电气安全与管理课件

第六章电气安全与管理站场危险区域的划分电气安全要求防爆电器设备静电的控制与防护雷电的危害与防护第六章电气安全与管理站场危险区域的划分1站场危险区域的划分为了便于正确合理地进行电气设计、设备造型、安装、维护和安全管理，把站场划分为爆炸危险区域、火灾危险区域和一般用电区爆炸危险区是指天然气、液化石油气或油品蒸气与空气混合后，有可能达到爆炸极限的区域。火灾危险区是指闪点高于环境温度的可燃油品生产作业区一般用电区域指上述两个区域以外的区域站场危险区域的划分为了便于正确合理地进行电气设计、设备造型、2站场危险区域的划分电气火灾爆炸事故原因燃气火灾爆炸事故中由于电气原因造成的事故占很大比例。发生电气火灾爆炸事故的两个基本条件：1.具有爆炸性气体、粉尘及可燃物质环境2.由于电气原因产生的引燃条件产生电气爆炸火灾的因素：间接原因：设备缺陷、操作失误、设计安装留下隐患直接因素：电流产生的热量，电弧、电火花等站场危险区域的划分电气火灾爆炸事故原因3一.爆炸危险区域的划分爆炸极限：可燃性气体或可燃液体与空气或氧气混合后，在某一浓度范围内，遇到火源将引起爆炸，此浓度范围即为混合气体的爆炸极限爆炸下限：能使可燃气体或蒸气与空气或氧气组成的混合物在点火后可以蔓延的最低浓度。爆炸上限：可以使火焰蔓延的最高浓度一.爆炸危险区域的划分爆炸极限：可燃性气体或可燃液体与空气或4爆炸危险性区域的划分根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，依据《中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程》：0级区域：连续出现或长期出现的环境1级区域：在正常运行时可能出现的环境2级区域：在正常运行时不可能出现的环境，即使出现也是短时存在爆炸危险性区域的划分根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续5爆炸性物质的危险场所划分爆炸性物质的危险场所划分6危险区域的划分（液化石油气站）液化石油气储配站属第一类气体爆炸危险场所站内爆炸危险区域等级可按上表进行划分（1）0区危险区域：在正常情况下能形成爆炸性混合物的场所，如灌装区内灌装秤附近的空间（2）1区危险区域：在正常情况下可能形成爆炸性混合物的场所。如灌瓶间及附属瓶库、压缩机房、烃泵房、储罐间、气化间、混气间局部或全敞开的瓶库距地面2M以内空间；罐车装卸柱装卸口3M以内空间；沟、坑等低洼处危险区域的划分（液化石油气站）液化石油气储配站属第一类气体爆7（3）2区危险区在不正常情况下，仅能在局部地区形成爆炸性混合物的场所。如：储罐区防护提以内空间；使用石油液化气作燃料的锅炉房；灌装区及附属瓶库、烃泵房、储罐间、气化间、混气间、汽车罐车库等通向室外露天门窗1M（垂直和水平）以内空间与爆炸危险场所相邻建筑物的爆炸危险等级划分（3）2区危险区在不正常情况下，仅能在局部地区形成爆炸性混合8电气安全要求燃气站场供电电源：可分为380/220V低压负荷和6/10KV高压负荷可考虑设置小型内燃发电机组作为应急电源电缆敷设：直埋敷设，可采用电缆沟敷设，但不能与油品、热力管线敷设于同沟，且电缆沟必须充沙填实。不得随意装接临时电气线路电气安全要求燃气站场供电电源：可分为380/220V低压负荷9站区电气设备的选型和基本要求电气设备选型原则（1）整体防爆基础上，安全可靠，经济合理（2）基础资料包括：爆炸危险区域划分，气体和蒸汽的级别、组别和特性数据（3）在爆炸危险区域内，防爆电气设备根据实际级别和组别选型（4）电气设备的级别和组别不应低于混合物的组别和级别；两种以上时，应选高等级（5）采取防护措施，防止周围环境影响。站区电气设备的选型和基本要求电气设备选型原则10防爆电气设备的选型方法（1）隔爆型d:防爆外壳承0.78~0.98MPa内部压力（2）防爆增安型e：不产生火花、电弧或危险温度（3）本质安全性i：所产生的火花或热效应不能点燃爆炸性混合物。ia,ib（4）正压型p：外壳内充入空气或惰性气体，保持正压防爆电气设备的选型方法11（5）充油型o：带电导体浸入绝缘油中，使其不引起油面上爆炸性混合物爆炸（6）充砂型q：外壳内充填细颗粒材料，外壳内产生的电弧等不能点燃爆炸性混合物（7）无火花型n：正常条件下，不产生火花或电弧，也不会发生故障（8）特殊性s：其他防爆措施，如浇注环氧树脂及充填石英砂等措施（5）充油型o：带电导体浸入绝缘油中，使其不引起油面上爆炸性12站区电气设施的保护

爆炸危险场所电气线路的防护要求（1）电气线路应敷设在离释放源较远或危险性较小的场所。（2）敷设电气线路的沟道、电缆或钢管，在穿过不同场合之间的墙或楼板处空洞时，应用非燃性材料堵塞。（3）敷设电气线路时应避开受到机械、振动、腐蚀以及可能受热影响的地方。铠装电缆或钢套管站区电气设施的保护

爆炸危险场所电气线路的防护要求13（4）电缆和绝缘导线，根据环境选用耐热、绝缘和耐腐蚀性能类型（5）额定电压不得低于工作电压，不得小于500V，零线的绝缘电压应与相线相同（6）电缆及移动式设备线路中严禁有中间接头（7）用电设备的线路绝缘导线及电缆采用铜芯多股结构（4）电缆和绝缘导线，根据环境选用耐热、绝缘和耐腐蚀性能类型14站区防静电（一）静电的产生物质产生静电的内因：因为物质逸出功不同、电阻率不同和介电常数不同（1）逸出功不同任何两种固体物质，当两者做紧密接触时，在接触界面上会产生电子转移现象，这是由于各种物质逸出功不同的缘故（2）电阻率不同由高电阻率物质制成的的物体，其导电性能差，带电层中的电子移动比较困难，构成了静电荷积聚的条件,物体紧密接触时有电荷转移，形成双电层（3）介电常数不同介电常数又称电容率，是决定电容的一个因素。站区防静电152、物质产生静电的外因（1）紧密接触和迅速的分离（2）附着带电（3）感应起电（4）电解起电（5）压电效应起电（6）极化起电（7）喷出带电（8）飞沫带电2、物质产生静电的外因16易产生静电的工艺方式（1）液态燃气溶液产生静电的工序和工作状态如流送、过滤、注入、倒换、滴流、搅拌、吸出、取样、飞溅、喷射、摇晃和混入杂质等。（2）气态燃气容易产生静电的工序和工作状态如喷出、泄漏、排放和管内输送等易产生静电的工艺方式17静电的危害爆炸和火灾：静电能量虽不是很大。但其电压很高，容易发生放电，出现静电火花电击：人体可能因电击引起坠落、摔倒等二次事故。还可能使操作人员精神紧张，妨碍工作妨碍生产：会导致妨碍生产或降低产品质来那个静电的危害爆炸和火灾：静电能量虽不是很大。但其电压很高，容易18构成静电火灾爆炸的条件构成静电火灾爆炸事故必须同时具备四条件（１）静电荷（２）有产生火花放电的条件（３）所产生的火花要有足够的能量（４）在放电间隙及其周围环境中，有可燃可爆的物质避免由于静电引起的火灾爆炸事故，要消除以上条件中的一个或几个，即可达到目的构成静电火灾爆炸的条件构成静电火灾爆炸事故必须同时具备四条件19防静电危害的方法（1）工艺控制法：在工艺流程、设备结构、材料选择和操作管理等方面限制静电产生或控制静电积累（2）泄漏导走法：用静电接地方法，使带电体上的静电荷向大地泄漏消散（3）静电中和法：工艺装置上安装静电消除器，将气体分子进行分离，产生消除静电必要的离子（4）人体防静电：消电装置、劳保用品、工作地面导电化、安全操作防静电危害的方法20人体防静电（１）在防静电场所入口处或外侧，装设裸露的金属接地物－消电装置（２）在防静电场所应注意穿着防静电服装，不得穿化纤衣物（３）工作地面导电化：在特殊危险场所的工作地面应是导电性的，或造成导电性条件，如洒水或铺设导电地板（４）安全操作：不搞使人体带电的活动，不准使用化纤材料的拖布或抹布，不得携带与工作无关的金属物品，也不准穿带钉鞋进入现场人体防静电（１）在防静电场所入口处或外侧，装设裸露的金属接地21站区防雷雷电种类根据雷电的不同形状分片状、线状和球状从危害角度分直击雷、感应雷（包括静电感应和电磁感应）、雷电侵入波站区防雷雷电种类22雷电的危害1.电性质破坏：雷电放电产生极高的冲击电压，可击穿电气设备的绝缘，损坏电气设备和线路，造成停电。绝缘损坏会引起短路，导致火灾或爆炸事故。巨大的雷电电流流入地下，会在雷击点机器连接的金属部分产生极高的对地电压，可导致因接触电压或跨步电压而发生触电事故雷电的危害1.电性质破坏：雷电放电产生极高的冲击电压，可击穿232.热性质破坏：雷电通过导体时，在极短的时间内将转换成为大量的热能，产生的高温会造成易燃物燃烧，或金属熔化飞溅3.机械性质破坏：热效应是雷电通道中木材纤维缝隙和其他中间缝隙里的空气剧烈膨胀，同时使水分或其他物质分解为气体，因而在被雷击物体内部出现强大的机械压力，使被击物体受到严重破坏或造成爆裂2.热性质破坏：雷电通过导体时，在极短的时间内将转换成为大量244.雷电感应：表现为被击物破坏或爆裂成碎片，除由于大量的气体或水分气化剧烈膨胀外，静电斥力、电磁力以及冲击气浪都具有机械性质的破坏作用5.电磁感应：雷电的强大电流所产生的交变电磁场会使导体感应出较大的电动势，并会在构成闭合回路的金属物中感应出电流，这时如果回路中有的地方接触电阻较大，就会局部发热或发生火花放电，对于燃气储配站场是非常危险的4.雷电感应：表现为被击物破坏或爆裂成碎片，除由于大量的气体256.雷电侵入：雷电在架空线路、金属管道上会产生冲击电压，使雷电波沿线路或管线迅速传播。若侵入建筑物内，可造成配电装置和线路绝缘层被击穿，产生短路，或使建筑物内的易燃易爆品爆燃7.防雷装置上的高电压对建筑物的反击作用当防雷装置受雷击时，在接闪器引下线和接地体上部都具有很高的电压。如防雷装置与建筑物内外的电气设备、线路或金属管道相距很近，他们之间就会产生放电。这称之为反击。反击可引起电气设备绝缘层破坏，金属管道烧穿，甚至造成火灾爆炸6.雷电侵入：雷电在架空线路、金属管道上会产生冲击电压，使雷268.雷击对人体的危害:雷击电流迅速通过人体，可立即使呼吸中枢麻痹，心室纤颤，心跳骤停，以致脑组织及一些脏器受到严重损害，出现休克或忽然死亡。雷击产生的火花、电弧还可使人遭到不同程度的烧伤8.雷击对人体的危害:雷击电流迅速通过人体，可立即使呼吸中枢27防雷的基本措施站区建、构筑物防雷措施1.防直击雷措施（1）安装接闪器，装设避雷网或避雷针（2）接引下线。引下线不少于两根，间距不大于24M（3）设接地装置。防直击雷和防雷电感应共用接地装置，接地电阻值不大于10欧姆（4）防反击。保持金属物至引下线的距离防雷的基本措施站区建、构筑物防雷措施282.防雷电感应措施（1）防静电感应：金属物与接地装置相连（2）防电磁感应：金属物跨接，水平净距小于100mm时每隔30M跨接；交叉净距小于100mm时，交叉处跨接。（3）防雷电波侵入：金属管线入户处与接地装置相连；架空管线在距建筑物25M处还应接地一次，冲击接地电阻不大于10欧姆2.防雷电感应措施293.架空管道的防雷措施（1）架空燃气管道的始端、终端、分支处、转角处以及直线部分每隔100M处接地，接地电阻不大于10欧姆（2）管道连接处如弯头、阀门、法兰等，应用金属线跨接（3）接地引下线可利用金属支架，在管道和金属支架之间必须跨接；若是非金属支架，须做引下线（4）接地装置可利用电气设备保护接地装置3.架空管道的防雷措施304.站内生产作业时的防雷措施（1）雷电活动时，应停止气瓶充装和罐车装卸在内的作业，应尽量减少室外逗留（2）雷电活动时，应及时切断站内电子设备的电源，防雷电侵入波破坏（3）发生雷暴时，人应离开动力线、照明线、用电电源和设别1.5M以上。（4）为防止雷电反击，使防雷装置与建筑物金属导体键的绝缘介质网络电压大于反击电压（5）在雷电活动时，人员不得接近接地体或引下线接地装置4.站内生产作业时的防雷措施31第六章电气安全与管理站场危险区域的划分电气安全要求防爆电器设备静电的控制与防护雷电的危害与防护第六章电气安全与管理站场危险区域的划分32站场危险区域的划分为了便于正确合理地进行电气设计、设备造型、安装、维护和安全管理，把站场划分为爆炸危险区域、火灾危险区域和一般用电区爆炸危险区是指天然气、液化石油气或油品蒸气与空气混合后，有可能达到爆炸极限的区域。火灾危险区是指闪点高于环境温度的可燃油品生产作业区一般用电区域指上述两个区域以外的区域站场危险区域的划分为了便于正确合理地进行电气设计、设备造型、33站场危险区域的划分电气火灾爆炸事故原因燃气火灾爆炸事故中由于电气原因造成的事故占很大比例。发生电气火灾爆炸事故的两个基本条件：1.具有爆炸性气体、粉尘及可燃物质环境2.由于电气原因产生的引燃条件产生电气爆炸火灾的因素：间接原因：设备缺陷、操作失误、设计安装留下隐患直接因素：电流产生的热量，电弧、电火花等站场危险区域的划分电气火灾爆炸事故原因34一.爆炸危险区域的划分爆炸极限：可燃性气体或可燃液体与空气或氧气混合后，在某一浓度范围内，遇到火源将引起爆炸，此浓度范围即为混合气体的爆炸极限爆炸下限：能使可燃气体或蒸气与空气或氧气组成的混合物在点火后可以蔓延的最低浓度。爆炸上限：可以使火焰蔓延的最高浓度一.爆炸危险区域的划分爆炸极限：可燃性气体或可燃液体与空气或35爆炸危险性区域的划分根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，依据《中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程》：0级区域：连续出现或长期出现的环境1级区域：在正常运行时可能出现的环境2级区域：在正常运行时不可能出现的环境，即使出现也是短时存在爆炸危险性区域的划分根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续36爆炸性物质的危险场所划分爆炸性物质的危险场所划分37危险区域的划分（液化石油气站）液化石油气储配站属第一类气体爆炸危险场所站内爆炸危险区域等级可按上表进行划分（1）0区危险区域：在正常情况下能形成爆炸性混合物的场所，如灌装区内灌装秤附近的空间（2）1区危险区域：在正常情况下可能形成爆炸性混合物的场所。如灌瓶间及附属瓶库、压缩机房、烃泵房、储罐间、气化间、混气间局部或全敞开的瓶库距地面2M以内空间；罐车装卸柱装卸口3M以内空间；沟、坑等低洼处危险区域的划分（液化石油气站）液化石油气储配站属第一类气体爆38（3）2区危险区在不正常情况下，仅能在局部地区形成爆炸性混合物的场所。如：储罐区防护提以内空间；使用石油液化气作燃料的锅炉房；灌装区及附属瓶库、烃泵房、储罐间、气化间、混气间、汽车罐车库等通向室外露天门窗1M（垂直和水平）以内空间与爆炸危险场所相邻建筑物的爆炸危险等级划分（3）2区危险区在不正常情况下，仅能在局部地区形成爆炸性混合39电气安全要求燃气站场供电电源：可分为380/220V低压负荷和6/10KV高压负荷可考虑设置小型内燃发电机组作为应急电源电缆敷设：直埋敷设，可采用电缆沟敷设，但不能与油品、热力管线敷设于同沟，且电缆沟必须充沙填实。不得随意装接临时电气线路电气安全要求燃气站场供电电源：可分为380/220V低压负荷40站区电气设备的选型和基本要求电气设备选型原则（1）整体防爆基础上，安全可靠，经济合理（2）基础资料包括：爆炸危险区域划分，气体和蒸汽的级别、组别和特性数据（3）在爆炸危险区域内，防爆电气设备根据实际级别和组别选型（4）电气设备的级别和组别不应低于混合物的组别和级别；两种以上时，应选高等级（5）采取防护措施，防止周围环境影响。站区电气设备的选型和基本要求电气设备选型原则41防爆电气设备的选型方法（1）隔爆型d:防爆外壳承0.78~0.98MPa内部压力（2）防爆增安型e：不产生火花、电弧或危险温度（3）本质安全性i：所产生的火花或热效应不能点燃爆炸性混合物。ia,ib（4）正压型p：外壳内充入空气或惰性气体，保持正压防爆电气设备的选型方法42（5）充油型o：带电导体浸入绝缘油中，使其不引起油面上爆炸性混合物爆炸（6）充砂型q：外壳内充填细颗粒材料，外壳内产生的电弧等不能点燃爆炸性混合物（7）无火花型n：正常条件下，不产生火花或电弧，也不会发生故障（8）特殊性s：其他防爆措施，如浇注环氧树脂及充填石英砂等措施（5）充油型o：带电导体浸入绝缘油中，使其不引起油面上爆炸性43站区电气设施的保护

爆炸危险场所电气线路的防护要求（1）电气线路应敷设在离释放源较远或危险性较小的场所。（2）敷设电气线路的沟道、电缆或钢管，在穿过不同场合之间的墙或楼板处空洞时，应用非燃性材料堵塞。（3）敷设电气线路时应避开受到机械、振动、腐蚀以及可能受热影响的地方。铠装电缆或钢套管站区电气设施的保护

爆炸危险场所电气线路的防护要求44（4）电缆和绝缘导线，根据环境选用耐热、绝缘和耐腐蚀性能类型（5）额定电压不得低于工作电压，不得小于500V，零线的绝缘电压应与相线相同（6）电缆及移动式设备线路中严禁有中间接头（7）用电设备的线路绝缘导线及电缆采用铜芯多股结构（4）电缆和绝缘导线，根据环境选用耐热、绝缘和耐腐蚀性能类型45站区防静电（一）静电的产生物质产生静电的内因：因为物质逸出功不同、电阻率不同和介电常数不同（1）逸出功不同任何两种固体物质，当两者做紧密接触时，在接触界面上会产生电子转移现象，这是由于各种物质逸出功不同的缘故（2）电阻率不同由高电阻率物质制成的的物体，其导电性能差，带电层中的电子移动比较困难，构成了静电荷积聚的条件,物体紧密接触时有电荷转移，形成双电层（3）介电常数不同介电常数又称电容率，是决定电容的一个因素。站区防静电462、物质产生静电的外因（1）紧密接触和迅速的分离（2）附着带电（3）感应起电（4）电解起电（5）压电效应起电（6）极化起电（7）喷出带电（8）飞沫带电2、物质产生静电的外因47易产生静电的工艺方式（1）液态燃气溶液产生静电的工序和工作状态如流送、过滤、注入、倒换、滴流、搅拌、吸出、取样、飞溅、喷射、摇晃和混入杂质等。（2）气态燃气容易产生静电的工序和工作状态如喷出、泄漏、排放和管内输送等易产生静电的工艺方式48静电的危害爆炸和火灾：静电能量虽不是很大。但其电压很高，容易发生放电，出现静电火花电击：人体可能因电击引起坠落、摔倒等二次事故。还可能使操作人员精神紧张，妨碍工作妨碍生产：会导致妨碍生产或降低产品质来那个静电的危害爆炸和火灾：静电能量虽不是很大。但其电压很高，容易49构成静电火灾爆炸的条件构成静电火灾爆炸事故必须同时具备四条件（１）静电荷（２）有产生火花放电的条件（３）所产生的火花要有足够的能量（４）在放电间隙及其周围环境中，有可燃可爆的物质避免由于静电引起的火灾爆炸事故，要消除以上条件中的一个或几个，即可达到目的构成静电火灾爆炸的条件构成静电火灾爆炸事故必须同时具备四条件50防静电危害的方法（1）工艺控制法：在工艺流程、设备结构、材料选择和操作管理等方面限制静电产生或控制静电积累（2）泄漏导走法：用静电接地方法，使带电体上的静电荷向大地泄漏消散（3）静电中和法：工艺装置上安装静电消除器，将气体分子进行分离，产生消除静电必要的离子（4）人体防静电：消电装置、劳保用品、工作地面导电化、安全操作防静电危害的方法51人体防静电（１）在防静电场所入口处或外侧，装设裸露的金属接地物－消电装置（２）在防静电场所应注意穿着防静电服装，不得穿化纤衣物（３）工作地面导电化：在特殊危险场所的工作地面应是导电性的，或造成导电性条件，如洒水或铺设导电地板（４）安全操作：不搞使人体带电的活动，不准使用化纤材料的拖布或抹布，不得携带与工作无关的金属物品，也不准穿带钉鞋进入现场人体防静电（１）在防静电场所入口处或外侧，装设裸露的金属接地52站区防雷雷电种类根据雷电的不同形状分片状、线状和球状从危害角度分直击雷、感应雷（包括静电感应和电磁感应）、雷电侵入波站区防雷雷电种类53雷电的危害1.电性质破坏：雷电放电产生极高的冲击电压，可击穿电气设备的绝缘，损坏电气设备和线路，造成停电。绝缘损坏会引起短路，导致火灾或爆炸事故。巨大的雷电电流流入地下，会在雷击点机器连接的金属部分产生极高的对地电压，可导致因接触电压或跨步电压而发生触电事故雷电的危害1.电性质破坏：雷电放电产生极高的冲击电压，可击穿542.热性质破坏：雷电通过导体时，在极短的时间内将转换成为大量的热能，产生的高温会造成易燃物燃烧，或金属熔化飞溅3.机械性质破坏：热效应是雷电通道中木材纤维缝隙和其他中间缝隙里的空气剧烈膨胀，同时使水分或其他物质分解为气体，因而在被雷击物体内部出现强大的机械压力，使被击物体受到严重破坏或造成爆裂2.热性质破坏：雷电通过导体时，在极短的时间内将转换成为大量554.雷电感应：表现为被击物破坏或爆裂成碎片，除由于大量的气体或水分气化剧烈膨胀外，静电斥力、电磁力以及冲击气浪都具有机械性质的破坏作用5.电磁感应：雷电的强大电流所产生的交变电磁场会使导体感应出较大的电动势，并会在构成闭合回路的金属物中感应出电流，这时如果回路中有的地方接触电阻较大，就会局部发热或发生火花放电，对于燃气储配站场是非常危险的4.雷电感应：表现为被击物破坏或爆裂成碎片，除由于大量的气体566.雷电侵入：雷电在架空线路、金属管道上会产生冲击电压，使雷电波沿线路或管线迅速传播。若侵入建筑物内，可造成配电装