制藥工廠內(nèi)氣體防爆區(qū)域劃分的要素與探討

宋楊

（中石化上海工程有限公司，上海 200120）

藥廠在生產(chǎn)的過程中，常需要用到易燃物質(zhì)、可燃物質(zhì)，而生產(chǎn)過程中也可能有爆炸危險物質(zhì)產(chǎn)生，從保護(hù)人員生命和企業(yè)財產(chǎn)安全的角度，必須根據(jù)實(shí)際情況依規(guī)范進(jìn)行防爆設(shè)計，而防爆設(shè)計的基礎(chǔ)是爆炸危險區(qū)域的劃分，爆炸危險區(qū)域又因?yàn)樗幍氖潜ㄐ詺怏w環(huán)境還是爆炸性粉塵環(huán)境而有所不同，此文僅就藥廠內(nèi)氣體防爆區(qū)域劃分談些自己的體會。

1 藥廠爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域劃分依據(jù)的規(guī)范和名詞說明

藥廠爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域劃分所依據(jù)的規(guī)范是GB 50058—92《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》，相關(guān)內(nèi)容詳見規(guī)范[1]。

而之后的文章內(nèi)容里，我在表達(dá)上使用可燃物質(zhì)，是因?yàn)榭扇家后w在環(huán)境溫度或物料操作溫度高于或等于其閃點(diǎn)的情況下同樣能形成爆炸性氣體混合物，而從廣義上說，可燃物質(zhì)包括易燃物質(zhì)。所以，文中的可燃物質(zhì)特指與空氣混合后能形成爆炸性氣體混合物的物質(zhì)，包括易燃?xì)怏w、易燃蒸氣、易燃液體、易燃薄霧和可燃液體。

2 電氣專業(yè)在劃分氣體環(huán)境爆炸危險區(qū)域時的責(zé)任

安全是最大的成本，而安全問題環(huán)環(huán)相扣，設(shè)計是初始環(huán)節(jié)，從源頭上避免隱患比后期通過管理預(yù)防事故的效果要好得多，所以避免設(shè)計上的隱患是重中之重。爆炸性氣體環(huán)境劃分應(yīng)由懂得可燃物質(zhì)性能、設(shè)備和工藝性能的專業(yè)人員進(jìn)行，還應(yīng)與懂安全、電氣及其他專業(yè)的工程技術(shù)人員商議，所以，是一個團(tuán)隊(duì)協(xié)作的過程，需要各專業(yè)間的充分溝通與協(xié)調(diào)。電氣專業(yè)在這件事情上屬于下游專業(yè)，需要根據(jù)其他專業(yè)所提條件嚴(yán)格按照規(guī)范要求劃分爆炸危險區(qū)域的級別和范圍大小，同時又需要繪制爆炸危險區(qū)域劃分圖并將其作為條件提給所有其他專業(yè)，責(zé)任重大，務(wù)必小心，還應(yīng)對存在疑問的地方與上游專業(yè)加強(qiáng)溝通，督促對方完善條件，避免因上游專業(yè)的原因造成電氣專業(yè)遺漏應(yīng)劃的爆炸危險區(qū)域而使各專業(yè)的設(shè)計存在隱患，并注意提醒上游專業(yè)能否采取進(jìn)一步的防護(hù)措施而從源頭上減小爆炸危險。

3 藥廠項(xiàng)目設(shè)計時爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域劃分的一般步驟和各階段體會

3.1 根據(jù)存在的可燃物質(zhì)的量判斷是否應(yīng)劃分爆炸危險區(qū)域

之所以要進(jìn)行爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域劃分，是因?yàn)榭扇嘉镔|(zhì)能與空氣形成爆炸性氣體混合物。實(shí)際進(jìn)行藥廠設(shè)計的過程中，當(dāng)生產(chǎn)、加工、處理、轉(zhuǎn)運(yùn)或貯存過程中可能出現(xiàn)可燃物質(zhì)時，就需要引起注意。藥廠里可燃物質(zhì)出現(xiàn)的量比石油化工企業(yè)要少，但出現(xiàn)的地方不少，儲罐區(qū)和可燃物質(zhì)槽車裝卸點(diǎn)、危險品倉庫、溶媒回收裝置、廢水處理裝置和戶外的輸送可燃物質(zhì)的管道都有可燃物質(zhì)，生產(chǎn)廠房及其戶外的小體積工藝設(shè)備等區(qū)域和戶外的輸送可燃物質(zhì)的管道的閥門處等地方也可能有可燃物質(zhì)，叉車充電區(qū)會產(chǎn)生氫氣，而可燃物質(zhì)的量最集中的區(qū)域是儲罐區(qū)和可燃物質(zhì)槽車裝卸點(diǎn)。儲罐區(qū)的可燃物質(zhì)單罐容量比石化的小，但整個儲罐區(qū)可燃物質(zhì)總量有時甚至不亞于一個小型石化裝置區(qū)。

通常，根據(jù)可燃物質(zhì)的量判斷是否應(yīng)劃分爆炸危險區(qū)域的結(jié)論來自于工藝或其他專業(yè)提給電氣專業(yè)的條件，而電氣專業(yè)也需要根據(jù)所收到的條件對有疑問的地方詢問提條件的專業(yè)，避免需要劃分爆炸危險區(qū)域的地方被遺漏。一般情況下，工藝等專業(yè)提給電氣專業(yè)的第一次條件就包含了是否需要劃分爆炸危險區(qū)域的判斷，需要劃分爆炸危險區(qū)域時會在條件里寫明，并列出可燃物質(zhì)明細(xì)表及其特性（比如可燃物質(zhì)名稱、化學(xué)成分、閃點(diǎn)、爆炸下限、揮發(fā)性、沸點(diǎn)、氣體或蒸氣與空氣的相對密度、引燃溫度、爆炸性氣體混合物的分級和引燃溫度組別等參數(shù)等等，如果未提供爆炸性氣體混合物的分級和引燃溫度組別，可以查詢《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》附錄三“氣體或蒸氣爆炸性混合物分級分組舉例”而獲得相應(yīng)的爆炸性混合物分級分組要求，如沒查到，還需詢問提條件專業(yè)，讓他們按照《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》表2.4.1“最大試驗(yàn)安全間隙（MESG）或最小點(diǎn)燃電流（MIC）分級”和表2.4.2“引燃溫度分組”的要求依照可燃物質(zhì)對應(yīng)的特性來確定），提供釋放源等信息，甚至有一個對爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域劃分范圍的初步設(shè)想，但這設(shè)想與根據(jù)規(guī)范劃分的區(qū)域范圍常常存在差異，且隨著設(shè)計的深入存在變化的可能性，最終的危險區(qū)域范圍劃分必須由電氣專業(yè)根據(jù)各專業(yè)的最終條件依規(guī)范要求作進(jìn)一步調(diào)整確定。需注意的是，某些上游專業(yè)以為《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》是電氣規(guī)范，重視程度不夠，但實(shí)際上也是上游專業(yè)需要熟悉的重要規(guī)范。如果提出條件的是剛參加工作的人員，有時雖然存在可燃物質(zhì)，但由于相關(guān)意識還不強(qiáng)，條件里沒提到是否要劃分爆炸危險區(qū)域，那么電氣人員就要有意識地提醒相關(guān)專業(yè)，避免對方漏提劃爆炸危險區(qū)域的要求。此外，其它專業(yè)有時按GB 50016—2006《建筑設(shè)計防火規(guī)范》[2]提出有關(guān)防爆條件（甲類廠房，乙類廠房，丙類廠房等），提到有甲類、乙類、丙類物質(zhì)，很多甲類、乙類物質(zhì)和部分丙類物質(zhì)能在《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》附錄三“氣體或蒸氣爆炸性混合物分級分組舉例”里查到，有甲類、乙類物質(zhì)時很容易想到有劃分爆炸危險區(qū)域的可能，但對丙類有時會掉以輕心，需注意當(dāng)溫度高于或等于可燃液體的閃點(diǎn)時也能形成爆炸性氣體混合物，所以需加強(qiáng)與提條件的專業(yè)的溝通，弄清楚具體是哪些物質(zhì)及其特性和量，并了解其環(huán)境溫度和操作溫度等情況，如果是需要劃爆炸危險區(qū)域的，請?zhí)釛l件的專業(yè)完善條件，進(jìn)一步注明。

而今年,根據(jù)《國家安全監(jiān)管總局辦公廳關(guān)于印發(fā)危險化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施設(shè)計專篇編制導(dǎo)則的通知》(安監(jiān)總廳管三[2013]39 號)，為規(guī)范危險化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施設(shè)計專篇編制工作，國家安全監(jiān)管總局組織編制了《危險化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施設(shè)計專篇編制導(dǎo)則》，該導(dǎo)則適應(yīng)于在中華人民共和國境內(nèi)新建、改建、擴(kuò)建危險化學(xué)品生產(chǎn)、儲存的建設(shè)項(xiàng)目以及伴有危險化學(xué)品生產(chǎn)的化工建設(shè)項(xiàng)目（包括危險化學(xué)品長輸管道建設(shè)項(xiàng)目）安全設(shè)施設(shè)計專篇的編制，其中的章節(jié)3.3“建設(shè)項(xiàng)目過程危險源及危險和有害因素分析”中的規(guī)定，對于有編制《危險化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施設(shè)計專篇》需要的藥廠的設(shè)計中各專業(yè)間條件的互提會有很大幫助，比如：列表說明建設(shè)項(xiàng)目涉及的危險化學(xué)品特性（“危險化學(xué)品數(shù)據(jù)表”要求列出物料名稱、危險化學(xué)品分類、相態(tài)、密度、沸點(diǎn)、凝點(diǎn)、閃點(diǎn)、自燃點(diǎn)、職業(yè)接觸限值、毒性等級、爆炸極限、火災(zāi)危險性分類、危害特性等參數(shù)），分析建設(shè)項(xiàng)目生產(chǎn)過程中涉及具有爆炸性、可燃性、毒性、腐蝕性的危險化學(xué)品數(shù)量、濃度（含量）和所在的單元及其狀態(tài)（溫度、壓力、相態(tài)等），說明建設(shè)項(xiàng)目涉及重點(diǎn)監(jiān)管的危險化學(xué)品情況；分析并說明建設(shè)項(xiàng)目工藝過程可能導(dǎo)致泄漏、爆炸、火災(zāi)、中毒事故的危險源；指出建設(shè)項(xiàng)目可能造成作業(yè)人員傷亡的其他危險和有害因素；說明危險源及危險和有害因素存在的主要作業(yè)場所；說明裝置或單元的火災(zāi)危險性分類和爆炸危險區(qū)域劃分；按照GB 18218《危險化學(xué)品重大危險源辨識》辨識重大危險源并按照《危險化學(xué)品重大危險源監(jiān)督管理暫行規(guī)定》（國家安全監(jiān)管總局令第40 號）劃分重大危險源等級；說明建設(shè)項(xiàng)目工藝是否屬于重點(diǎn)監(jiān)管的危險化工工藝；說明危險化學(xué)品長輸管道的路由及穿跨越過程存在的危險源及危險和有害因素；根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目前期開展的安全評價等報告，說明主要分析結(jié)果；根據(jù)設(shè)計過程開展的危險與可操作性（HAZOP）研究或其它安全風(fēng)險分析，說明主要分析結(jié)果；涉及多套裝置的建設(shè)項(xiàng)目或者同一企業(yè)毗鄰在役裝置的建設(shè)項(xiàng)目，應(yīng)分析其相互間的影響及可能產(chǎn)生的危險，并說明主要分析結(jié)果，等等。

3.2 確認(rèn)所有釋放源的位置、等級和所對應(yīng)的可燃物質(zhì)及其特性，以及環(huán)境通風(fēng)情況

3.2.1 影響劃分的兩大因素

由于爆炸危險區(qū)域是根據(jù)爆炸性氣體混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時間分區(qū)的，釋放源級別和通風(fēng)條件自然成為影響劃分的兩大因素。不管是初步設(shè)計或是施工圖設(shè)計，電氣專業(yè)都需要了解清楚工藝等專業(yè)提的關(guān)于所有釋放源的情況以及各釋放源對應(yīng)的所有可燃物質(zhì)和特性，以及通風(fēng)專業(yè)根據(jù)工藝的條件所設(shè)計的關(guān)于可燃物質(zhì)的通風(fēng)情況，而了解可燃物質(zhì)排風(fēng)的另一目的是要根據(jù)條件考慮其排風(fēng)口附近可能形成的爆炸危險區(qū)域。

3.2.2 藥廠釋放源

藥廠的釋放源有室外的，也有室內(nèi)的，級別根據(jù)上級條件依據(jù)《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》第2.2.3 條作判斷，存在疑問的需與上級專業(yè)溝通。注意釋放源級別定義里的“正常運(yùn)行”，是指正常的開車、運(yùn)轉(zhuǎn)、停車，易燃物質(zhì)產(chǎn)品的裝卸，密閉容器蓋的開閉，安全閥、排放閥以及所有工廠設(shè)備都在其設(shè)計參數(shù)范圍內(nèi)工作的狀態(tài)。由于工藝是其他專業(yè)的上游，其所提的第一版條件一般比較早，在條件中所列爆炸危險物質(zhì)及其特性相對而言是明確的，但關(guān)于釋放源的位置及等級等信息，未必齊全。如果電氣專業(yè)覺得工藝等專業(yè)的條件里有不夠明確的地方、影響對釋放源級別判斷或有可能是釋放源而沒有提的地方，需及時詢問具體情況，把有疑問的地方搞清楚，避免應(yīng)該劃的地方?jīng)]有劃，也避免把不該劃的地方劃進(jìn)來，結(jié)合規(guī)范的要求作出判斷，并在其后條件更詳細(xì)時，進(jìn)一步了解確認(rèn)。而某些專業(yè)（比如環(huán)保、外管、設(shè)備等）也有可能需要提釋放源信息，也要加強(qiáng)聯(lián)系和溝通。其它專業(yè)有時按GB 50016—2006《建筑設(shè)計防火規(guī)范》提出有關(guān)的防爆條件（甲類廠房，乙類廠房，丙類廠房等），其分類的出發(fā)點(diǎn)是根據(jù)生產(chǎn)和儲存物品的火災(zāi)危險性，由于側(cè)重點(diǎn)不同，所以未涉及釋放源的概念，電氣專業(yè)必須與其它專業(yè)充分溝通，了解本專業(yè)所需要的釋放源的關(guān)鍵信息。需特別注意是否有等級高于第二級釋放源的，同時看是否能通過合理的防范措施降低釋放源等級。如果其他專業(yè)所提的防爆條件能參照《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》附錄二的表2.1“爆炸危險區(qū)域劃分條件表”的格式并針對自己的情況進(jìn)一步細(xì)化，那么專業(yè)間關(guān)于釋放源情況的溝通會更容易進(jìn)行。

3.2.3 藥廠通風(fēng)情況

通風(fēng)情況影響爆炸性氣體混合物的濃度和其擴(kuò)散，以及滯留時間。藥廠的釋放源有室外的，也有室內(nèi)的，同時項(xiàng)目因所處地區(qū)不同而做法上又有明顯差異，比如有不少在南方屬于敞開型的單體，在北方為了應(yīng)對冬季的低溫而轉(zhuǎn)成室內(nèi)布置，所以即使同類型的單體，通風(fēng)條件都可能存在差異，需根據(jù)項(xiàng)目具體情況分析。爆炸危險區(qū)域內(nèi)的通風(fēng)，其空氣流量能使易燃物質(zhì)很快稀釋到爆炸下限值的25%以下時，可定為通風(fēng)良好，而根據(jù)SH 3038—2000《石油化工企業(yè)生產(chǎn)裝置電力設(shè)計技術(shù)規(guī)范》，建筑物內(nèi)爆炸危險區(qū)域機(jī)械通風(fēng)換氣6 次/h 時，也可定為通風(fēng)良好[3]。而對機(jī)械通風(fēng)來說，又牽涉到一個可靠性的問題，當(dāng)機(jī)械通風(fēng)符合下列情況之一時，可不計機(jī)械通風(fēng)故障的影響：1、對封閉式或半封閉式的建筑物設(shè)置備用的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)；2、在通風(fēng)設(shè)備發(fā)生故障時，設(shè)置自動報警或停止工藝流程等確保能阻止易燃物質(zhì)釋放的預(yù)防措施，或使電氣設(shè)備斷電的預(yù)防措施。室外條件下，敞開區(qū)域多數(shù)有良好的自然通風(fēng)，但因?yàn)檎系K物、溝、坑等原因還是會出現(xiàn)通風(fēng)不良的情況。而對于藥廠室內(nèi)的爆炸危險區(qū)域，多為非敞開式，基本上采用的都是機(jī)械通風(fēng)方式，有全面機(jī)械通風(fēng)，也可能存在局部排風(fēng)系統(tǒng)，還應(yīng)在“可能突然放散大量有害氣體或有爆炸危險氣體的建筑物”設(shè)事故通風(fēng)系統(tǒng)。GB 50019—2003《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》上說，“事故通風(fēng)宜由經(jīng)常使用的通風(fēng)系統(tǒng)和事故通風(fēng)系統(tǒng)共同保證，但在發(fā)生事故時，必須保證能提供足夠的通風(fēng)量”，“事故通風(fēng)量，宜根據(jù)工藝設(shè)計要求通過計算確定，但換氣次數(shù)不應(yīng)小于每小時12 次”[4]。HGT 20698—2009《化工采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》提到，“當(dāng)正常通風(fēng)量已滿足事故通風(fēng)量時，不需要另設(shè)事故通風(fēng)系統(tǒng)，但正常通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)增設(shè)備用通風(fēng)機(jī)”[5]。針對既屬于爆炸危險區(qū)域又屬于潔凈區(qū)域的室內(nèi)空間，依照GB 50457—2008《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定，正常情況下凈化空調(diào)系統(tǒng)換氣次數(shù)至少在6 次/h（6 次/h 是針對要求最低的300000 級醫(yī)藥潔凈區(qū)，潔凈級別越高，換氣次數(shù)越多）或以上[6]，為通風(fēng)良好，同時，在“甲、乙類火災(zāi)危險生產(chǎn)的介質(zhì)入口室”，“管廊、技術(shù)夾層或技術(shù)夾道內(nèi)有易燃、易爆介質(zhì)管道的易積聚處”，“醫(yī)藥潔凈室（區(qū)）內(nèi)使用易燃、易爆介質(zhì)處”，“應(yīng)設(shè)置易燃、易爆介質(zhì)報警裝置和事故排風(fēng)裝置，報警裝置應(yīng)與相應(yīng)的事故排風(fēng)裝置相連鎖”，在介質(zhì)泄漏達(dá)到報警濃度時能及時發(fā)出報警信號并自動啟動事故排風(fēng)作為后備保護(hù)，滿足可靠性要求。非潔凈區(qū)域的爆炸危險區(qū)域平時的通風(fēng)量是根據(jù)工藝等專業(yè)需求計算的，從以往的條件看，機(jī)械通風(fēng)的換氣次數(shù)未必能達(dá)到6次/h，但同樣應(yīng)設(shè)置易燃易爆介質(zhì)報警裝置和事故排風(fēng)裝置，《化工采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》提到“當(dāng)設(shè)置可燃或有害氣體檢測、報警裝置時，事故通風(fēng)系統(tǒng)宜與其聯(lián)鎖啟動，同時應(yīng)保證事故通風(fēng)系統(tǒng)電源的可靠性”，那么，非潔凈區(qū)域的爆炸危險區(qū)域可能僅在事故排風(fēng)運(yùn)作時可看作通風(fēng)良好，而從GB 50493—2009《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警設(shè)計規(guī)范》看，儀表專業(yè)的可燃?xì)怏w報警分2 級，一級報警設(shè)定值小于或等于25%爆炸下限，條文說明指其為常規(guī)的氣體泄漏警示報警，提示操作人員及時到現(xiàn)場循檢，二級報警設(shè)定值小于或等于50%爆炸下限，條文說明指其用于提示操作人員應(yīng)采取緊急措施，當(dāng)需要采用聯(lián)動保護(hù)時，二級報警的輸出接點(diǎn)信號可供使用[7]，那么，如果二級報警設(shè)定值等于50%爆炸下限，由二級報警的輸出接點(diǎn)聯(lián)鎖啟動事故通風(fēng)時，現(xiàn)場的可燃?xì)怏w濃度可能已經(jīng)達(dá)到甚至超過50%爆炸下限，事故排風(fēng)本身已經(jīng)屬于緊急措施，缺少通風(fēng)良好的后續(xù)保障，所以不能不計非潔凈區(qū)域的爆炸危險房間的機(jī)械通風(fēng)故障的影響。而《化工采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》第 5.5.4 條寫道：“凡空氣中含有易燃或有爆炸危險物質(zhì)的房間，應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)。其機(jī)械通風(fēng)量應(yīng)經(jīng)計算或根據(jù)操作經(jīng)驗(yàn)確定，但通風(fēng)設(shè)備選型風(fēng)量不應(yīng)小于6 次/h 換氣”，所以，如能讓通風(fēng)專業(yè)將非潔凈區(qū)域的爆炸危險房間平時的通風(fēng)量也提到通風(fēng)良好就比較好了，則可以以事故通風(fēng)為后備。而就進(jìn)一步提高通風(fēng)的可靠性而言，或許電氣專業(yè)可以將與爆炸危險區(qū)域通風(fēng)相關(guān)的風(fēng)機(jī)的故障信號和狀態(tài)信號送到相應(yīng)的空調(diào)自控系統(tǒng)，當(dāng)對應(yīng)風(fēng)機(jī)發(fā)生故障時在相應(yīng)空調(diào)自控系統(tǒng)處設(shè)置報警，以便提醒具體工作人員執(zhí)行適合現(xiàn)場具體情況的安全措施，實(shí)現(xiàn)這一功能需在設(shè)計階段注意通風(fēng)專業(yè)、電氣專業(yè)和空調(diào)系統(tǒng)供應(yīng)商之間的協(xié)調(diào)。

因?yàn)橛斜ㄎｋU物質(zhì)的房間應(yīng)保持負(fù)壓，藥廠里有爆炸危險區(qū)域的房間和非爆炸危險區(qū)域的房間之間常用一個不存在釋放源的面積很小的防爆門斗進(jìn)行過渡，防爆門斗的內(nèi)、外門均應(yīng)為密閉型的，并應(yīng)保證兩道門不能同時開啟，防爆門斗內(nèi)部相對于有爆炸危險區(qū)域的房間保持不低于10 Pa 的正壓，設(shè)計維持不低于30 Pa 的正壓送風(fēng)，所以在壓力正常時可以防止爆炸危險區(qū)域內(nèi)的爆炸性氣體混合物向防爆門斗內(nèi)擴(kuò)散，而由于防爆門斗送風(fēng)常常與其它的房間混在一起的，無備用，可靠性不如標(biāo)準(zhǔn)的正壓送風(fēng)，但通過內(nèi)、外門的密閉和設(shè)置聯(lián)鎖（保證內(nèi)、外門不同時開啟）的方式作為后備的預(yù)防措施，即當(dāng)防爆門斗的正壓失效的同時又存在泄漏，而人從爆炸危險區(qū)域向外圍走的情況下，能一定程度上限制進(jìn)入防爆門斗的爆炸性氣體混合物的量，然后通過關(guān)內(nèi)門再開外門進(jìn)一步降低進(jìn)入外圍空間的爆炸性氣體混合物的濃度，而防爆門斗內(nèi)的電器選型及電氣施工要求需與爆炸危險區(qū)域一致。這一藥廠設(shè)計中實(shí)際上一直在使用的做法曾在以前的規(guī)范里出現(xiàn)過，但現(xiàn)在的規(guī)范里沒有，筆者感覺是因?yàn)榭赡懿荒艽_保有大量可燃物質(zhì)和可能出現(xiàn)大量泄漏的廠房的安全，但從實(shí)踐看對于可燃物質(zhì)的量不大且可能的釋放量較小且釋放速度不快的醫(yī)藥廠房是比較合適的。就藥廠而言有一種情況或許比較容易讓人疑慮，即當(dāng)釋放源泄漏的同時防爆門斗的正壓又意外失效的情況下，從可燃?xì)怏w一級報警到事故通風(fēng)啟動初期這一階段（假設(shè)可燃?xì)怏w二級報警時啟動事故風(fēng)機(jī)），人從防爆區(qū)出來時，傳遞到防爆門斗的爆炸性氣體混合物的濃度可能已經(jīng)比較高，人從防爆門斗開外門進(jìn)入外圍區(qū)域的瞬間，由防爆門斗傳遞到非爆炸危險區(qū)域的門口附近的爆炸性氣體混合物的濃度可能會超過爆炸下限的10%，但由于外門開啟前內(nèi)門的關(guān)閉使防爆門斗內(nèi)爆炸性氣體混合物的量停止增長，防爆門斗比外圍房間面積小很多，開外門時進(jìn)入外圍區(qū)域的爆炸性氣體混合物的濃度會在外圍空間隨擴(kuò)散而稀釋，而隨著外門的關(guān)閉，防爆門斗內(nèi)殘留的爆炸性氣體混合物也會停止進(jìn)一步向外圍傳播，當(dāng)然，如果事故通風(fēng)再同時故障的話就另當(dāng)別論了?；蛟S將來的專門針對醫(yī)藥廠房的規(guī)范里能為防爆門斗增加其他相關(guān)的更能進(jìn)一步保證安全的規(guī)定（比如為防爆門斗的正壓送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置備用風(fēng)機(jī)且所有風(fēng)機(jī)能自動切換，并保證其電源可靠性，在防爆門斗設(shè)置與其正壓送風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)鎖的失壓報警裝置等），在確保安全的基礎(chǔ)上恢復(fù)有關(guān)防爆門斗的規(guī)定。

可燃物質(zhì)可能出現(xiàn)的最高濃度不超過爆炸下限值的10%的區(qū)域被劃為非爆炸危險區(qū)域，針對爆炸危險區(qū)域房間設(shè)置的獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，由于事故通風(fēng)常常在可燃?xì)怏w二級報警時才啟動，那么正常和事故情況下可燃物質(zhì)可能出現(xiàn)的最高濃度超過爆炸下限值的10%的排風(fēng)系統(tǒng)的排風(fēng)口，也可能需要進(jìn)行爆炸危險區(qū)域劃分，需結(jié)合具體項(xiàng)目具體情況來考慮。

3.2.4 注意條件的變化

需要注意的是，在不同的設(shè)計階段，釋放源條件和通風(fēng)條件可能變化。比如初步設(shè)計時，可能只有很粗略的條件，到詳細(xì)設(shè)計前期，條件會比較詳細(xì)，而隨著詳細(xì)設(shè)計的深入，各專業(yè)所能得到的關(guān)于設(shè)備的具體資料和管道的具體信息會越來越詳細(xì)，那么關(guān)于可燃物質(zhì)和釋放源的信息也會更準(zhǔn)確，條件可能進(jìn)一步調(diào)整。而每次收到新條件時，需注意條件中有沒有出現(xiàn)和原設(shè)計不同的新的可燃物質(zhì)，新的可燃物質(zhì)的數(shù)量和特性如何，環(huán)境溫度、操作溫度和壓力等參數(shù)如何、比空氣輕還是比空氣重（取空氣的相對密度為1，相對密度小于或等于0.75 的爆炸性氣體規(guī)定為輕于空氣的氣體，相對密度大于0.75 的爆炸性氣體規(guī)定為重于空氣的氣體）、最大試驗(yàn)安全間歇或最小點(diǎn)燃電流分級的級別有沒有提高、引燃溫度分組的級別有沒有提高，有沒有出現(xiàn)新的釋放源，新釋放源的級別如何，原有釋放源有沒有移位，原有釋放源的級別有沒有變化，會不會造成爆炸危險區(qū)域劃分的級別升高和范圍的擴(kuò)大等等，而電氣專業(yè)也可以根據(jù)規(guī)范詢問其他專業(yè)未提到的但有疑問的部位的情況，了解清楚，防止遺漏，比如遇到戶外的有可燃物質(zhì)的小容量設(shè)備或輸送溶媒的管道，可主動詢問可能是釋放源的部位（比如排放口、安全閥、法蘭、閥門等）的情況和位置，也請注意通風(fēng)專業(yè)關(guān)于爆炸危險區(qū)域的相關(guān)通風(fēng)設(shè)計（包括排風(fēng)口位置等）的變化及其對爆炸危險區(qū)域劃分的影響。同時，也可以和其他專業(yè)加強(qiáng)溝通，看能否進(jìn)一步采取保證安全的措施降低釋放源的等級、提高通風(fēng)可靠性和有效性，進(jìn)而降低爆炸危險區(qū)域的級別和減小其影響范圍。

3.3 確認(rèn)爆炸危險區(qū)域級別和范圍，提交給各相關(guān)設(shè)計專業(yè)

爆炸危險區(qū)域劃分圖需將不同等級的爆炸危險區(qū)域范圍及相應(yīng)區(qū)域內(nèi)爆炸性氣體混合物的級別、溫度組別等信息表達(dá)清楚，是電氣專業(yè)必須提供給其他所有專業(yè)的條件，以便其他專業(yè)的設(shè)計人員根據(jù)要求選取適合于環(huán)境要求的用電設(shè)備及采取相應(yīng)的防護(hù)措施，并根據(jù)實(shí)際情況依照規(guī)范要求調(diào)整設(shè)計（比如更改進(jìn)氣口位置或移動設(shè)備位置等等），以減少危險。爆炸危險區(qū)域的劃分應(yīng)按釋放源級別和通風(fēng)條件確定，首先應(yīng)按釋放源級別劃分區(qū)域，其次應(yīng)根據(jù)通風(fēng)條件（是否通風(fēng)良好、能否不計機(jī)械通風(fēng)故障的影響）調(diào)整區(qū)域劃分。在沒有障礙物限制的情況下，以每個釋放源為中心所劃的爆炸危險區(qū)域范圍，從平面上看，是以各釋放源為中心的一個個圓。根據(jù)釋放源的級別和位置、易燃物質(zhì)的釋放量和釋放速率、易燃物質(zhì)的性質(zhì)（爆炸下限、閃點(diǎn)、沸點(diǎn)、相對密度是定義為輕于空氣的氣體還是重于空氣的氣體等）、通風(fēng)條件、障礙物及生產(chǎn)條件、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》第二章第二節(jié)“爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域劃分”和第三節(jié)“爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域的范圍”的內(nèi)容，并參考第2.3.3 條～第2.3.17 條的示例對應(yīng)的例圖，將不同等級、不同要求的爆炸危險區(qū)域用不同圖例的陰影表達(dá)清楚，每種圖例陰影代表一種爆炸危險區(qū)域等級（0 區(qū)、1 區(qū)，或2 區(qū)，0 區(qū)的要求高于1 區(qū)，1 區(qū)的要求高于2 區(qū)）、爆炸性氣體混合物級別（IIA、IIB 還是IIC，IIC 的要求高于IIB，IIB 的要求高于IIA）、溫度組別（T1～T6，隨T 后的數(shù)字增大，對限制設(shè)備表面溫度的要求更高）相結(jié)合的情況。當(dāng)套用示例時，請注意同一張示例里在不同條件下對危險區(qū)域范圍劃分的變化，例如第2.3.6 條劃分槽車危險區(qū)域時根據(jù)槽車注送口是否密閉而取的不同劃分半徑。當(dāng)存在兩種以上爆炸性氣體混合物時，如所劃范圍有重疊的部分，危險程度相同的只需合并同類項(xiàng)，危險程度不同的按照危險程度較高的區(qū)域級別、爆炸性氣體混合物級別和溫度組別要求劃。爆炸危險區(qū)域劃分圖會根據(jù)所取基礎(chǔ)標(biāo)高不同而有不同的表現(xiàn)，往往每層平面（包括屋頂）都有，有時還需增加爆炸危險區(qū)域劃分的立面圖。注意比空氣輕和比空氣重的易燃物質(zhì)在不同釋放源高度上對范圍劃分的影響；注意比空氣重的易燃物質(zhì)在釋放源標(biāo)高高于7.5 m 時和低于7.5 m 時的不同表現(xiàn)，以及比空氣重的易燃物質(zhì)在地面存在溝、坑、池等情況時的區(qū)域級別升高和可能存在的范圍加大（由于比空氣重的易燃物質(zhì)的進(jìn)入引起的擴(kuò)散和積聚），尤其需要當(dāng)心其影響到并不標(biāo)出該釋放源的另一標(biāo)高的爆炸危險區(qū)域劃分圖時（比如位于屋頂?shù)挠芍赜诳諝獾目扇嘉镔|(zhì)釋放源形成的爆炸危險區(qū)域范圍超出女兒墻后在室外地坪上形成的爆炸危險區(qū)域），等等。

從以往經(jīng)驗(yàn)看，除了在儲罐區(qū)和可燃物質(zhì)的槽車裝卸點(diǎn)，藥廠里的其他建筑或區(qū)域存在的可燃物質(zhì)的量一般不是很大，但也可能有例外，必須根據(jù)項(xiàng)目的具體條件看。

對于戶外的釋放源，依據(jù)其他專業(yè)所給的條件，當(dāng)滿足工藝設(shè)備容積不大于95 m3、壓力不大于3.5 MPa、流量不大于38 L/s 的生產(chǎn)裝置，且為第2 級釋放源的，可根據(jù)《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》第2.3.17 條規(guī)定，“ 按照生產(chǎn)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，其爆炸危險區(qū)域的范圍劃分，宜符合下列規(guī)定：

一、爆炸危險區(qū)域內(nèi)，地坪下的坑、溝劃為1 區(qū)；

二、以釋放源為中心，半徑為4.5 m，至地坪以上范圍內(nèi)劃為2 區(qū)。

醫(yī)藥廠房的室內(nèi)空間氣體環(huán)境爆炸危險區(qū)域劃分必須結(jié)合釋放源等級和通風(fēng)條件定，其室內(nèi)封閉空間可以廠房為單位劃定爆炸危險區(qū)域的范圍。多數(shù)釋放源屬于第二級釋放源，潔凈防爆區(qū)通風(fēng)良好且存在事故通風(fēng)作為可靠的備用，多數(shù)潔凈防爆區(qū)可劃為2 區(qū)，但也可能根據(jù)實(shí)際條件存在因高級別釋放源或局部障礙物、溝、坑等形成的局部范圍的高級別區(qū)域，當(dāng)同時存在多種可燃物質(zhì)時，各種爆炸性氣體混合物可能在室內(nèi)空間里相互混合，形成同一房間內(nèi)的爆炸性氣體混合物級別和溫度組別的最高要求又可能不是對應(yīng)在同一種可燃物質(zhì)上，則房間的爆炸性氣體混合物級別和溫度組別需分別按各自危險程度最高的可燃物質(zhì)的要求確定，其排風(fēng)系統(tǒng)所對應(yīng)的爆炸危險區(qū)域也同樣處理；用于爆炸危險區(qū)域與非爆炸危險區(qū)域間過渡的防爆門斗按2 區(qū)劃；室內(nèi)非潔凈區(qū)域的爆炸危險區(qū)域根據(jù)項(xiàng)目具體條件按規(guī)范要求劃分，當(dāng)存在可開啟的直接通向外圍區(qū)域的門窗時，爆炸危險區(qū)域依據(jù)釋放源位置會經(jīng)門窗向外圍延伸，而如果有些釋放源的位置實(shí)在沒法了解清楚的話，或許向外延伸范圍的圓心可從門窗邊算起，同樣，外圍釋放源產(chǎn)生的爆炸危險區(qū)域依據(jù)釋放源位置也會經(jīng)由可開啟的門窗向室內(nèi)延伸。

想提的另一點(diǎn)是關(guān)于廢水處理裝置的爆炸危險區(qū)域劃分。廢水處理裝置提條件的主導(dǎo)專業(yè)是環(huán)保，而工藝專業(yè)又是他們的上游專業(yè)，廢水處理裝置接收到的廢水中所含物質(zhì)的種類和數(shù)量是由各單體生產(chǎn)流程等所決定的，對廢水的處理過程、方式會根據(jù)其中所含物質(zhì)、處理要求等的不同有很大差異，而處理過程中的產(chǎn)物里常常有沼氣產(chǎn)生（甲烷為主，另含氫氣、硫化氫等）。藥廠的廢水處理裝置的爆炸危險區(qū)域劃分參考《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》第2.3.11條（對于開頂貯罐或池的溶解氣游離裝置（溶氣浮選裝置）液體表面處為連續(xù)級釋放源的爆炸危險區(qū)域范圍劃分）和第2.3.12 條（對于開頂貯罐或池的生物氧化裝置液體表面處為連續(xù)級釋放源的爆炸危險區(qū)域范圍劃分）的情況相對較多，但因?qū)嶋H情況和通風(fēng)條件可能與示例存在區(qū)別，劃分需根據(jù)具體項(xiàng)目的廢水處理流程，結(jié)合環(huán)保專業(yè)、通風(fēng)專業(yè)具體條件和廠家具體資料依據(jù)規(guī)范要求做出修正。當(dāng)發(fā)現(xiàn)需要其他專業(yè)配合以提高安全性時，請及時與其他專業(yè)溝通和協(xié)調(diào)，讓其他專業(yè)根據(jù)其專業(yè)規(guī)范提供滿足要求的方案。了解廠家設(shè)備的具體情況，也需要良好的溝通，而劃分結(jié)果如發(fā)現(xiàn)廠家設(shè)備需要提高防爆級別，也應(yīng)及時反饋給廠家。就一般遇到的藥廠廢水處理裝置而言，其設(shè)計的處理能力通常在應(yīng)對包含較低濃度的可燃物質(zhì)的生產(chǎn)廢水時是合適的，但如果存在由于上級的誤操作而使含高濃度的可燃物質(zhì)的廢水進(jìn)入廢水處理裝置的可能性，是否能在進(jìn)口處設(shè)置預(yù)警裝置，并依具體項(xiàng)目的實(shí)際條件考慮這一情況下爆炸危險區(qū)域范圍可能的變化及級別的提高？另一需要提醒的事，有時廢水處理過程中產(chǎn)生的沼氣是送到遠(yuǎn)處處理的，輸送過程中提條件的主導(dǎo)專業(yè)變成外管專業(yè)，后續(xù)處理步驟的主導(dǎo)專業(yè)或許又有改變（比如工藝或設(shè)備等），需要搞清楚由哪個專業(yè)負(fù)責(zé)，則同樣不要讓相關(guān)專業(yè)遺漏相關(guān)的釋放源條件。

需要注意的是，爆炸危險區(qū)域劃分圖一般不是一次就畫成的，因?yàn)?，常常會因?yàn)樵诋嬐甑谝话娌輬D之后，發(fā)現(xiàn)爆炸危險區(qū)域的范圍超過工藝的最初設(shè)想，把其他專業(yè)原先設(shè)想的一些非防爆設(shè)備和溝、井等也劃在區(qū)域內(nèi)，所以需和工藝等有釋放源的專業(yè)溝通，看能否通過合適的方式在保證安全的前提下降低釋放源級別或變更是釋放源的設(shè)備位置，以減少對周圍的影響，以及與有關(guān)專業(yè)商量，把劃進(jìn)區(qū)域的設(shè)備改成防爆的，把溝、井等移到安全區(qū)域或采用充砂等措施以避免危險物質(zhì)進(jìn)入和積聚GB 50160—2008《石油化工企業(yè)防火設(shè)計規(guī)范》第7.1.5 條規(guī)定“距散發(fā)比空氣重的可燃?xì)怏w設(shè)備30m 以內(nèi)的管溝應(yīng)采取防止可燃?xì)怏w竄入和積聚的措施”[8]，但此距離對藥廠的某些區(qū)域似乎過于嚴(yán)苛）。如果劃出的爆炸危險區(qū)域影響到通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)口的安全，通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)口就需要依據(jù)通風(fēng)專業(yè)規(guī)范的要求做調(diào)整，或采取合理的措施改變爆炸危險區(qū)域?qū)M(jìn)風(fēng)口的影響；而從排風(fēng)看，排放爆炸危險氣體的排風(fēng)口形成的爆炸危險區(qū)域范圍如對周圍設(shè)備影響過大，也要和通風(fēng)專業(yè)商量能否將該排風(fēng)口移到即符合通風(fēng)專業(yè)要求又對其他專業(yè)設(shè)備影響小些的位置，如找不到合適位置，則只能提高周圍設(shè)備的要求或?qū)⒅車O(shè)備移位。而相關(guān)的條件調(diào)整完成后，爆炸危險區(qū)域劃分也會相應(yīng)調(diào)整。而這樣的反復(fù)或許不只一次。

當(dāng)爆炸危險區(qū)域劃分圖經(jīng)過數(shù)次調(diào)整最終完成后，爆炸危險區(qū)域劃分圖就需要作為條件提給所有相關(guān)專業(yè)，作為設(shè)備選型和采取安全措施或?qū)⒎欠辣O(shè)備移位的基礎(chǔ)，具體參見《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》第二章第五節(jié)“爆炸性氣體環(huán)境的電氣裝置”里的詳細(xì)規(guī)定，而防雷和接地還應(yīng)遵循GB 50057—2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》的要求。需要注意的是，當(dāng)建筑物間距比較近時，或建筑物外的釋放源距離其他建筑比較近時，其爆炸危險區(qū)域劃分圖可能影響到鄰近的其他建筑，比如，影響鄰近建筑的進(jìn)風(fēng)口、空調(diào)室外機(jī)、其他專業(yè)的溝和井（因?yàn)橐乐刮ｋU物質(zhì)的進(jìn)入和積聚）或者戶外設(shè)備，注意及時提醒其他建筑的設(shè)計人員，而其他建筑的各專業(yè)設(shè)計人員和本建筑的設(shè)計人員未必是同一個人，所以務(wù)必要當(dāng)心，注意通知到位，也希望各專業(yè)人員多注意防火間距。

4 一些想法

GB 50058—92《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》里的很多示例更接近于石化項(xiàng)目的情況，所劃范圍比較大。希望將來增加些更適合藥廠的爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域劃分的示例，或制定一本針對藥廠這類企業(yè)的爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域劃分和防護(hù)的規(guī)范。

《危險化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施設(shè)計專篇編制導(dǎo)則》要求《危險化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施設(shè)計專篇》里的“危險化學(xué)品數(shù)據(jù)表”要列出物料名稱、危險化學(xué)品分類、相態(tài)、密度、沸點(diǎn)、凝點(diǎn)、閃點(diǎn)、自燃點(diǎn)、職業(yè)接觸限值、毒性等級、爆炸極限、火災(zāi)危險性分類、危害特性等特性，希望將來能有規(guī)范或手冊將這些參數(shù)和《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》附錄三“氣體或蒸氣爆炸性混合物分級分組舉例”的內(nèi)容，以及其他相關(guān)參數(shù)合并到一張表里，讓各專業(yè)的設(shè)計人員能更直觀地了解各種化學(xué)物質(zhì)在防火、防爆以及其他方面的危險防護(hù)需求，從而減少各專業(yè)在互提條件時的障礙，通過更好地合作來避免失誤，進(jìn)而提高整體設(shè)計的安全性。

爆炸危險區(qū)域劃分的過程中需要各專業(yè)間的充分協(xié)作和溝通。一個專業(yè)的設(shè)計上看似無關(guān)痛癢的改變，可能就會影響爆炸危險區(qū)域的格局而影響到很多專業(yè)，所以，希望在此過程中能多有幾次有關(guān)專業(yè)都參加的協(xié)調(diào)會，彼此間耐心、充分地溝通，或許能減少一些因其他專業(yè)而引起的無用功。

5 結(jié)語

以上是筆者多年來對藥廠氣體環(huán)境電氣防爆設(shè)計的一些體會和深入想法，本著拋磚引玉的宗旨，目的是想進(jìn)一步完善藥廠氣體防爆區(qū)域劃分的要素，做到既不漏劃，也不隨意擴(kuò)大危險區(qū)的范圍和級別，以合理的投資，取得最大限度的安全保障。由于本人水平有限，文章難免有不到之處，還請大家指正。

[1] GB 50058—92，爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范[S].

[2] GB 50016—2006，建筑設(shè)計防火規(guī)范[S].

[3] SH 3038—2000，石油化工企業(yè)生產(chǎn)裝置電力設(shè)計技術(shù)規(guī)范[S].

[4] GB 50019—2003，采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范[S].

[5] HGT 20698—2009，化工采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范[S].

[6] GB 50457—2008，醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計規(guī)范

[7] GB 50493—2009，石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警設(shè)計規(guī)范[S].

[8] GB 50160—2008，石油化工企業(yè)防火設(shè)計規(guī)范[S].