划分危险环境区域：供电与电气安全

1.供电负荷的分级

（1）供电负荷等级 供配电是所有工程实施的必要条件。电力负荷应根据对供电的可靠性要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度进行分级。按GB50052—1995《供配电系统设计规范》，供电负荷等级归纳为表4-98。

表4-98 供电负荷等级

（续）

注：可作为应急电源的电源有：独立于正常电源的发电机组；供电网络中独立于正常电源的专用馈电线路；蓄电池；干电池。

（2）LNG工程供电负荷级别应用举例

1）LNG液化工厂

①一级供电负荷。有消防泵、仪表电源、压缩机组直流110V供电的油泵等。消防泵除电动泵外，采用柴油泵备用。仪表电源采用不间断电源UPS作为应急电源，后备时间30min。压缩机润滑油油泵也采用UPS为应急供电，后备时间60min。其他特别重要负荷还有LNG储罐混凝土基础板电加热、燃气轮机的停车电机以及应急照明。

②二级供电负荷。一级供电负荷以外的生产供电。

③三级供电负荷。行政区域供电。

2）LNG接收站

①一级供电负荷。部分工艺生产装置用电设备。其中特别重要负荷有应急照明、关键仪表负荷、开关柜的控制电源、消防负荷、LNG储罐混凝土基础电加热负荷等。

②二级供电负荷。一级供电负荷以外的生产供电。

③三级供电负荷。行政区域供电。

2.电气爆炸和火灾危险性环境区域的划分

（1）简述 作为电力安全设计重要规范的GB50058—1992《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》，将电气设备、装置的工作环境分为三类：一类是爆炸性气体环境，另外两类是爆炸性粉尘环境和火灾危险环境。天然气生产、加工、处理、转运或储存过程中主要所处的环境是爆炸性气体和火灾危险环境。

1）相关术语

①引燃温度。按照标准试验方法，引燃爆炸性混合物的最低温度。

②环境温度。指所划区域内，历年最热月份的平均最高温度。

③易燃气体。以一定比例与空气混合后，形成的爆炸性气体混合物的气体。

④易燃液体。在可预见的使用条件下，能产生易燃蒸气或薄雾，闪点低于45℃的液体。

⑤易燃薄雾。弥散在空气中的易燃液体的微滴。

⑥爆炸性气体混合物。大气条件下，气体、蒸气、薄雾状的易燃物质与空气的混合物，点燃后燃烧将在全范围内传播。

⑦爆炸性气体环境。含有爆炸性气体混合物的环境。

⑧爆炸危险区域。爆炸性混合物出现的或预期出现的数量，达到足以要求对电气设备的结构、安装和使用采取预防措施的区域。

⑨火灾危险环境。存在火灾危险物质，以致有火灾危险的区。

⑩最高表面温度。电气设备在允许范围内最不利条件下运行时，能引起周围爆炸性环境点燃的任何部分或表面的最高温度。

2）进行爆炸性气体环境的电力设计原则。生产过程只要出现或可能出现下列工作环境之一，均须按爆炸性气体环境进行电力设计。

①在大气条件下，易燃气体、液体的蒸气或薄雾等易燃物质，与空气混合形成爆炸性气体混合物。

②闪点低于或等于环境温度的可燃液体的蒸气或薄雾与空气混合形成爆炸性气体混合物。

③在物料操作温度高于可燃液体闪点的情况下，可燃液体有可能泄漏时，其蒸气与空气混合形成爆炸性气体混合物。

3）在爆炸性气体环境下，产生爆炸必须同时存在下列条件：

①存在易燃气体、易燃液体的蒸气或薄雾，其浓度在爆炸极限以内。

②存在足以点燃爆炸性气体混合物的火花、电弧或高温。

4）在爆炸性气体环境中，工程上应采取下列防爆措施：(www.xing528.com)

①使产生爆炸的条件同时出现的可能性减到最小的程度。

②采取措施消除或减少易燃物质的产生及积聚，措施包括：

a）工艺流程中宜采取较低的压力或温度，将易燃物质限制在密闭容器内。

b）工艺布置上限制和缩小爆炸危险区域的范围，并宜将不同等级的爆炸危险区，或爆炸危险区与非爆炸危险区分隔在各自的厂房或界区内。

c）设备内采用氮气或其他惰性气体覆盖措施。

d）采取安全连锁或事故时的其它措施。

③防止爆炸性气体混合物的形成，或缩短爆炸性气体混合物滞留时间，措施包括：

a）工艺装置采取露天或开敞式布置。

b）设置机械通风。

c）在爆炸危险环境内设置正压室。

d）对区域内易形成和积聚爆炸性气体混合物的地点设置自动测量仪器装置，当气体或蒸气浓度接近爆炸下限值的50%时，能可靠发出信号或切断电源。

e）在区域内采取措施消除或控制电气设备线路产生火花、电弧或高温的措施。

（2）爆炸性气体环境危险区域的划分

1）易燃物质释放源的分级见表4-99。

表4-99 易燃物质释放源的分级

2）爆炸性气体环境危险区域的划分见表4-100。

表4-100 爆炸性气体环境危险区域的划分

注：1.当通风良好时，应降低爆炸危险区域等级；反之应提高。

2.局部机械通风在降低爆炸性气体混合物浓度方面，比自然通风和一般机械通风更为有效时，可采用局部机械通风降低等级。

3.在障碍物、凹坑和死角处，应局部提高等级。

4.利用堤或墙等障碍物，限制比空气重的爆炸性气体混合物的扩散，可缩小爆炸危险区域的范围。

3）爆炸性气体环境危险区域范围举例。爆炸性气体环境危险区域范围以LNG接收站为例，站场的危险性区域划分大致可描述为：除LNG储罐的罐内为0区外，其余与LNG及NG生产相关的部分为1区和2区。划分范围举例见表4-101。

表4-101 某LNG接收站爆炸危险性范围实例

（续）

（3）火灾危险环境危险区域的划分

1）需按火灾危险环境的电力设计的条件

①闪点高于环境温度的可燃液体，在物料操作温度高于可燃液体闪点的情况下，有可能泄漏但不能形成爆炸性气体混合物的可燃液体。

②不可能形成爆炸性粉尘混合物的悬浮状、堆积状可燃粉尘或可燃纤维以及其他固体状可燃物质。

2）火灾危险区域划分。火灾危险环境应根据火灾事故发生的可能性和后果，以及危险程度及物质状态的不同进行分区，区域的划分见表4-102。

表4-102 火灾危险区域划分