浅谈爆炸危险场所电气安全

知识点：危险场所电气爆炸安全

众所周知，在爆炸危险场所，若电气设备和线路产生电火花或危险温度，其爆炸性气体（蒸汽）或爆炸性粉尘就可能会被点燃，引起火灾或爆炸事故。
随着国家相关法律、法规、标准、规范的不断健全和完善，特别是经过近年来连续实施的安全生产专项整治，我市绝大多数易爆易爆企业的安全管理和防爆电气设备的装备水平得到提高。一是随着企业安全生产主体责任的落实，易燃易爆企业进一步提高了对爆炸危险场所安全管理重要性、必要性的认识，强化了爆炸危险场所的安全管理，逐步建立健全了危险作业场所各级人员（部门）的安全生产责任制、安全管理制度和安全技术操作规程，有效实施了风险辨识与控制、安全教育培训、应急救援管理等安全组织措施；二是加大了安全投入，对部分爆炸危险场所不符合现行相应标准、规范的电气设备进行了更新、改造,企业的安全生产条件和防爆电气设备的装备水平均有所改善和提高。但由于个别企业对爆炸危险场所的安全管理工作重视不够，尤其是一些老企业的爆炸危险场所存在先天性缺陷和整改资金不足的问题，加之相关人员对爆炸危险场所有关安全技术标准、规范学习理解不够透彻（也包括个别安全评价中介机构和专家）等因素，导致了一些爆炸危险场所电气安全方面存在以下几个不可忽视的问题。
一、爆炸危险场所电气的整体防爆不符合安全要求
检查发现，有的爆炸危险场所忽视了爆炸危险区域内电气设备的整体防爆要求。所谓电气整体防爆，是将同一爆炸危险场所作为一个整体来看，在爆炸危险场所同一区域内电气设备的设计、安装、使用和维修等各个方面，必须按照防爆电气相关安全技术规范、规程的要求，均应达到相应的防爆水平、条件和能力。也就是说，在各爆炸危险场所内安装、使用的电气动力、控制、照明、仪器仪表等设备及供电线路，应全部按爆炸危险场所区域等级要求采取相应的防爆措施，以实现整体防爆。譬如未按爆炸危险区域划分图的要求，仅在气体的0区或粉尘的20区采取了防爆措施，而其他区域未采取；在同一爆炸危险场所区域选用的主电机为防爆型，而通风机、事故应急照明、墙壁开关按钮、电子计量器具等为非防爆型；爆炸危险场所供电导线明敷，未采取钢管配线，保护管两端和防爆接线盒出、入端未用密封胶泥封堵等现象都是不符合整体防爆要求的。各个爆炸危险场所区域内的电气设备必须全部按要求采取相应防爆措施并达到相应的防爆水准；不能实现电气整体防爆，实际上失去了防爆的意义，很可能会导致火灾或爆炸事故的发生。
二、防爆电气设备的选型不够合理
防爆电气设备的选型，必须充分考虑使用设备所处的爆炸危险场所类型、爆炸危险区域等级和爆炸性危险物质的类别、级别及组别。在运行过程中，必须具备不引燃周围爆炸性混合物的防爆性能，并符合安全可靠、经济合理的原则。
（一）防爆电气设备的种类必须与爆炸危险场所的类型相一致。目前，防爆电气设备除煤矿井下外可分为两大种类：一类是用于爆炸性气体环境的防爆电气设备，另一类是用于爆炸性粉尘环境的防爆电气设备。检查发现，有相当企业和人员在防爆电气设备的安装、更换时，不能严格按照爆炸危险场所的类型选择、确定防爆电气设备的种类。如在粉尘爆炸危险场所选用了气体防爆电气设备（多为隔爆型）；或在气体爆炸危险场所选用了粉尘防爆电气设备，这是极不安全合理的。防爆电气设备按其防爆原理有不同的防爆型式，对于气体隔爆型防爆电气而言，是外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏，并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸气形成的爆炸性环境的点燃。国家标准《爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求》（GB3836.1）和《爆炸性气体环境用电气设备第2部分：隔爆型“d”》（ GB3836.2）对隔爆型防爆电气设备外壳防护等级并未作出特别严格的要求，但对其外壳的材料和机械强度等作出了严格的规定。对于粉尘防爆电气设备来说，是采用限制外壳最高表面温度和采用“尘密”或“防尘”外壳来阻止粉尘进入，以防止可燃性粉尘点燃的电气设备。《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》（GB 12476.1）和《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》（GB 12476.2）着重对粉尘防爆电气设备的外壳防尘结构（A、B型）、外壳防护等级和最高表面温度等作出了严格的规定。由此看出，气体与粉尘防爆电气在防爆机理上是根本不同的，绝大多数气体防爆电气设备的外壳防护等级是低于粉尘防爆电气设备的。在粉尘爆炸危险场所使用气体防爆电气设备，是不能完全阻止粉尘进入设备壳内并堆积，将妨碍防爆电气设备的安全运行；粉尘防爆电气设备只是外壳防护等级较高而已，在气体爆炸危险场所使用并不能完全阻止爆炸性气体进入其壳内，同时其一般不具备隔爆、增安等防爆性能。所以，气体、粉尘这两种防爆电气设备是不可以在两类不同爆炸危险场所混用的。若将气体防爆电气设备的外壳防护等级提高到相应的外壳防护等级是可以用于粉尘爆炸危险场所的，但这不符合防爆电气设备选用要求“经济合理”这一原则的。
（二）防爆电气设备的防爆型式选择应考虑设备所处的爆炸危险区域的等级。
《爆炸性气体环境用电设备第15部分：危险场所电气安装（煤矿除外）》（GB3836.15）、《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》（GB 12476.2）和《危险场所电气防爆规程》（AQ3009-2007）等国家相关标准、规范对防爆电气设备防爆型式的选择作出了相应严格的规定。气体（蒸汽）防爆危险场所电气设备防爆型式的选择：0区应选用Exia型和为0区设计的特殊型（Exs）；在1区应选用适用于0区和Exib、Exd、Exe、Exp、Exo、Exq、Exm型及为1区设计的特殊型（Exs）；在2区应选用适用于0区、1区和Exn、Expz型及为2区设计的特殊型（Exs）。如在气体爆炸危险场所0区选用隔爆型（d）或在1区选用n型等防爆类型设备都是不符合要求的。根据可燃粉尘/空气混合物出现的的频率和持续时间或出现的粉尘云（层），把粉尘爆炸危险场所划分为20、21和22三个区域等级，选用时其电气设备上标注的适用区域等级不能低于实际区域等级。另外，粉尘防爆电气设备的选择还应考虑爆炸性粉尘的类型（导电性和非导电性）。
（三）选用防爆电气设备的类别、级别和组别不应低于该爆炸危险区域内爆炸性混合物的类别、级别和组别。我们都知道，燃烧、爆炸的条件是可燃性物质、氧化剂和引燃源三个要素在时间和时空的相遇，就会发生燃烧或爆炸。在爆炸危险环境中安装和使用防爆电气设备，其宗旨就是阻止电气设备成为引燃源。为此，选用防爆电气设备的类别、级别和组别不能低于该环境内爆炸性混合物的类别、级别和组别；否则极有可能在运行时引燃防爆电气设备周边的爆炸危险性物质，发生燃烧或爆炸的危险。爆炸性气体按其最大试验安全间隙（MESG）和最小点燃电流比（MICR）分为Ⅰ（矿山爆炸性气体，如甲烷）和Ⅱ（除矿山井下外的其他爆炸性气体）两个类别。在Ⅱ类爆炸性气体中，又分为A、B、C三个级别（ⅡA、ⅡB、ⅡC）。爆炸性气体按照最低引燃温度分为T1、T2、T3、T4、T5、T6六个组别，引燃温度依次降低,危险性依次增大。所以，在爆炸危险环境中，一是气体防爆电气设备选用的级别、组别低于该爆炸性气体级别和组别；二是选用的粉尘防爆电气设备最高表面温度（TA、TB）超过该爆炸性粉尘云（层）最低点燃温度的相应规定温度，都是不符合防爆电气设备选用安全要求的。这方面我市在危险化学品（化工）企业表现较为突出，在对爆炸性危险场所进行安全检查、评价审查工作中，时常发现个别人员不能严格按照国家相应标准、规范，对防爆电气设备的类别、级别和温度组别的适用环境、条件进行认真有效辨识和检查，存在着只要见到设备上标有“Ex”防爆标志就视为合格的现象。例如我市某化工企业的制氢车间和四户乙炔企业的生产车间，历经多次各级安全检查和几次安全评价，在1区使用的部分防爆电气设备级别为ⅡB却予以通过，这些隐患在09年的安全专项治理行动中才彻底得以解决，更换了ⅡC级别的防爆电气设备。目前，发现仍还有个别老化工企业在使用“KB”型（老式矿山用）防爆电气，其不符合现行国家安全标准、规范的要求，有待我们去监督整改。

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1、中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程（试行）

2、爆炸性气体环境用电气设备的危险场所分类