中国天辰工程有限公司 天津 300400
摘要：介绍了NEC标准体系爆炸危险区域按Division(类)和按Zone(区)划分的两种方法。对NEC和IEC标准体系中爆炸危险区域划分方法的区别和联系进行了详细说明，重点对防爆设备型式及标识进行了比较。
关键词：爆炸危险区域划分；IEC；NEC；Division；Zone
0引言
不同国家对爆炸性危险区域的划分方法都有各自相应规范要求，但其划分方法主要是在IEC的按“Zone（区）”或NEC[1]的按“Division（类）”划分方法的基础上演化而来。
对于危险区域划分方法，全球的趋势是和IEC一致，大多数国家采用的也都是基于IEC的“Zone（区）”划分方法或适当调整后的方法。基于这个趋势，NEC也在1996年增加了第505章节，引入了IEC标准体系中的与电气安装有关的场所划分和按场所区域划分选用电气安装的概念。该章与NEC传统的按“Division（类）”场所划分方法不同，是以世界上大多数国家采用的“Zone（区）”场所划分体系和安装规程为基础，形成的NEC的“Zone（区）”方法，与传统的IEC的“Zone（区）”方法仍略有不同。
对于执行NEC标准体系的国家和地区的新建项目，已经可以按照NEC的“Zone（区）”划分方法进行设计。但对于这些国家和地区的改造项目，一般要求采用原有厂区划分方法。因此对于在1997年以前按照NEC“Division（类）”方法进行设计的工厂，为了保持厂区危险区域划分方法的统一，其相应的改造项目就仍需按照“Division（类）”方法进行设计。由此带来的划分方法的差异，给设计带来极大的不便。
鉴于此，本文结合NEC和IEC标准体系对于爆炸危险区域划分标准，对按“Zone（区）”和按“Division（类）”进行爆炸危险区域划分进行了比较。
1相关标准规范简介
NEC是NFPA（National Fire Protection Association，美国国家消防协会）所制定,标准号为NFPA-70。NFPA制定有一系列的防火标准，API(American Petroleum Institute，美国石油协会)也制定有一系列防爆相关标准。NEC体系下防爆危险区域划分相关标准和规范主要有：NEC[1]，NFPA-497[2]，NFPA-499[3]，APIRP-500[4]，APIRP-505[5]。
NEC第500章内容主要引自NFPA-497，NFPA-499及APIRP-500，采用的是“Class/Division/Group（级/类/组）”加上危险物温度组别的方法。NFPA-497及APIRP-500针对易燃气体和蒸汽，NFPA-499针对易燃粉尘。
NEC第505章内容主要引自NFPA-497，与APIRP-505划分方法相同，都为针对易燃气体和蒸汽的“Class/Zone/Group（级/区/组）”加上气体温度组别方法。NEC第506章内容引自NFPA-499，为针对粉尘和纤维的“Class/Zone（级/区）”方法。
IEC在IEC60079-10[6]中对按“Zone（区）”划分进行了详细说明。多数国家危险区域划分方法都由IEC演化而来。但与NEC“Zone（区）”划分方法不同的是，NEC中用“Class”对气体和粉尘及纤维进行了区分（ClassI表气体和蒸汽环境，ClassII表示粉尘环境，ClassIII表示纤维飞絮环境），而IEC没有“Class”的概念，而且两种划分方法下设备标注方法也明显不同。
2“Zone（区）”和“Division（类）”方法比较
2.1场所划分
2.1.1定义[1]
在IEC和NEC中，按“Zone(区)”划分的方法是大致相同，但表示和标识方法略有不同。IEC将爆炸危险气体区域划分为：Zone0；Zone1；Zone2。NEC将爆炸危险气体区域划分为Class1，Zone0；Class1，Zone1；Class1，Zone2。而对于不同区域的定义是相同的：Zone0区指连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境；Zone1区指在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境；Zone2区指在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境，或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境。
在NEC的“Division(类)”方法中，Division1是指：在正常运行条件下，连续、间断或周期地存在易燃气体或蒸气并达到危险浓度的场所；由于检修、维护运行或泄漏而可能经常存在易燃气体或蒸气并达到危险浓度的场所；由于设备或生产过程中的故障或误操作，可能释放出易燃气体或蒸气并达到危险浓度，同时也可能导致电气设备损坏的场所。
Division2是指：在处理、加工或使用挥发性易燃液体或易燃气体的场所，但在正常情况下这些危险液体、蒸气或气体被限制在密闭容器或系统内，而仅在这些容器或系统偶然破裂或发生故障或设备异常运行时才可能释放出来；正常时由可靠的机械通风防止气体或蒸气达到危险浓度，但是在通风设备故障或异常运行时，可能形成危险的场所；与Division1类场所相邻的，达到危险程度的气体或蒸气可能偶尔侵入的场所。
2.1.2范围
按照NEC和IEC对不同危险区域的定义，Division1大致对应Zone0，Division2大致对应Zone1和Zone2，但并不完全等同。对应关系大致有如表2所示。
表2 Zone和Division 对应关系
2.3温度组别
通常,专门设计用于危险场所的电气设备,都要在规定的环境温度下确定其最高运行温度,并且要求在设备上标明该值。NEC和IEC体系都采用标志数字来代替实际上的测量温度值。这些表明最高温度范围的标志数字通常称之为“T”值。虽然两体系的基本“T”值范围相同，但NEC“Division(类)”方法下将“T”组值又细分为若干组。
3防爆设备
3.1防爆型式
NEC体系有保护方式（Protection Techniques）的概念，实际上就是IEC中的防爆型式（Type of Protection）。NEC第500章节（Division方法）提出了和IEC不同的防爆型式。
NEC第505章节(Zone方法)已经等效采用了部分IEC防爆型式，如隔爆型“d”、充油型“o”、增安型“e”、浇封型“m”、充砂型“q”等。
现行IEC标准IEC60079-14[7]还引入了设备保护级别EPL（Equipment Protection Levels）的新概念，国标GB50058[8]也已经引入EPL概念。
3.2铭牌标示
NEC和IEC体系下都要求对防爆设备的铭牌进行标识，但NEC体系中防爆设备的防爆标志是将此设备能适用的危险场所的Class/Division或是Class/Zone一同列出。示例如下：
(a)IEC体系:
国标：Exd ia IIC T4 Ga
欧标：EExd ia IIC T4
(b)NEC “Division(类)”方法下设备标识方法:
IS Class I, Division 1, Group A,B,C&D T4
除本安防爆结构用“IS”做前置标识外，其余防爆型式无前置标识。
(c)NEC “Zone(区)”方法下设备标识方法:
Class I, Zone 0, AEx ia IIC T4
3.3不同划分方法下设备的适用情况
NEC对其体系内两种划分方法下的设备相互适用情况进行了说明：
(1)在相同气体同时在相符合的温度组别下，按照NEC“Zone(区)”方法标识的使用在Zone 0，1或2区的设备允许使用在Class I, Division 2区域；按照NEC“Zone(区)”方法标识的使用在Zone 0区的设备被允许使用在Class I, Division 1和Class I, Division 2区域。
(2)按照NEC“Division (类)”方法认证的使用在Class I, Division 1或Class I, Division 2区域的设备，除了按照 “Division (类)”方法进行标识外，允许按照“Zone(区)”方法进行标识。
需要注意的是NEC并未对按照NEC以外的其他标准或方法进行标识的设备的适用情况做说明。
4结语
本文对NEC和IEC标准体系中爆炸危险区域划分方法进行了比较。NEC有按“Division(类)”和按“Zone(区)”两种划分方法，IEC为按“Zone(区)”划分方法。其中，NEC按“Zone(区)”划分方法与IEC为按“Zone(区)”划分方法大致相同，只是设备标识方法有不同，NEC设备标识还需标明设备的适用区域。NEC按“Division(类)”划分方法与按“Zone(区)”划分方法差异较大，划分区域、气体组别、温度组别、标识方法都明显不同，需要多加注意。
参考文献
[1]NFPA 70: National Electrical Code (S). National Fire Protection Association (NFPA), 2017.
[2]NFPA-497: Recommended Practice for the Classification of Flammable Liquids, Gases, or Vapors and of Hazardous (Classified) Locations for Electrical Installations in Chemical Process Areas(S). National Fire Protection Association(NFPA), 2017.
[3]NFPA-499: Recommended Practice for the Classification of Combustible Dusts and of Hazardous (Classified) Locations for Electrical Installations in Chemical Process Areas(S). National Fire Protection Association (NFPA), 2017.
[4]API RP500: Recommended Practice for Classification of Locations for Electrical Installations at Petroleum Facilities Classified as Class I, Division 1 and Division 2(S). American Petroleum Institute (API), 2014
[5]API RP505: Recommended Practice for Classification of Locations for Electrical Installations at Petroleum Facilities Classified as Class I, Zone 0, Zone1 and Zone 2 (S). American Petroleum Institute (API), 2018
[6]IEC 60079-10: Classification of areas (S). International Electrotechnical Commission, 2015
[7]IEC 60079-14: Electrical installations design, selection and erection (S). International Electrotechnical Commission, 2013
[8]GB50058: 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 (S).北京：中国计划出版社, 2014
论文作者:王宝
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/6/4
标签：方法论文; 危险论文; 气体论文; 区域论文; 设备论文; 标识论文; 体系论文; 《防护工程》2019年第4期论文;