1
13.4
690
305
6
硅粉
21
125
250
1.08
13.5
>850
>450
7
锌粉
31
400
>1000
0.81
3.4
510
>400
较高
8
钛粉
 
 
 
 
 
375
290
较高
9
镁合金粉
21
 
35
0.99
26.7
560
>450
较高
10
硅铁合金粉
17
 
210
0.94
16.9
670
>450
较高
二、农副产品加工
11
玉米淀粉
15
60
 
1.01
16.9
460
435
12
大米淀粉
18
 
90
1
19
530
420
13
小麦淀粉
27
 
 
1
13.5
520
>450
14
果糖粉
150
60
<1
0.9
10.2
430
熔化
15
果胶酶粉
34
60
180
1.06
17.7
510
>450
16
土豆淀粉
33
60
 
0.86
9.1
530
570
较高
17
小麦粉
56
60
400
0.74
4.2
470
>450
较高
18
大豆粉
28
 
 
0.9
11.7
500
450
较高
19
大米粉
<63
60
 
0.74
5.7
360
 
较高
20
奶粉
235
60
80
0.82
7.5
450
320
较高
21
乳糖粉
34
60
54
0.76
3.5
450
>450
较高
22
饲料
76
60
250
0.67
2.8
450
350
较高
23
鱼骨粉
320
125
 
0.7
3.5
530
 
较高
24
血粉
46
60
 
0.86
11.5
650
>450
较高
25
烟叶粉尘
49
 
 
0.48
1.2
470
280
一般
三、木制品/纸制品加工
26
木粉
62
 
7
1.05
19.2
480
310
27
纸浆粉
45
60
 
1
9.2
520
410
四、纺织品加工
28
聚酯纤维
9
 
 
1.05
16.2
 
 
29
甲基纤维
37
30
29
1.01
20.9
410
450
30
亚麻
300
 
 
0.6
1.7
440
230
较高
31
棉花
44
100
 
0.72
2.4
560
350
较高
五、橡胶和塑料制品加工
32
树脂粉
57
60
 
1.05
17.2
470
>450
33
橡胶粉
80
30
13
0.85
13.8
500
230
较高
六、冶金/有色/建材行业煤粉制备
34
褐煤粉尘
32
60
 
1
15.1
380
225
35
褐煤/无烟煤(80:20)粉尘
40
60
>4000
0.86
10.8
440
230
较高
七、其他
36
硫磺
20
30
3
0.68
15.1
280
 
37
过氧化物
24
250
 
1.12
7.3
>850
380
38
染料
<10
60
 
1.1
28.8
480
熔化
39
静电粉末涂料
17.3
70
3.5
0.65
8.6
480
>400
40
调色剂
23
60
8
0.88
14.5
530
熔化
41
95
15
<1
0.85
17.8
660
>450
42
弱防腐剂
<15
 
 
1
31
 
 
43
硬脂酸铅
15
60
3
0.91
11.1
600
>450
44
硬脂酸钙
<10
30
16
0.92
9.9
580
>450
较高
45
乳化剂
71
30
17
0.96
16.7
430
390
较高
 

附录B 爆炸性粉尘环境分区举例
表B.1爆炸性粉尘环境举例

 

爆炸性粉尘环境分区
举例
20区
粉尘云连续生成的管道、生产和处理设备的内部区域。当粉尘容器外部持续存在爆炸性粉尘环境时,划分为20区。
粉尘容器内部场所,贮料槽、筒仓等,旋风集尘器和过滤器,粉料传送系统等,但不包括皮带和链式输送机的某些部分,搅拌机、研磨机、干燥机和包装设备等。
21区
由一级释放源形成的设备外部场所,其区域范围应受到粉尘量、释放速率、颗粒大小和物料湿度等粉尘参数的限制,并考虑引起释放的条件。对于受气候影响的建筑物外部场所可减小21区范围。21区的范围按照释放源周围1米的距离确定。
当粉尘容器内部出现爆炸性粉尘环境,为了操作而需频繁移出或打开盖/隔膜阀时,粉尘容器外部靠近盖/隔膜阀周围的场所;当未采取防止爆炸性粉尘环境形成的措施时,在粉尘容器装料和卸料点附近的外部场所、送料皮带、取样点、卡车卸载站、皮带卸载点等场所;粉尘堆积且由于工艺操作,粉尘层可能被扰动而形成爆炸性粉尘环境时,粉尘容器的外部场所;可能出现爆炸性粉尘云,但既非持续、非长期、非频繁时,粉尘容器的内部场所,如自清扫间隔长的料仓(偶尔装料和/或出料)和过滤器污秽的一侧。
发生炉煤气站:焦油泵房和焦油库
22区
由二级释放源形成的场所,其区域的范围受到粉尘量释放速率、颗粒大小和物料湿度等粉尘参数的限制,并考虑引起释放的条件对于受气候影响的建筑物外部场所可减小22区范围。22区的范围按超出21区3米及二级释放源周围3米的距离确定。
袋式过滤器通风孔的排气口,一旦出现故障,可能逸散出爆炸性混合物;非频繁打开的设备附近,或凭经验认为粉尘被吹出易形成泄漏的设备附近,如气动设备或可能被损坏的挠性连接等;袋装粉料的存储间,在操作期间,包装袋可能破损,引起粉尘扩散;通常被划分为21区的场所,当采取排气通风等防止爆炸性粉尘环境形成时的措施时,可以降为22区场所。这些措施应该在下列点附近执行:装袋料和倒空点、送料皮带、取样点、卡车卸载站、皮带卸载点等;能形成可控的粉尘层且很可能被扰动而产生爆炸性粉尘环境的场所。仅当危险粉尘环境形成之前,粉尘层被清理时,该区域才可被定为非危险场所。
发生炉煤气站:受煤斗室、输碳皮带走廊、破碎筛分间、运煤栈桥
燃气制气车间:制气车间室内的粉碎机、胶带通廊、转运站、配煤室、煤库和贮焦间
燃气制气车间:直立炉的室内煤仓、焦仓和操作层
燃气制气车间:水煤气车间内煤斗室、破碎筛分间和运煤胶带通廊
露天煤场
注:本表参考GB/T21431-2015,仅作为爆炸性粉尘环境分区的示例,其它未详尽列出的粉尘场所应符合相应国家标准及行业标准的规定。
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