防爆電氣產(chǎn)品的安全使用應(yīng)從危險(xiǎn)場所的正確分類開始(doc 10)

1、.：防爆電氣產(chǎn)品的安全使用應(yīng)從危險(xiǎn)場所的正確分類開始摘 要防爆電氣產(chǎn)品的安全不僅取決于產(chǎn)品的安全性能，而且與產(chǎn)品的安全使用密切相關(guān)，文章重點(diǎn)介紹了防爆電氣產(chǎn)品安全使用的重要基礎(chǔ)工作，即危險(xiǎn)場所分類的有關(guān)問題。1 防爆電氣產(chǎn)品的安全使用是和產(chǎn)品安全性能同等重要的問題長期以來，我國涉及防爆電氣安全的國家標(biāo)準(zhǔn)，主要是防爆電氣基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)(國標(biāo)GB 3836 系列為 主的制造檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn))和防爆電氣產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施主體是產(chǎn)品制造企業(yè)和防爆電氣產(chǎn)品質(zhì)檢機(jī)構(gòu)。但是防爆電氣產(chǎn)品在危險(xiǎn)場所使用能否確保防爆安全，不僅有賴于設(shè)計(jì)制造和檢驗(yàn)部門提供高防爆安全性的產(chǎn)品，而且有賴于產(chǎn)品用戶部門的安全使用。性能質(zhì)量再好的

2、防爆電氣產(chǎn)品如果使用不當(dāng)，不僅不能起到防爆作用，甚至可能成為危及安全的可怕殺手。許多慘痛的爆炸事故都證明了這點(diǎn)。例如，防爆電氣產(chǎn)品電纜引入裝置中的橡膠密封圈，是一個(gè)保持產(chǎn)品防爆性能的重要零件，這個(gè)零件在使用中往往被人們所忽視，不能被正確的選型、安裝和維護(hù)。如，有的用戶在維修后未將其壓緊，有的選用的密封圈尺寸和材質(zhì)不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，有的檢修后干脆不安裝密封圈。結(jié)果就使危險(xiǎn)場所中的可燃性氣體可以暢通無阻地進(jìn)入接線盒空腔內(nèi)。一旦接線盒內(nèi)的接線端子的連接處出現(xiàn)電弧?；鸹〞r(shí)，就可能點(diǎn)燃可燃性氣體，引起爆炸。類似這種不能安全使用防爆電氣產(chǎn)品而引起爆炸事故的例子在爆炸事故總的統(tǒng)計(jì)中占有很大的比例。由此可見，防

3、爆電氣產(chǎn)品的安全使用和反映防爆電氣產(chǎn)品安全性能的制造質(zhì)量是同等重要的 。這正如我們有病時(shí)，通常都需要醫(yī)生在對我們身體的各種癥狀進(jìn)行仔細(xì)檢查確診后，再指導(dǎo)我們正確地服藥的道理一樣。質(zhì)量合格的藥物必須和正確的使用相結(jié)合，才能起到安全的對癥治病的作用，否則可能適得其反質(zhì)量合格的藥不僅不能安全地治病，甚至可能危及身體安全。我們所說的防爆電氣產(chǎn)品安全使用，一般包括下述幾個(gè)方面：正確地劃分爆炸危險(xiǎn)場所的類別；正確地選型、安裝防爆電氣產(chǎn)品；正確地維護(hù)、檢修防爆電氣產(chǎn)品。由上述可見，防爆電氣安全是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，它包括防爆電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、危險(xiǎn)場所的分類、防爆電氣產(chǎn)品的選型安裝、維護(hù)檢修，以及與此有關(guān)

4、的質(zhì)量管理、人員培訓(xùn)等各個(gè)環(huán)節(jié)。任何環(huán)節(jié)的疏忽都可能成為爆炸事故的隱患。誠然，許多用戶部門也認(rèn)識到防爆電氣產(chǎn)品的安全使用對保證防爆安全的重要意義，但是苦于長期以來沒有一套完整的國家標(biāo)準(zhǔn)可循，因此，只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和一些不完整的資料制訂出一些部門標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范來實(shí)行防爆電氣產(chǎn)品安全使用的技術(shù)生產(chǎn)管理。因此，盡快制訂出一套完整的、并可與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌的國家標(biāo)準(zhǔn)，一直都是各方面迫切關(guān)注的。近年來，隨著我國防爆電氣標(biāo)準(zhǔn)化工作的發(fā)展及加強(qiáng)與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌的需要，我國防爆電氣標(biāo)準(zhǔn)也由過去的產(chǎn)品制造檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為主的狀況，逐步演變?yōu)榘ㄖ圃鞕z驗(yàn)、場所劃分、選型安裝和維護(hù)檢修等標(biāo)準(zhǔn)組成的完整的防爆電氣安全標(biāo)準(zhǔn)體系。“危險(xiǎn)場所

5、的分類(GB 3836.142000)”、“危險(xiǎn)場所電氣安裝(GB 3836.152000)”、爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備的檢修(GB 3836.131997)”三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)第一次以國家標(biāo)準(zhǔn)形式，完整地規(guī)定了用戶部門安全 使 用防爆電氣產(chǎn)品的各項(xiàng)技術(shù)和管理要求，對爆炸危險(xiǎn)場所的安全生產(chǎn)有著十分重要的意義。 此外，由于這三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施了接軌，從而也為我國石油化工裝置進(jìn)入國際市場， 以及做好引進(jìn)設(shè)備的防爆安全生產(chǎn)和技術(shù)管理創(chuàng)造了有利的條件。2 危險(xiǎn)場所分類是實(shí)現(xiàn)防爆電氣產(chǎn)品安全使用的最重要的基礎(chǔ)工作上述三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)對用戶部門來說，首要的、最基礎(chǔ)的工作是對本部門所涉及的爆炸危險(xiǎn)場 所的分類。這正如一個(gè)

6、就診的患者，首先要通過全面檢查和醫(yī)生對癥狀的分析判斷后的確診 一樣。準(zhǔn)確的確診是對癥治療和安全用藥的基礎(chǔ)。本文專門針對國標(biāo)“危險(xiǎn)場所分類” (GB 3836.142000)進(jìn)行一些分析介紹。1 危險(xiǎn)場所分類的目的危險(xiǎn)場所分類是對可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的場所進(jìn)行分析和分類的方法。場所分類的目的 ， 是為了使用于該類爆炸危險(xiǎn)場所的防爆電氣設(shè)備的選型和安裝具有足夠的安全性和良好的經(jīng)濟(jì)性。因?yàn)樵谑褂每扇夹晕镔|(zhì)的危險(xiǎn)場所，要保證爆炸性氣體環(huán)境永不出現(xiàn)是困難的。同樣 ，要確保使用于危險(xiǎn)場所的電氣設(shè)備永不成為點(diǎn)燃源也是困難的。因此，危險(xiǎn)性大的場所( 即出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境可能性大的場所)應(yīng)選擇安全性能高的防爆

7、電氣設(shè)備類型。反之，對于危險(xiǎn)稍小的場所(即出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境可能性稍小的場所)，可選擇安全性稍低(但仍具有足夠安全性)、價(jià)格相對便宜的防爆電氣設(shè)備類型。2.2 危險(xiǎn)場所分類工作的主要內(nèi)容危險(xiǎn)場所分類工作主要有兩方面的內(nèi)容：(1) 根據(jù)爆炸性氣體環(huán)境出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時(shí)間把危險(xiǎn)場所分為三個(gè)區(qū)域0區(qū)：爆炸性氣體環(huán)境連續(xù)出現(xiàn)或長時(shí)間存在的場所；1區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)，可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的場所；2區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)，不可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境，如果出現(xiàn)也是偶爾發(fā)生，并且僅是短時(shí) 間存在的場所。(2) 確定危險(xiǎn)場所存在的數(shù)量和范圍因?yàn)閮H僅確定某處危險(xiǎn)場所的區(qū)域類別還不夠，還必須確定這類危險(xiǎn)場所在設(shè)備內(nèi)部和 周

8、圍存在的數(shù)量，而且要確定每類危險(xiǎn)場所的空間范圍，也就是說要對場所的空間范圍進(jìn)行 準(zhǔn)確的定量。2.3 危險(xiǎn)場所分類的基本安全原則(1) 對處理或貯存可燃性物質(zhì)的設(shè)備及裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能使危險(xiǎn)場所的類別成為危 險(xiǎn)性最小的類別，尤其應(yīng)使0區(qū)場所及1區(qū)場所的數(shù)量及范圍都成為最小，亦即盡可能使大多 數(shù)的危險(xiǎn)場所都成為2區(qū)場所。(2) 工藝流程用設(shè)備應(yīng)主要為2級釋放源，如果達(dá)不到此要求，也應(yīng)使該釋放源以極有限的 量及釋放率向空氣中釋放。(3) 危險(xiǎn)場所的類別確定后，不得隨意進(jìn)行變更。對于維修后的工藝設(shè)備，必須認(rèn)真檢查 后確認(rèn)其是否能保證原有設(shè)計(jì)的安全水平。2.4 危險(xiǎn)場所分類的思路由危險(xiǎn)場所的定義可

9、知，危險(xiǎn)場所是爆炸性氣體環(huán)境出現(xiàn)或預(yù)期可能出現(xiàn)的數(shù)量達(dá)到足以要 求對電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)、安裝和使用采取專門安全預(yù)防措施的區(qū)域。由定義可見，判斷場所是否為危險(xiǎn)場所，主要根據(jù)該場所是否可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境，而 爆炸性氣體環(huán)境形成的條件，是可燃性氣體的濃度范圍是否處于爆炸極限范圍內(nèi)?？扇夹詺?體在空氣中的濃度在這個(gè)爆炸極限(即爆炸下限和爆炸上限)范圍內(nèi)，遇點(diǎn)燃源即可形成爆炸 ；若超出這個(gè)范圍，即使用很強(qiáng)的點(diǎn)燃源也不能激發(fā)爆炸。也就是說，凡是濃度低于爆炸下限或高于爆炸上限的混合物，與點(diǎn)燃源接觸時(shí)都不會引起火焰自行傳播。濃度低于爆炸下限時(shí)，由于過量的空氣作為惰性介質(zhì)參與燃燒反應(yīng)，消耗一部分反應(yīng)熱，起了冷卻

10、作用，阻礙火焰自行傳播；相反，濃度高于爆炸上限時(shí)，由于可燃物過剩，即空氣量不足，導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)的不完全 ，反應(yīng)放出的熱量小于損耗的熱量，因而也阻礙火焰蔓延。由上述可見，場所中的可燃性氣體出現(xiàn)的數(shù)量是決定場所危險(xiǎn)性的關(guān)鍵，而場所中可燃性氣 體的出現(xiàn)，主要取決于可燃性氣體釋放源及影響可燃性氣體積聚的通風(fēng)狀況。因此，我們可以理出這樣一個(gè)解決問題的思路：場所根據(jù)其危險(xiǎn)性大小分類場所的危險(xiǎn)性取決于場所中爆炸性氣體環(huán)境出現(xiàn)的數(shù)量爆炸性氣體環(huán)境是由可燃性氣體的出現(xiàn)數(shù)量，即爆炸極限決定的可燃性氣體出現(xiàn)的數(shù)量取決于釋放源和場所的通風(fēng)狀況。2.5 場所分類的方法場所分類方法的核心問題是對場所中可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境

11、基本概率的分析，這需要有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員的研究和參與，同時(shí)，要積累和收集場所中每臺設(shè)備的運(yùn)行狀況和場所環(huán)境因素等資料。因此，場所分類應(yīng)由熟悉可燃性物質(zhì)性能、設(shè)備和工藝狀況的專業(yè)人員與從事安全、電氣及其他相關(guān)工程技術(shù)人員討論確定。具體方法如下：(1) 查找和確定釋放源場所中存在可燃性氣體或蒸氣才有可能形成爆炸性氣體環(huán)境。因此，首先必須查找場所中的含有可燃性物質(zhì)的儲存設(shè)備、加工設(shè)備或輸送管道是否可能向場所中釋放出可燃性氣體或蒸氣，或者空氣是否可能進(jìn)入容器內(nèi)與可燃性氣體或蒸氣混合形成爆炸性混合物。每一臺設(shè)備(例如儲罐、管道、泵、壓縮機(jī)等)，如果其內(nèi)部含有可燃性物質(zhì)，就應(yīng)該被視為潛在的釋放源。如果它們不

12、可能含有可燃性物質(zhì)，那么很明顯它們的周圍就不會形成爆炸性混合物。如果該類設(shè)備雖含有可燃性物質(zhì)，但不可能逸出或泄漏到場所中，則可以不視為釋 放源(例如：設(shè)置于某一空間的無接縫的管道)。如果已確認(rèn)設(shè)備會向場所中釋放可燃性物質(zhì)，則應(yīng)先確定釋放頻率和持續(xù)時(shí)間，并據(jù)此確定 釋放源的等級：1) 連續(xù)級釋放源：連續(xù)釋放或預(yù)計(jì)長期釋放的釋放源。如，固定頂?shù)挠凸奚喜靠臻g和排氣口；敞開的可燃性液體容器的液面附近處等，均應(yīng)視為連 續(xù)級釋放源。2) 1級釋放源：在正常運(yùn)行時(shí)，預(yù)計(jì)可能周期性或偶爾釋放的釋放源。如，正常運(yùn)行時(shí)，預(yù)計(jì)會向周圍場所釋放可燃性物質(zhì)的泵、壓縮機(jī)或閥門的密封處；含有可 燃性液體的容器上的排水口處；

13、正常工作時(shí)，預(yù)計(jì)可燃性物質(zhì)可能釋放到周圍場所中的取樣 點(diǎn)；正常工作中，預(yù)計(jì)會釋放可燃性物質(zhì)的泄壓閥、排氣孔或其他開孔等均應(yīng)視為1級釋放 源。3) 2級釋放源：在正常運(yùn)行時(shí)，預(yù)計(jì)不可能釋放，如果釋放也僅是偶爾和短期釋放的釋放源 。如，正常運(yùn)行時(shí)，不可能泄漏的壓縮機(jī)或閥門的密封處；正常運(yùn)行時(shí)，不可能泄漏的法蘭、 連接件或管道接頭；正常運(yùn)行時(shí)，不可能向周圍場所釋放可燃性物質(zhì)的取樣點(diǎn)等均應(yīng)視為2 級釋放源。(2) 確定危險(xiǎn)場所的區(qū)域類型劃分危險(xiǎn)場所的區(qū)域類型主要依據(jù)場所中的釋放源等級和通風(fēng)條件。一般來說，連續(xù)級釋放源形成0區(qū)危險(xiǎn)場所；1級釋放源形成1區(qū)危險(xiǎn)場所；2級釋放源形成2 區(qū)危險(xiǎn)場所。同時(shí)應(yīng)根據(jù)

14、通風(fēng)條件確定區(qū)域劃分。如通風(fēng)良好時(shí)，可降低危險(xiǎn)場所的區(qū)域類別。反之，如 通風(fēng)不良時(shí)，可提高危險(xiǎn)場所的區(qū)域類別。這是因?yàn)獒尫诺街車鷪鏊械目扇夹詺怏w或蒸氣 ，會借助于通風(fēng)形成的空氣流動或擴(kuò)散，使其濃度稀釋至爆炸下限以下。(3) 確定危險(xiǎn)場所的區(qū)域范圍影響危險(xiǎn)場所區(qū)域范圍的有可燃性氣體或蒸氣的釋放速率、氣體的爆炸下限、相對密度、通 風(fēng)條件等諸多因素，因此要對它們的影響綜合分析后，確定危險(xiǎn)場所的區(qū)域范圍。2.6 影響危險(xiǎn)場所區(qū)域范圍的因素(1) 可燃性物質(zhì)的釋放速率釋放速率越大，單位時(shí)間內(nèi)釋放到周圍場所中的可燃性物質(zhì)的量就越多，則危險(xiǎn)區(qū)域的范圍 相應(yīng)就越大。(2) 爆炸下限對于一定的釋放量，爆炸下限

15、降低，則濃度達(dá)到爆炸下限之上的爆炸性氣體混合物的量就相 應(yīng)增加，危險(xiǎn)區(qū)域的范圍也會相應(yīng)變大。(3) 氣體或蒸氣的相對密度如果氣體或蒸氣的相對密度比空氣小，那么輕于空氣的氣體和蒸氣就向上飄逸，這樣，釋放源上方垂直方向的危險(xiǎn)區(qū)域范圍將隨著相對密度的減小而擴(kuò)大；如果氣體或蒸氣的相對密度比空氣大，那么重于空氣的氣體或蒸氣就趨于沉積在地面上，這樣，在地面附近，危險(xiǎn)區(qū)域的 水平范圍將隨著相對密度的減小而擴(kuò)大。(4) 通風(fēng)加大通風(fēng)量，可以縮小危險(xiǎn)區(qū)域的范圍。這是因?yàn)橥L(fēng)可以將場所中泄漏的可燃性氣體或蒸 氣吹散或稀釋，使危險(xiǎn)區(qū)域的范圍縮小。如果通風(fēng)效果良好，通風(fēng)換氣量足夠大，并且通風(fēng)連續(xù)存在，例如，有備用風(fēng)機(jī)

16、等，則可以降低危險(xiǎn)場所的區(qū)域類別。此外，釋放源周圍的障礙物可以影響通風(fēng)效果，使危險(xiǎn)區(qū)域的范圍擴(kuò)大。另一方面，如果障礙物(如堤壩、圍墻、天花板等)能阻擋可燃性氣體或蒸氣向周圍進(jìn)一步擴(kuò)散，這時(shí)障礙物能限制危險(xiǎn)區(qū)域的范圍進(jìn)一步向外圍擴(kuò)展。不同的通風(fēng)條件對危險(xiǎn)區(qū)域范圍的影響可以分析如下：1) 自然通風(fēng)和整體強(qiáng)制通風(fēng)時(shí)如上所述，雖然通常情況下連續(xù)級釋放源形成0區(qū)場所，1級釋放源形成1區(qū)場所，2級釋放源 形成2區(qū)場所。但是，實(shí)際的生產(chǎn)現(xiàn)場由于通風(fēng)的影響，情況要復(fù)雜得多。例如，通風(fēng)良好 ，也許會使危險(xiǎn)場所的區(qū)域范圍小到忽略不計(jì)，也許會成為危險(xiǎn)性較低的區(qū)域類別。如果通風(fēng)效果特別好，也許會成為非危險(xiǎn)場所。反之，

17、如果通風(fēng)不良，也許會擴(kuò)大危險(xiǎn)場所的區(qū)域 范圍，也許會成為危險(xiǎn)性較高的區(qū)域類別。2) 局部強(qiáng)制通風(fēng)時(shí)一般情況下，采用局部強(qiáng)制通風(fēng)稀釋爆炸性混合物，比自然通風(fēng)和整體強(qiáng)制通風(fēng)的效果更好 。其結(jié)果會使危險(xiǎn)場所的區(qū)域范圍縮小，甚至?xí)s小至可忽略不計(jì)的程度。也許會成為危險(xiǎn)性較低的區(qū)域類別。甚至成為非危險(xiǎn)場所。3) 無通風(fēng)時(shí)無通風(fēng)的場所存在釋放源時(shí)，連續(xù)級釋放源肯定會形成0區(qū)場所，1級釋放源也可能形成0區(qū) 場所，2級釋放源也可能形成1區(qū)場所。但是，特殊情況下，例如釋放量極小或監(jiān)視釋放時(shí)，也可能使之成為危險(xiǎn)性較低的類別。4) 障礙物限制通風(fēng)時(shí)如果危險(xiǎn)場所內(nèi)有障礙物影響通風(fēng)時(shí)，則會使危險(xiǎn)場所的范圍擴(kuò)大，或使之成

18、為危險(xiǎn)性較高的類別。考慮障礙物影響時(shí)，應(yīng)特別注意地坑及凹處的氣體或蒸氣的相對密度。5) 通風(fēng)裝置出現(xiàn)故障時(shí)對危險(xiǎn)場所進(jìn)行分類是以通風(fēng)裝置正常工作為前提的。如果通風(fēng)裝置故障時(shí)的危險(xiǎn)可以忽略 不計(jì)(如另外設(shè)置有自動待機(jī)系統(tǒng)時(shí))，則沒有必要改變以通風(fēng)裝置正常工作為前提所確定的危險(xiǎn)場所分類。但是，如果通風(fēng)裝置的故障危險(xiǎn)不容忽視，則應(yīng)預(yù)測無強(qiáng)制通風(fēng)時(shí)爆炸性混合物的范圍的擴(kuò)大程度，同時(shí)還應(yīng)預(yù)測通風(fēng)裝置出現(xiàn)故障的頻率及持續(xù)時(shí)間，并據(jù)此來確定場所的類別。如果通風(fēng)裝置不出現(xiàn)故障或即使有故障也很短暫，則應(yīng)把因通風(fēng)裝置的故障而擴(kuò)展的危險(xiǎn)場 所定為2區(qū)場所。如果在通風(fēng)裝置出現(xiàn)故障時(shí)，能夠采取措施防止可燃性物質(zhì)的釋放(例如：工藝流程自動停止)，則不必改變原確定的場所分類。6) 其他條件氣候條件、地形等其他因素也能影響爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的范圍。綜上，在確定危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：重于空氣的氣體或蒸氣可能流入低于地面的空間，例如凹槽和溝；輕于空氣的氣體或蒸氣可能會滯留在高處的空間，例如屋頂空間；如果釋放源位于車間外面或場所附近，應(yīng)該采取措施防止