淺談防爆技術(shù)要求及設(shè)備選型

摘要：本文簡單介紹了爆炸性危險(xiǎn)環(huán)境中的防爆要求與電氣設(shè)備的選型。為防爆電氣設(shè)備的選型提供了參考。

關(guān)鍵詞：爆炸 危險(xiǎn)分區(qū) 防爆型式

0.引言

近年來突發(fā)多起特大安全事故，如煤礦瓦斯爆炸事故、11·22青島中石化輸油管道爆炸事件等等。拋開事故具體原因的層面，但至少我們已經(jīng)意識(shí)到危險(xiǎn)環(huán)境里的任何安全因素都不可小視，亟需不斷地提高爆炸性危險(xiǎn)環(huán)境的安全標(biāo)準(zhǔn)與要求，以消除重大安全隱患。

我們從以下幾方面對爆炸性環(huán)境與設(shè)備的選用進(jìn)行一些了解。

1.防爆知識(shí)

危險(xiǎn)環(huán)境的爆炸三要素為：點(diǎn)燃源、易燃物質(zhì)、空氣。當(dāng)這三個(gè)條件同時(shí)存在，并且當(dāng)爆炸性物質(zhì)與空氣的混合濃度處于爆炸極限范圍內(nèi)時(shí)，將產(chǎn)生爆炸。點(diǎn)燃源主要涉及工業(yè)過程中出現(xiàn)的熱表面、機(jī)械火花、鋁熱反應(yīng)、電弧和靜電放電等。機(jī)械與電氣設(shè)備的電火花和溫度是產(chǎn)生爆炸的主要點(diǎn)燃源。

防止爆炸發(fā)生最理想的方法是避免形成爆炸性環(huán)境，但是這很難實(shí)現(xiàn)，實(shí)際的方法有排除（消除）可能的點(diǎn)火源，從三個(gè)必要條件來考慮，限制了其中的一個(gè)必要條件，就限制了爆炸的產(chǎn)生。

2.爆炸性危險(xiǎn)場所的分區(qū)

電氣設(shè)備的一種防爆型式其外殼能夠承受通過外殼任何接合面或結(jié)構(gòu)間隙滲透到外殼內(nèi)部的可燃性混合物在內(nèi)部爆炸而不損壞并且不會(huì)引起外部由一種多種氣體或蒸氣形成的爆炸性環(huán)境的點(diǎn)燃。

這是我們最常見的一種防爆型式，體積笨重，比較簡單，不需要如安全柵之類的關(guān)聯(lián)設(shè)備。但是在打開表蓋前，必須先把電源關(guān)掉，否則萬一產(chǎn)生火花，便會(huì)暴露在大氣之中，從而出現(xiàn)危險(xiǎn)。

2）本安型（i）：（0區(qū)和1區(qū)防爆技術(shù)）

在本安型電路中需要用到安全柵，它是接在本安電路和非本安電路之間，用于限制本安電路的電壓和電流使其達(dá)不到引起點(diǎn)燃程度的裝置。

本質(zhì)安全型儀表的防爆性能，不是采用通風(fēng)、充氣、充油、隔爆等外部措施實(shí)現(xiàn)的，而是由電路本身實(shí)現(xiàn)的，因而是本質(zhì)安全的。它能適用于一切危險(xiǎn)場所和一切爆炸性氣體、蒸氣混合物，并可以在通電的情況下進(jìn)行維修和調(diào)整。但是，它不能單獨(dú)使用，必須和本安關(guān)聯(lián)設(shè)備（安全柵）、外部配線一起組成本安電路，才能發(fā)揮防爆功能。

3）增安型（e）：（1區(qū)防爆技術(shù)）

對在正常運(yùn)行條件下不會(huì)產(chǎn)生電弧或火花的電氣設(shè)備進(jìn)一步采取措施，以提高安全程度，防止電氣設(shè)備產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度、電弧和火花的可能性的防爆型式。

增安型與隔爆型相比結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)；外殼不要求具有承受內(nèi)部爆炸的強(qiáng)度，但至少應(yīng)承受規(guī)定的機(jī)械沖擊，具有IP54的外殼防護(hù)等級。在煤礦井下應(yīng)用較多，但增安型電氣設(shè)備的防爆性能較隔爆型的差。

4）正壓型（p）：（1區(qū)防爆技術(shù)）

通過保持外殼內(nèi)部保護(hù)氣體的壓力高于外部周圍爆炸性環(huán)境壓力，以阻止外部爆炸性氣體進(jìn)入外殼內(nèi)。

主要技術(shù)措施有，用空氣或惰性氣體換氣，用壓力檢測控制器監(jiān)控內(nèi)部壓力，當(dāng)壓力高于設(shè)計(jì)規(guī)定值（大于50Pa ）時(shí)，外殼內(nèi)部電氣設(shè)備自動(dòng)得電；主電源與壓力互鎖聯(lián)動(dòng)，當(dāng)壓力低于規(guī)定值時(shí)就切斷主電源；在設(shè)備氣體充分換氣以減少可燃性氣體或蒸氣濃度以前，不能通電。典型應(yīng)用于控制柜、儀表盤、分析儀器、正壓小屋等。

4.綜述

基于安全第一位的考慮，在爆炸性環(huán)境中使用的電氣設(shè)備，應(yīng)首先能滿足防爆技術(shù)安全要求。防爆電氣設(shè)備的選型應(yīng)遵循以下幾大原則：

1）安全可靠性原則。設(shè)備的類、級、組別應(yīng)與使用的爆炸性環(huán)境相適應(yīng)。

2）經(jīng)濟(jì)性原則。設(shè)備選型不必高選，對于同等級別的產(chǎn)品應(yīng)考慮價(jià)格、壽命、可靠性、運(yùn)行費(fèi)用、耗能、備件的可獲得性等因素。

3）環(huán)境適應(yīng)性原則。在同等條件下，應(yīng)選結(jié)構(gòu)簡單、重量輕的產(chǎn)品，必要時(shí)還應(yīng)考慮系統(tǒng)運(yùn)行要求，如連續(xù)的自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)優(yōu)先選用本質(zhì)安全型產(chǎn)品。

參考資料：GB 3836.1-2010 爆炸性環(huán)境 第1部分：設(shè)備 通用要求