一、概 述

　　眾所周知，易燃氣體或蒸汽與空氣的混合物遇到火花、電弧或危險高溫就會(huì )被點(diǎn)燃，會(huì )形成燃燒或爆炸。

　　石化和化工企業(yè)經(jīng)濟要加工和處理易燃性液體或氣體，石化工業(yè)的原料中有相當多的品種是易燃性的，如常用的原料中的石油、天然氣、氫氣是易燃性物質(zhì);半成品中的烷類(lèi)、烴燈化合物多數是易燃性物質(zhì);成品中的汽油、柴油等也是易燃性物質(zhì)。這些易燃性物質(zhì)在被加工、貯存的工程中不可避免的會(huì )從管道、反應器、貯罐中逸出或漏出，與空氣中的氧氣混合后形成爆炸性混合物，如果當時(shí)現場(chǎng)有點(diǎn)燃源，就會(huì )形成爆炸。爆炸產(chǎn)生高溫和沖擊波，造成人員傷亡和財產(chǎn)的巨大損失。

　　由于上述特點(diǎn)，石化企業(yè)的防爆安全就成為企業(yè)的頭等大事。為了防范這種工程爆炸，需在工程中采取相應的措施。工程上采用的防爆安全措施一般分兩類(lèi)，第一類(lèi)稱(chēng)為一次防爆措施，如建筑物的防爆設計，通風(fēng)設施等。第二類(lèi)稱(chēng)為二次防爆措施，如選用防爆電氣設備等。這些措施都需要增加工程的投資，其設備費用、安裝費用都高于普通電氣產(chǎn)品，且平時(shí)的運行和維護都比普通電氣設備難度大。如何在設計中正確劃分爆炸危險區域，合理地按級選用防爆電氣設備，事關(guān)企業(yè)的安全和工程投資的合理。

　　二、爆炸危險區域的劃分

　　如果對于一個(gè)煉油廠(chǎng)或其中的一個(gè)裝置，由于它的原料、產(chǎn)品有易燃性物質(zhì)，就把整個(gè)廠(chǎng)區或裝置都認定為爆炸危險場(chǎng)所，是極不經(jīng)濟的，顯然也是不合理的。

　　易燃性物質(zhì)的出現形成了一個(gè)潛在的爆炸性環(huán)境。所謂潛在的，就意味著(zhù)它們并不是時(shí)刻出現的，有的出現頻率高，有的出現頻率低。在這種情況下，就存在危險性大的場(chǎng)所和危險性小的場(chǎng)所。因此，就有必要對這些危險場(chǎng)所進(jìn)行的“場(chǎng)所分類(lèi)”。分類(lèi)的目的就在于運用統計學(xué)的原理，按照場(chǎng)所中氣體環(huán)境出現的頻率和存在的時(shí)間的長(cháng)短，將場(chǎng)所的危險程度分類(lèi)，以便按照危險區域類(lèi)型采用不同的防爆措施。

　　我國從七十年代中期已經(jīng)開(kāi)始對防爆危險環(huán)境出現的或然率進(jìn)行分極。如：七十年代的 《電力設計技術(shù)規范》、八十年代的《爆炸危險電氣安全規程》(試行)、1983年發(fā)布的《爆炸和火災危險環(huán)境電氣裝置設計規范》GBJ58-83和1992年發(fā)布的目前仍在使用的《爆炸和火災危險環(huán)境電氣裝置設計規范》(GB50058-92)。這此規程、規范，規定了爆炸性氣體環(huán)境、爆炸性粉塵環(huán)境等危險區域的劃分及危險區域的范圍。

　　爆炸危險性場(chǎng)所的分類(lèi)，應由懂得易燃性材料性能、設備工藝性能的技術(shù)人員提出易燃性介質(zhì)及其釋放源;由懂得安全、電氣的工程技術(shù)人員根據有關(guān)規范，來(lái)劃分爆炸危險區域。場(chǎng)所分類(lèi)對工程設計很重要，為了盡量準確地劃分區域，在根據有關(guān)標準和規范劃分的同時(shí)，還應參考以往的經(jīng)濟和行業(yè)的特點(diǎn)。既要保證生產(chǎn)裝置的安全可靠，又要避免人為提高爆炸危險區域等級，而造成工程投資浪費。

　　爆炸危險場(chǎng)所的劃分首先要查找和確定釋放源，根據釋放源的等級，劃分爆炸危險區域，然后還應結合釋放源所在處的通風(fēng)條件調整區域劃分。

　　(一)查找和確定釋放源

　　在每個(gè)工程項目中，每一臺加工設備(如罐、泵、管道、容器等)，其內部含有易燃性物料，就應視為潛在釋放源，如易燃性氣體或液體的排入口、取樣點(diǎn)、泄漏的閥門(mén)等，都是釋放源。該類(lèi)設備中含有的易燃性物料不會(huì )向環(huán)境中釋放的。如全部焊接的管道等，則不可視為釋放源。在場(chǎng)所分類(lèi)中，首先應按易燃物質(zhì)的釋放頻繁程度和持續時(shí)間長(cháng)短確定釋放源的等級。根據規范規定共分為三級：

　　1.連續級釋放源：預計長(cháng)期釋放或短時(shí)頻繁釋放的釋放源，可劃為連續級釋放源。

　　如：固定頂貯罐的上部空間和排氣口;油、水分離器等直接與空氣接觸的易燃液體的表面;經(jīng)?；蜷L(cháng)期向空間釋放易燃氣體或易燃液體的蒸汽的自由排氣孔或其它孔口等。

　　2.第一級釋放源：預計正常運行時(shí)周期或偶爾釋放的釋放源，可劃為第一級釋放源。

　　如：正常運行時(shí)，會(huì )釋放易燃物質(zhì)的泵、壓縮機和閥門(mén)等的密封處;正常運行時(shí)，會(huì )向空間釋放易燃物質(zhì)、安裝在貯有易燃液體的容器上的排水系統;正常運行時(shí)會(huì )向空間釋放易燃物質(zhì)的取樣口。

　　3.第二級釋放源：預計在正常下不會(huì )釋放，即使釋放也僅是偶爾短時(shí)釋放的釋放源，或劃為第二級釋放源。

　　如：正常運行時(shí)不能出現釋放易燃物質(zhì)的泵、壓縮機和閥門(mén)的密封處;正常運行時(shí)不能釋放易燃物質(zhì)的法蘭、連接件和管道接頭;正常運行時(shí)不能向空間釋放易燃物質(zhì)的安全閥、排氣孔和其它孔口處;正常運行時(shí)不能向空間釋放易燃物質(zhì)的取樣口。

　　由上述兩種或三種級別釋放源組成的釋放源，稱(chēng)為多級釋放源。

　　(二)爆炸危險區域的劃分

　　爆炸危險區域的劃分是根據爆炸性混合物出現的頻繁程度和持續時(shí)間確定的，分為0區、1區、2區。

　　首先根據工藝專(zhuān)業(yè)等有關(guān)專(zhuān)業(yè)提供的爆炸危險區域劃分條件圖和釋放源的等級劃分爆炸危險區域：

　　1.存在連續級釋放源的區域可劃為0區;

　　2.存在第一級釋放源的區域可劃為1區;

　　3.存在第二級釋放源的區域可劃為2區。

　　然后應根據通風(fēng)條件調整區域劃分。當通風(fēng)良好時(shí)，應降低爆炸危險區域等級;當通風(fēng)不良時(shí)應提高爆炸危險區域等級。

　　在生產(chǎn)裝置中0區是極個(gè)別的，大多數屬于2區，在設計中劃分爆炸危險區域時(shí)，應采取合理措施盡量減少1區。

　　(三)爆炸危險區域的范圍

　　爆炸危險區域的范圍劃分，除了按照規范條文的規定以外，還與以下幾個(gè)因素有關(guān)：

　　1.易燃物質(zhì)的泄出量;

　　2.釋放速度;

　　3.釋放的爆炸性氣體混合物的濃度;

　　4.易燃液體的沸點(diǎn)液體混合物初沸點(diǎn);

　　5.爆炸下限;

　　6.閃點(diǎn);

　　7.通風(fēng)量;等等。

　　這些量的增加與減少都與爆炸危險區域范圍的大小有直接的關(guān)系。因這些量界定的因素較復雜。所以上述所列的影響范圍大小的參數，只是采用了IEC規定，而該規定迄今為止只是一個(gè)原則性規定，無(wú)具體尺寸可遵循。由于實(shí)際生產(chǎn)裝置的工藝、設備、儀表、通風(fēng)布置等條件各不相同，在具體設計中均需結合實(shí)際情況妥善選擇，才能確保安全。具體劃分尺寸見(jiàn)有關(guān)規范GB50058-92

　　在區域劃分中有兩個(gè)場(chǎng)所要特別引起注意，一是裝置區內的變配電所，應盡量布置在爆炸危險區域范圍以外，位于爆炸危險區域場(chǎng)所附加2區內的變配電所，設計中其室內外地坪高差應大于0.6m。二是加熱爐區的爆炸危險區域，離爐子外壁1.5m內應視為非防爆區。

　　在爆炸危險區域劃分后，應對其結果畫(huà)出“爆炸危險區域劃分圖”，作為在該區域范圍內的電氣設備的選型依據。

　　三、爆炸危險場(chǎng)所防爆電氣設備選型

　　在選擇使用于爆炸危險場(chǎng)所的電氣設備前，應首先明確以下內容：

　　1.燃炸危險場(chǎng)所環(huán)境的類(lèi)別，是燃炸性氣體環(huán)境還是燃炸性粉塵環(huán)境。不同的爆炸性介質(zhì)其電氣設備的防爆結構要求是不一樣的。我們通常在說(shuō)的防爆設備大多指的是爆炸性氣體環(huán)境中使用的，如dⅡBT4、dⅡCT6等等，而用于爆炸性粉塵環(huán)境的電氣設備應為防塵結構標志為DP，主要用于可燃性非導電粉塵和可燃纖維的11區環(huán)境或塵密結構標志為DT，主要用于爆炸性粉塵10區環(huán)境和其它爆炸性粉塵11區環(huán)境。

　　2.環(huán)境中爆炸性氣體混合物的爆炸級別，即ⅡA、ⅡB、ⅡC。這是相應于設備的大試驗安全間隙和小點(diǎn)燃電流比的分極。其級別根據產(chǎn)生爆炸性氣體的介質(zhì)不同而不同，如丙烷屬ⅡA、乙烯屬ⅡB、乙炔和氫屬ⅡC等。從ⅡA到ⅡC隨著(zhù)防爆電氣設備的大試驗安全間隙和小點(diǎn)燃電流比的逐級減小而其防爆要求逐級提高。

　　3.環(huán)境中爆炸性氣體混合物的組別或引燃溫度。這是易燃性物質(zhì)的氣體或蒸汽與空氣形成的混合物的規定條件下被熱表面引燃的低溫度。從組別T1到T6隨著(zhù)引燃溫度的降低，其電氣設備的防爆要求逐級提高。

　　4.周?chē)h(huán)境對防爆電氣設備的選型要求。如周?chē)h(huán)境內化學(xué)的、機械的、熱的、霉菌等不同環(huán)境條件，在防爆電氣設備選型時(shí)應同時(shí)考慮。

　　在考慮以上幾條基本要求后，可選擇能滿(mǎn)足要求的防爆電氣產(chǎn)品。對有些必須布置在爆炸危險區域內的電氣設備，而其防爆要求又不能滿(mǎn)足場(chǎng)所要求的時(shí)候，可采用正壓通風(fēng)的措施來(lái)達到防爆的要求。有關(guān)正壓通風(fēng)的具體要求詳見(jiàn)國標G50058-92。

　　按國家標準《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設備通用要求》規定，各種防爆類(lèi)型標志如下：

　　隔爆型　　 d

　　增安型　　 e

　　本質(zhì)安全型　 ia，ib

　　正壓型　　 p

　　充油型　　 o

　　充砂型　　 q

　　無(wú)火花型　　 n

　　特殊型　　 s

　　電氣設備分為兩類(lèi)：Ⅰ類(lèi)為煤礦井下用的電氣設備;

　?、蝾?lèi)為工廠(chǎng)用的電氣設備

　　如工廠(chǎng)用的隔爆型B級T4組：dⅡBT4;

　　工廠(chǎng)用的增安型B級T3一組：eⅡBT3。