第八届工业仪表与自动化学术会议 工业防爆安全技术与产品认证体系 Industrial Explosion Protection Techniques and Product Certification System 徐建平 ( 国家级仪器仪表防爆安全监督检验站, 上海 200233) 摘要 : 系统梳理了工业防爆安全基础理论, 全面介绍了我国接受的主要工业防爆安全技术及其标准化现状 文章最后就我国防爆安全管理要求和防爆电气产品认证体系进行了全面论述 关键词 : 爆炸性环境防爆基础理论防爆型式标准化认证体系 Abstract: Based on summarization of industrial fundamentals on explosion protection, the various industrial explosion protection techniques adopted in China, together with their standardization status are introduced. Finally, the Chinese administrative regulations and rules on explosion protection and the certification system of explosion protected products are presented in details. Keywords: Explosive atmospheres Fundamentals on explosion protection Types of protection Standardization Certification system 0 引言随着中国石油 化工 煤炭 冶金等工业的迅速发展, 防止事故性爆炸的发生已成为十分突 出的课题, 并引起了中国各级政府部门的普遍关注 特别是 2002 年 6 月 中华人民共和国安全 生产法 颁布以来, 人们的安全意识不断提高, 安全责任开始得到了层层落实 为了使广大读者系统了解中国电气防爆安全技术现状, 本文将概要描述中国防爆安全基础理 论, 全面论述中国防爆技术标准化进程, 系统介绍中国防爆电气安全管理要求 产品认证技术要 求和工作程序 1 防爆安全基础理论概要所谓爆炸性危险场所是指存在或可能存在可燃性物质与空气混合物的场所 对于石油 化工 煤炭等产业, 由于其生产规模的不断扩大和自动化程度的不断提高, 生产现场将不可避免地产生 爆炸性物质的泄漏, 并与空气形成爆炸性危险场所 据资料 : 石油开采现场和精炼厂约有 60%~ 80% 的场所属于爆炸性危险场所 ; 在化学工业中, 约有 80% 以上的生产车间是爆炸性危险场所 ; 煤矿井下约有 2/3 的场所属于爆炸性危险场所 为了确保这些具有爆炸危险产业的生产安全, 使 用于危险场所的电气设备 ( 含仪表, 下同 ) 都必须采取特殊有效的防爆技术措施, 来避免其成为 危险点燃源 为使电气设备采取的防爆技术措施更具经济性 合理性和安全可靠性, 有必要对爆炸性危险 环境的特性进行有效辨识, 并进行区域分类 根据防爆基础理论, 对于爆炸性气体环境至少应基于两个方面的因素来区分其不同性质的场 所 : 其一是, 按气体的类型进行划分 ( 即气体分级和分组 ); 其二是, 按出现可燃性气体的可能 性 ( 概率 ) 进行划分 ( 即区域划分 ) 它们是定义爆炸性危险场所的独立参数 1
第八届工业仪表与自动化学术会议目前, 世界各国对爆炸性危险场所的定义不尽相同, 但归纳起来大致可分为两大派系 其中, 包括中国和欧洲国家在内的大多数国家采用国际电工委员会 (IEC) 的划分方法, 而以美国和加拿大为主要代表的其他国家则采用北美划分方法 尽管美国和加拿大已开始接纳 IEC 划分方法, 但预计在今后若干年内尚不可能全面废弃北美划分方法 因此, 为了有利于了解两种不同的派系, 下面相关章节将同时介绍两种派系的防爆基础概念和主要差别 1.1 爆炸性物质的分类在中国, 爆炸性物质分为 3 类 : Ⅰ 类 : 矿井甲烷 ; Ⅱ 类 : 爆炸性气体混合物 ( 含蒸气 薄雾 ); Ⅲ 类 : 爆炸性粉尘和纤维 北美将爆炸性物质也分为 3 类 ( 英文称之为 Class, 也常译为 级 ) 它们分别是: Class Ⅰ: 爆炸性气体 ; Class Ⅱ: 爆炸性粉尘 ; Class Ⅲ: 纤维 1.2 爆炸性气体的分级和分组 1.2.1 爆炸性气体的分级对于 I 类爆炸性物质 ( 只有甲烷气体一种 ) 不分级 对于 Ⅱ 类爆炸性气体, 可按其不同的点燃特性进行分级 中国与 IEC 标准一样, 对 Ⅱ 类爆炸性气体, 按其最大试验安全级 (MESG) 和最小点燃电流比 (MICR) 进一步分为 A B C 等 3 级 其中,A 级的代表气体是丙烷 ; B 级的代表气体是乙烯 ; C 级的代表气体是氢气 北美国家将爆炸性气体 (C1ass I ) 又细分为 A B C 和 D 等 4 级 ( 英文之为 Group, 也常译为 组 ) 其中,Group A 的代表气体是乙炔 ;Group B 的代表气体是氢气 ;Group C 的代表气体是乙烯 ;Group D 的代表气体是丙烷和甲烷 由此可见, 两种不同的气体分级方法在形式上存在较大的差异 但是, 仔细分析后可以发现它们在本质上却有着一定的联系 表 1 给出了两者的对应关系 从表中可以看出, 甲烷需要的点燃能量最大,ⅡC 级气体则最易被点燃 表 1 不同气体分级体系对比典型气体中国 IEC 欧洲标准北美标准点燃特性甲烷 I D 丙烷 Ⅱ A 难乙烯 Ⅱ B C 氢气 B ⅡC 乙炔 A 易 1.2.2 爆炸性气体的分组温度 ( 热表面 ) 是爆炸性气体产生爆炸的重要点燃源之一 每一种爆炸性气体都有一个温度, 在该温度下, 即使没有任何其它外界点火源, 它都将发生点燃 通常, 人们将这一温度称作为该气体的引燃温度 (AIT) 它是反映爆炸性气体点燃特性的又一个重要特征参数 2
第八届工业仪表与自动化学术会议 按照 IEC 标准的推荐, 中国将爆炸性气体按其引燃温度分为 T1~T6 等 6 个组别 北美对温度组别的划分与 IEC 基本一致, 它们只是将部分温度组别划分得更细而已 表 2 给出了两种分组体系的对应关系 从表 2 可以看出, 不同的爆炸性气体的引燃温度千差万别, 各不相同 温度组别为 T1 的气 体引燃温度最高, 而温度组别为 T6 的气体则最易被点燃 在实践中, 我们应严格控制电气设备 的最高表面温度, 并使之不能点燃设备使用环境中最易点燃的爆炸性气体混合物, 即保证设备的 最高表面温度不超过设备可能接触到的气体的引燃温度 就电气设备的最高表面温度而言, 凡满 足 T6 温度组别气体环境用的电气设备, 它也必定能满足 T1~T5 组别的气体环境的应用要求 中国国家标准 GB3836.1 附录 B 列举了绝大多数可燃性气体 蒸气的级别和组别 借助于该 附录, 我们可以分别查阅出特定可燃性气体 蒸气的级别和组别 表 2 温度组别与引燃温度的关系 中国 IEC 欧洲标准 北美标准 引燃温度 t, 点燃特性 T1 T1 450 T2 T2 300 t< 450 -- T2A 280 t< 300 难 -- T2B 260 t< 280 -- T2C 230 t< 260 -- T2D 215 t< 230 T3 T3 200 t< 215 -- T3A 180 t< 200 -- T3B 165 t< 180 -- T3C 160 t< 165 T4 T4 135 t< 160 -- T4A 120 t< 135 T5 T5 100 t< 120 易 T6 T6 85 t< 100 1.3 爆炸性危险场所的区域划分 由于爆炸性气体的物理性质 出现的方式 涉及的范围 存在的机率和持续的时间的不同, 发生爆炸的可能性及危害程度都是不一样的 因此, 除了需对爆炸性环境中存在的气体进行分级 分组外, 还应根据爆炸性气体出现的频繁程度和持续时间, 对爆炸性气体危险场所进行区域划分 跟 IEC 标准的规定一样, 中国国家标准 GB 3836.14-2000 爆炸性气体环境用电气设备第 14 部分 : 危险场所分类 GB50058-1992 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 和 中华人 民共和国爆炸危险场所电气安全规程 ( 试行 ) 均规定了爆炸性气体危险场所划分为 3 个区域 (Zone), 即 0 区 1 区和 2 区 它们对应的定义如下 : 1 0 区 (Zone 0): 在正常情况下, 爆炸性气体混合物连续地或长时期地存在的场所 2 1 区 (Zone 1): 在正常情况下, 爆炸性气体混合物有可能出现的场所 3 2 区 (Zone 2): 在正常情况下, 爆炸性气体混合物不可能出现, 或即使出现也是短时 间存在的场所 3
第八届工业仪表与自动化学术会议这里的 正常工作 是指正常的开车 运转 停车 易燃物质产品的装卸, 密闭容器盖的开闭, 安全阀 排放阀以及工厂其它设备在规定要求范围内的工作状态 从上述定义可知, 在 3 个区域中,0 区是最危险的场所, 而 2 区相对来说较安全 这是一种传统的定性判断的概念 通常, 对于一个具有潜在爆炸性危险气体的工厂, 可基于区域的定义和相关的要素划分区域 划分时, 需要考虑下列主要因素 : 1 存在危险气体的可能性 ; 2 危险气体的释放量 ; 3 危险气体的特性 ( 如, 气体的密度等 ); 4 环境条件 ( 如, 气压 温度 湿度以及通风情况等 ); 5 远离释放源的距离 此外, 在具体的区域划分实践中, 通常还必须同时考虑由爆炸产生的后果的严重性 如果爆炸可能会导致大量人身伤亡, 则危险区域的划分应提高一级 但是, 对于装有自动控制的检测仪器, 且当场所内任意地点的混合物浓度接近爆炸下限的 25% 时, 能可靠地发出报警并同时起动有效通风设施的场所可降低一级 当符合下列条件时, 可划分为非爆炸危险区域 1 没有释放源, 且易燃物质又不可能侵入的区域 ; 2 易燃物质可能出现的最高体积浓度不超过爆炸下限 (LEL) 的 10%; 3 在生产过程中, 使用明火的设备附近或炽热部件表面温度超过区域内易燃物质引燃温度的设备附近 ; 4 在生产装置区外, 露天或开敞设置的输送易燃物质的架空管道地带 ( 但其阀门等密封处除外 ) 北美国家将爆炸性危险场所划分为两个区域 (Division), 即 Division 1 和 Division 2 它们的定义如下 Division l (1 区 ): 在正常工作条件下, 可能存在爆炸性或可燃性混合物的场所 ( 包括气体 粉尘和纤维场所 ) Division 2 (2 区 ): 仅仅在故障条件下或其他异常情况下, 偶尔地或短时间地存在爆炸性或可燃性混合物的场所 ( 包括气体 粉尘和纤维场所 ) 从定义看出, 两种区域 (Zone 和 Division) 划分的方法存在很大的差异 它们之间近似的对应关系见表 3 所示 表 3 两种区域划分体系的近似对应关系中国 IEC 欧洲标准北美标准危险程度 0 区 (Zone 0) 1 区 (Zone 1) Division 1(1 区 ) 高 2 区 (Zone 2) Division 2(2 区 ) 低 根据资料, 典型的爆炸性危险场所被划分为 0 区 (Zone 0) l 区 (Zone l) 和 2 区 (Zone 2) 的百分比分别为 2% 28% 和 70%; 而被划分为 Division l (1 区 ) 和 Division 2(2 区 ) 4
第八届工业仪表与自动化学术会议的百分比分别为 5% 和 95% 近年来, 随着 2 区防爆技术不断发展和日趋成熟, 在欧洲实践中被划分为 2 区的比例正呈增长趋势 造成这些差异和变化的主要原因之一可能是由于定性的区域概念本身的模糊性所致 为此, 国外也曾有过采取定量概念划分区域的报道 : 即将一年中存在爆炸性混合物且其浓度介于爆炸极限范围内的时间少于 10h 的划为 2 区, 介于 10~1000h 的为 1 区, 大于 1000h 的为 0 区 尽管这一概念尚未成为国际认可的标准, 但它确实可使人们对区域的概念有一个更加直觉的认识 1.4 爆炸性粉尘环境的场所划分根据最新中国国家标准 GB12476.1-2000 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第 1 节电气设备的技术要求 ( 完全等同于 IEC 标准 ) 规定, 粉尘爆炸危险场所划分为 20 区 21 区和 22 区等 3 个区域 可燃性粉尘的温度组别与爆炸性气体一样, 同样划分为 T1 T6 等 6 个组别 它们的定义与爆炸性气体场所的区域和组别的定义完全对应 这里不再赘述 2 电气设备防爆技术 2.1 爆炸三角形原理 众所周知, 具有潜在爆炸危险的环境产生爆炸必须具备下列 3 个条件 :1 点燃源 ( 电火花 热表面 );2 爆炸性物质 ( 可燃气体或粉尘等 );3 空气 ( 氧气 ) 当这 3 个条件同时存在, 而且当爆炸性物质与空气的混合浓度处于爆炸极限范围内 ( 即处于 爆炸下限和爆炸上限之间 ) 时, 将不可避免地产生爆炸 这就是人们常说的爆炸三角形原理 在实践中, 为了有效地防止爆炸事故的发生, 人们总是设法避免上述 3 条件同时存在, 以达 到防爆的目的 当然, 最基本的技术应是将所有可能存在或产生点燃源 ( 电火花和热表面 ) 的电 气设备安装在不具有爆炸危险的场所 ( 即安全场所 ), 或者设法使安装电气设备的场所不会出现爆 炸性物质 这是着手进行化工厂设计或设备设计时首先应该考虑到的方面 但是, 实践表明 : 许 多工业生产现场的实际情况和具体应用要求, 决定了相当一部分过程测量与控制用电气设备必须 安装在具有爆炸危险的区域 此时, 必须选用具有特定防爆技术措施的电气设备来保证生产现场 的安全, 避免灾难性爆炸事故的发生 表 4 我国接受的防爆型式 序号电气设备防爆型式代号备注 1 隔爆型 Ex d 2 增安型 Ex e 3 本质安全型 Ex ia 或 ib 4 正压型 Ex px, py, pz 5 油浸型 Ex o 6 充砂型 Ex q 7 无火花型 Ex n 含 Ex na,nc,nl,nr,nz 7 无火花型 Ex n 含 Ex na,nc,nl,nr,nz 8 浇封型 Ex m 9 粉尘防爆型 DIP 含 A 型和 B 型设备 2.2 主要防爆技术措施 5
第八届工业仪表与自动化学术会议电气设备防爆技术措施都是基于设法排除上述爆炸三角形中的一个或多个要素, 使产生爆炸的危险减少到一个可接受的程度 半个多世纪以来, 电气防爆技术有了突飞猛进的发展 目前为止, 已有一系列的防爆技术措施形成了完善的国际或区域组织的标准化文本, 并被世界各国所接受 中国是国际电工委员会防爆电气设备标准化委员会 (IEC TC31) 的积极成员国, 长期以来, 我们基于国际实践经验, 积极致力于防爆技术在中国的推广应用 表 4 所示是我国接受的主要防爆型式 2.3 防爆技术标准中国防爆技术发展相对较晚 大约在 20 世纪 60 年代初才有比较成熟的矿用产品问世, 而且产品的种类和应用范围都十分有限 到 1977 年, 由当时的国家标准计量局正式发布了第一个防爆电气设备国家标准, 即 GB1336-1977 防爆电气设备制造检验规程 在此之前仅有一些部门发布的暂行规定, 如当时的第一机械工业部 煤炭工业部和石油化学工业部联合发布了 安全火花型防爆电气设备制造检验暂行规定 等 1983 年, 我国成立了全国防爆电气设备标准化技术委员会, 并首先参照欧洲标准对 GB1336-1977 进行了修订, 发布了 GB 3836.1~ 4-1983 爆炸危险环境用防爆电气设备 系列标准 之后, 又陆续参照 IEC 标准制修订发布了 GB 3836.5~13 等国家标准和 GB12476 系列标准, 初步形成了我国爆炸性气体和粉尘环境用防爆电气设备两大标准体系 我国现行的爆炸性气体环境用防爆电气设备国家标准有 : 1 GB3836.1-2000 爆炸性气体环境用电气设备第 1 部分 : 通用要求 ; 2 GB3836.2-2000 爆炸性气体环境用电气设备第 2 部分 : 隔爆型 d ; 3 GB3836.3-2000 爆炸性气体环境用电气设备第 3 部分 : 增安型 e ; 4 GB3836.4-2000 爆炸性气体环境用电气设备第 4 部分 : 本质安全型 i ; 5 GB3836.5-2004 爆炸性气体环境用电气设备第 5 部分 : 正压型 p ; 6 GB3836.6-2004 爆炸性气体环境用电气设备第 6 部分 : 油浸型 o ; 7 GB3836.7-2004 爆炸性气体环境用电气设备第 7 部分 : 充砂型 q ; 8 GB3836.8-2003 爆炸性环境用防爆电气设备第 8 部分 :n 型 n ; 9 GB3836.9-1990 爆炸性环境用防爆电气设备浇封型电气设备 m ; 10 GB3836.11-1990 爆炸性环境用防爆电气设备最大试验安全间隙测定方法 ; 11 GB3836.12-1990 爆炸性环境用防爆电气设备气体或蒸气混合物按其最小试验安全间隙和最小点燃电流的分级 ; 12 GB3836.13-1997 爆炸性气体环境用电气设备第 13 部分 : 爆炸性环境用电气设备检修 ; 13 GB3836.14-2000 爆炸性气体环境用电气设备第 14 部分 : 危险场所分类 ; 14 GB3836.15-2000 爆炸性气体环境用电气设备第 15 部分 : 危险场所电气安装 ( 煤矿除外 ); 15 GB3836.16-2006 爆炸性气体环境用电气设备第 16 部分电气装置的检查和维护 我国目前颁布的爆炸性粉尘环境用防爆电气设备国家标准主要有两项标准 : 1 GB12476.1-2000 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第 1 节电气设备的技术要求 ; 2 GB12476.2-2006 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第 2 节电气设备的选择 安装和维护 标准规定了 A 和 B 两种型式的防爆结构及其相应的技术要求 它们在安全程度上没有高低之 6
第八届工业仪表与自动化学术会议分, 只是分别代表了 欧洲 和 北美 的技术观点 国际上, 正不断加紧进行粉尘环境防爆技术的标准化工作 其发展趋势正朝着气体防爆技术标准化方向发展, 将逐步开发正压型 (Ex pd) 浇封型(Ex md) 本质安全型(Ex id) 等粉尘防爆电气设备系列标准 中国将基于 IEC 标准化的实践, 建立和完善中国粉尘防爆技术标准化体系 以上所有的防爆电气设备标准涉及安全问题, 属于强制性标准, 必须执行 除了上述国家标准外, 一些部门还制定发布了一些具体产品的行业标准, 例如, 防爆电机标准 防爆电器标准 防爆仪表标准以及防爆灯具标准等 这些行业标准目前已改称为专业标准, 并且是推荐性标准 防爆电气设备制造厂商在设计和制造这些产品时, 可参照执行 3 防爆电气设备选型不同防爆型式的电气设备适用于不同的爆炸性危险区域 GB3836.15 国家有关标准 规范都 对爆炸性气体环境用防爆电气设备的选型作出了基本一致的规定 表 5 列出了防爆型式与其适用 的爆炸性区域之间的对应关系 表 5 防爆电气设备的选型 电气设备防爆型式代号适用区域 本质安全型 (ia 级 ) 为 0 区设计的特殊型 使用于 0 区的全部防爆型式 本质安全型 (ib 级 ) 隔爆型 增安型 正压型 油浸型 充砂型 浇封型 气密型 为 1 区设计的特殊型 适用于 0 区和 1 区的全部防爆型式 n 型 Ex ia Ex s Ex ib Ex d Ex e Ex px, py Ex o Ex q Ex m Ex h Ex s Ex na,nc,nl,nr,nz, pz 在防爆电气设备选型时, 我们必须注意到防爆型式仅仅与产品适用爆炸性区域相关联, 它尚 未涉及爆炸性气体级别和温度组别 因此, 对特定的爆炸区域用电气设备的选型, 除应选择合适 的防爆型式外, 还必须考虑产品使用环境的爆炸性气体级别和温度组别 除此之外, 我们在进行防爆电气设备选型时, 应同时兼顾考虑以下因素 : 1 环境适应性 考虑环境温度 湿度 大气压和介质腐蚀性以及外壳防护等级等 ; 2 可维护性 在同等条件下, 应选结构简单 重量轻的产品, 必要时还应考虑系统运行要 求, 如连续的自动化系统应优先选用本质安全型产品 ; 3 经济性 设备防爆等级不必高选, 对于同等级别的产品应适当考虑价格 寿命 可靠性 运行费用 能耗以及备件的可获得性等因素 ; 0 区 1 区 2 区 7
第八届工业仪表与自动化学术会议 4 其它附加要求 如,1 区场所不宜选用壳体内经常会形成点燃源的设备和高压设备 ;0 区场所只能选用 Exia 产品, 必要时可考虑双重防爆产品 ;1 区场所不宜用温升不稳定的设备等 需要特别提请注意的是, 粉尘防爆电气设备的市场空间正在不断扩大 这对于中国市场也不例外 在进行防爆电气设备选型时, 我们应正确识别粉尘防爆和气体防爆, 避免爆炸性气体环境用防爆电气设备在爆炸性粉尘环境中的直接应用 总之, 正确选型是设备安全运行的基础 在设备选型时, 我们既要全面了解设备的工作环境和运行要求, 同时又要考虑与国家标准 规范要求的符合性 只有这样, 才能确保设备选型具有经济性 合理性和安全可靠性 4 中国防爆电气设备管理要求 4.1 法律依据 防爆电气设备涉及人身和国家财产安全 防爆电气设备必须取得产品使用国防爆认证是国际 惯例 这在中国也不例外 中国有关防爆电气设备管理的主要法律依据是 : 1 中华人民共和国标准化法 ; 2 中华人民共和国标准化法实施条例 ; 3 中华人民共和国产品质量法 根据 中华人民共和国标准化法 第七条规定, 中国国家标准 行业标准分为强制性标准 (GB) 和推荐性标准 (GB/T) 为保障人体健康, 人身 财产安全的标准和法律 行政法规规定强制执行 的标准是强制性标准, 其他标准是推荐性标准 据此, 很显然有关防爆电气设备的中国国家标准 (GB3836 和 GB12476 系列 ) 属强制性标准 与此同时, 中华人民共和国标准化法 第三章第十四条款规定 : 强制性标准必须执行 不 符合强制性标准的产品, 禁止生产 销售和进口 否则, 依据 中华人民共和国标准化法 第 四章第二十条款规定 : 生产 销售 进口不符合强制性标准的产品的, 由法律 行政法规规定 的行政主管部门依法处理 ; 法律 行政法规未作规定的, 由工商行政管理部门没收产品和违法所 得, 并处罚款 ; 造成严重后果构成犯罪的, 对直接责任人员依法追究刑事责任 具体的监督 处罚规则在 中华人民共和国标准化法实施条例 和 中华人民共和国标准化法 中均有详细规 定 这里不一一赘述 近年来, 随着人们法制观念的增强和安全意识的提高, 中华人民共和国标准化法 中华 人民共和国标准化法实施条例 和 中华人民共和国产品质量法 正得到全面有效的贯彻 作为 中国防爆电气设备制造厂商都能认真对待这一市场准入要求, 按规定的程序取得产品防爆合格证 书 设计单位 安装施工单位和业主应严格遵守国家法律规定, 严格杜绝无证防爆电气产品在防 爆工程项目中的使用 4.2 工程应用规则 长期以来, 中国历来重视防爆电气设备的安全使用 一些产业部门为了确保生产的安全, 制 订了相应的技术规范, 并对防爆电气设备的管理和应用都提出了明确和具体的要求 其中, 在中 国防爆技术领域具有较大影响的技术规范有 : 8 1 中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程 ( 试行 ) 该规程由原国家劳动人事部 公安部 国家机械工业委员会 煤碳工业部 化学工业部 石
第八届工业仪表与自动化学术会议油工业部 纺织工业部和轻工业部等 8 个工业部委联合制定, 并于 1987 年颁布实施 规程对防爆电气设备的管理职责和要求 爆炸危险场所的划分 危险场所电气设备的选型 安装 验收, 及防爆电气设备的运行 维护 检修等内容作出了规定 该规范第 4.1.2 章节明确规定 : 爆炸危险场所用的电气设备, 须经劳动人事部指定的鉴定单位检验合格后, 方准生产和使用 2 GB50058-1992 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 该规范由原国家技术监督局和中华人民共和国建设部联合发布 规范从爆炸和火灾危险环境 ( 包括气体和粉尘危险环境 ) 电气装置的设计要求出发, 着重就爆炸危险场所的划分 电气设备的选型和电气设备的总体安装等要求作出了规定 3 GB50257-1996 电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范 该规范由原中华人民共和国电力工业部和中华人民共和国建设部联合发布 规范就各类爆炸危险环境用防爆电气设备施工及验收要求作出了具体详尽的规定 依据 中华人民共和国标准化法 的规定, 这些技术规范也属于强制性标准范畴 广大设计人员 用户和工程验收技术人员或政府管理人员在行使相关职能时都必须严格遵守上述应用规则 特别是自 中华人民共和国安全生产法 颁布以来, 国家已对工程建设项目实行安全评价制度 对于涉及爆炸危险的工程项目, 不少省市的安全主管部门已开始要求项目投运前必须基于上述技术规范和其它相关的国家标准, 由国家指定防爆检验机构对相应的爆炸性环境用防爆电气设备进行防爆安全评估或验收 未获验收通过的项目通常不得投运 4.3 产品认证制度按照国际惯例, 防爆电气设备的认证由制造厂商或其代理人向国家指定的防爆检验机构提出检验申请 我国 GB3836.1 标准 (83 版和 2000 版 ) 附录中都对防爆电气设备申请检验程序和要求作出了具体规定 长期以来, 我国对防爆电气产品实行 防爆合格证 认证制度 根据 GB3836.1 标准的规定, 它是由国家授权的防爆检验机构依据 GB3836 和 GB12476 系列国家防爆标准, 通过对产品设计图样等文件资料的审查 样机检查与试验, 确认产品符合标准规定要求, 并颁发防爆合格证书的一种认证制度 这种认证制度实际上就是国际标准化组织 (ISO) 规定的认证模式中的第一种类型, 即型式检验认证模式 为了加强防爆产品的监督管理, 国家质量监督检验检疫总局对部分厂用防爆电气产品实施了生产许可证制度, 即对业经防爆检验合格 ( 即, 取得防爆合格证书 ) 的产品, 通过工厂生产条件审查和产品质量抽样检验, 确认企业具备持续生产合格产品的能力, 颁发工业产品生产许可证, 允许其生产经营的一种资格认可制度 但是, 这种制度仅适用于在中华人民共和国境内生产 销售的企业和单位, 不适用于那些在境外生产 境内销售的防爆产品制造企业 此外, 国家安全生产监督管理局对矿用防爆电气产品实施 媒安 (MA) 证 制度 其主要程序和要求与生产许可证制度类同 多年的实践表明, 无论是防爆合格证制度还是生产许可证制度对国家防爆标准的贯彻实施和防爆电气产品质量的改善与提高都起到了十分积极的作用 但是, 实践表明, 这些制度与国际通行的做法在一定程度上尚存在一些不足 工业防爆电气产品属于涉及人民生命和国家财产安全的产品 为了进一步规范我国防爆电气设备管理制度, 中国积极参与国际 IECEx 体系活动, 并依据 IECEx 体系要求, 建立了基于 ISO 第 5 种认证模式 - 型式试验 + 初次工厂审查 + 获证后监督 防爆产品认证模式 特别是 2005 9
第八届工业仪表与自动化学术会议年顺利通过国际同行评审以来, 我国已经可以接受企业的自愿委托, 开展 IECEx 体系防爆产品自愿性认证 但是, 新的认证制度的全盘托出尚有一些问题需要协调, 预计在今后一段时间内中国对防爆电气产品的认证仍将维持推行防爆合格证认证制度 5 防爆产品认证程序和要求 5.1 认证规则 中国国家标准 GB3836.1 附录中详细规定了防爆电气设备检验程序 标准规定 : 所有防爆电 气设备均需送国家授权的质量监督检验部门 ( 如, 国家级仪器仪表防爆安全监督检验 (NEPSI)) 按相应的标准规定进行检验 因此, 防爆电气设备的检验由制造厂商或其代理人向国家指定的防爆检验机构提出防爆检验 申请 防爆检验机构将基于国家的授权, 按照防爆标准对防爆产品进行防爆安全检验, 检验合格 发给 防爆合格证书 防爆检验工作主要包括图纸资料审查 样品检测和防爆试验等内容 送检单位必须按国家标 准规定和检验机构的具体要求提交检验所必需的设计技术文件和必要的试验样品 对于采用新结构 新材料 新技术制造的防爆产品, 检验合格后, 先发给 工业试验许可证 经现场试验和鉴定合格后, 再发给 防爆合格证书 对于已经取得 防爆合格证书 的产品, 需进行局部更改时, 须事先送检验机构重新检验或备案 取得 防爆合格证书 的产品, 若转厂生产, 仍须履行检验程序 检验机构有权会同有关部门对发出 防爆合格证书 的产品进行质量监督和工厂必备条件 考核 当产品质量不符合图纸要求时, 将提出警告或采取相应措施, 必要时撤销原发的 防爆合 格证书 5.2 申请要求 希望取得防爆产品中国认证的制造厂商或其代表必须以书面形式向防爆检验机构提出申请, 签订委托检验合同, 并支付预付款项后, 方开始履行检验认证程序 通常, 防爆产品检验认证要求制造厂商提交下列技术文件和样品 : 1 打算申请认可的全部产品清单, 包括型号 规格和防爆标志等 ; 2 产品防爆技术设计描述资料 ; 3 与防爆型式有关的关键图纸 ( 如, 对于本安型产品, 应包括总装图 电路结构图 电路 原理图和元器件清单等 ; 对于隔爆型产品, 应包括总装图及全部相关的零部件结构图等 ); 4 安装 使用和维护说明书 ; 5 若有可能, 请提供国外防爆检验机构 ( 如 : 德国 PTB 美国 FM 日本 TIIS 等 ) 出具的认 可文件 ( 试验报告和防爆合格证书 ); 6 ISO9001 质量管理体系认证证书或其它等效文件 ; 7 每个系列产品至少准备一台典型样品 ( 具体数量和要求待资料初审后确定 ) 在正式签订 委托检验合同 时, 申请方至少应提供 1-7 项文件 5.3 工作流程 防爆检验机构收到制造厂商的正式申请后, 将指定一名专业的项目工程师负责产品的检验 认证的全过程 整个工作流程主要包括 : 申请 文件资料审查 样机试验 复审和发证等工作 待全部文件资料审查和必要的样机试验合格后, 防爆检验机构将颁发防爆合格证书 证书有 效期为 5 年 10
第八届工业仪表与自动化学术会议对于重要的防爆安全使用注意事项, 防爆检验机构将以防爆合格证书附件的形式给出, 或要求防爆产品制造厂商纳入产品使用说明书 5.4 合作检验长期以来, 为了全面了解国际防爆技术发展动向, 掌握各国电气设备防爆技术要求和认证程序, 有效地帮助国内外防爆电气产品生产企业在第一时间取得不同的市场准入许可, 国内一些防爆检验机构在开展防爆电气设备试验与检验合作方面做了大量工作, 并取得了丰硕的成果 图 1 所示是国家级仪器仪表防爆安全监督检验站 (NEPSI) 在防爆电气产品试验与认证技术领域的主要国际合作伙伴 这些检验机构覆盖了欧洲 美洲 澳洲和亚洲等主要工业发达国家, 形成了一个非常有效的国际合作检验网络 图 1 NEPSI 国际合作伙伴 所有这些互利的双边合作, 不仅为中国防爆产品制造厂商取得国外防爆检验认证提供了捷 径, 同时也可为国外企业的防爆产品快速取得中国防爆认证奠定了基础 6 结束语近年来, 伴随着中国全面加入 IECEx 体系, 中国不仅在防爆技术标准化方面取得了较大的成 绩, 而且在防爆电气产品试验与认证技术方面也基本实现了国际接轨, 为我国国民经济安全发展 创造了有益条件 当前, 国际防爆技术和标准体系正发生重大变化, 作为国际电工委员会防爆电气设备标准化 技术委员会 (IEC TC31) 的积极成员 国际电工委员会防爆电气设备认证体系 (IECEx 体系 ) 创 始国, 应积极致力于国际标准化实践, 全面渗透相关技术领域, 以跟踪国际防爆技术发展前沿, 不断改善中国防爆电气设备管理制度, 完善防爆电气产品认证技术要求和工作程序, 努力为我国 快速发展的石油 化工 医药 煤炭等爆炸危险行业安全生产形势的根本好转作出更大的贡献 第一作者徐建平, 男, 江苏苏州人,1962 年生, 教授级高级工程师, 中国机械工业青年科技专家, 享受国务院特殊津贴待遇的专家 1984 年, 毕业于江苏理工大学电气工程系工业电气自动化专业 现任上海仪器仪表自控系统检测所所长 国家级仪器仪表防爆安全监督检验站站长, 是国际电工委员会防爆电气设备认证体系 (IECEx) 国际评审员 美国仪表学会 (ISA) 防爆电气设备委员会 (SP12) 高级会员 全国防爆电气设备标准化技术委员会 (SAC/TC9) 副秘书长 中国仪器仪表学会理事 先后发表了 30 多篇论文, 并出版了 仪表本安防爆技术 专著 11