淺談爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所設(shè)備的選擇

彭莉

【摘要】目前國(guó)際上把爆炸事故的概率定為百萬(wàn)分之一為安全，即相當(dāng)于每天工作24小時(shí)114年才有1小時(shí)是危險(xiǎn)的，以P安=10-6表示，并作為劃分爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所和選擇設(shè)備的依據(jù)。為了選擇適合于爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所的設(shè)備，達(dá)到既安全又經(jīng)濟(jì)的目的，首先需要對(duì)危險(xiǎn)場(chǎng)所的類(lèi)別，爆炸性物質(zhì)的引燃溫度，爆炸性氣體的分級(jí)有所了解。

【關(guān)鍵詞】選擇設(shè)備的依據(jù)；危險(xiǎn)場(chǎng)所的類(lèi)別；爆炸性物質(zhì)的引燃溫度；爆炸性氣體的分級(jí)

在爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所只有選擇合適的設(shè)備，才能達(dá)到既安全又經(jīng)濟(jì)的目的。對(duì)于危險(xiǎn)程度高的區(qū)域，選擇安全性高的設(shè)備，對(duì)于危險(xiǎn)程度較低的區(qū)域，可選用一般的防爆設(shè)備。場(chǎng)所分類(lèi)是對(duì)可能出現(xiàn)爆炸性環(huán)境的場(chǎng)所進(jìn)行分析和分類(lèi)的一種方法，以便正確選擇和安裝危險(xiǎn)場(chǎng)所中的電氣設(shè)備，達(dá)到安全使用的目的[3，6]。煤礦井下“ia”等級(jí)設(shè)備適用于0區(qū)環(huán)境，GB3836.15-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第15部分：危險(xiǎn)場(chǎng)所電氣安裝（煤礦除外）》規(guī)定“ia”等級(jí)設(shè)備適用于0區(qū)環(huán)境[7]，GB12476.2-2007《可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備 第2部分：選型和安裝》規(guī)定“ia” 等級(jí)設(shè)備適用于20區(qū)環(huán)境[2，8]。

為了選擇適合于爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所的設(shè)備，需要對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行了解：危險(xiǎn)場(chǎng)所的類(lèi)別，爆炸性氣體的引燃溫度及分級(jí)。

1.爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所分類(lèi)及設(shè)備選型

爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所按爆炸性物質(zhì)的物態(tài)分為爆炸性氣體環(huán)境和可燃性粉塵環(huán)境兩類(lèi)。

1.1 爆炸性氣體環(huán)境區(qū)域劃分

1.1.1 0區(qū)

爆炸性氣體環(huán)境連續(xù)出現(xiàn)或長(zhǎng)時(shí)間存在的場(chǎng)所。

1.1.2 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(chǎng)所。

1.1.3 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(chǎng)所。

1.2 可燃性粉塵環(huán)境區(qū)域劃分

可燃性粉塵環(huán)境區(qū)域劃分方法與爆炸性氣體環(huán)境區(qū)域劃分方法類(lèi)似，分為20區(qū)、21區(qū)、22區(qū)。

1.3 分類(lèi)原則

目前國(guó)際上把爆炸事故的概率定為百萬(wàn)分之一為安全，即相當(dāng)于每天工作24小時(shí)114年才有1小時(shí)是危險(xiǎn)的，以P安=10-6表示[9]。而P安由兩部分組成，一部分為爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所出現(xiàn)爆炸危險(xiǎn)的概率，另一部分為爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所使用的設(shè)備安全性概率。前者以P場(chǎng)表示，后者以P設(shè)表示。

P場(chǎng)的概率決定爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所危險(xiǎn)區(qū)域劃分：P場(chǎng)>10-1為0區(qū)，P場(chǎng)=10-1～10-3為1區(qū)，P場(chǎng)<10-4為2區(qū)，P場(chǎng)<10-6為非危險(xiǎn)區(qū)。

P設(shè)的概率決定于防爆設(shè)備安全可靠性：本質(zhì)安全型設(shè)備P設(shè)<10-6，隔爆、增安、正壓、充油型設(shè)備P設(shè)<10-4，“n”型設(shè)備P設(shè)<10-1。

因此P場(chǎng)×P設(shè)=10-6作為劃分爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所和選擇設(shè)備的依據(jù)，據(jù)此可達(dá)到既安全又經(jīng)濟(jì)的目的。

1.4 根據(jù)區(qū)域類(lèi)別選型

爆炸性氣體環(huán)境區(qū)域類(lèi)別與設(shè)備型式的關(guān)系見(jiàn)表1所示。

爆炸性粉塵環(huán)境區(qū)域類(lèi)別與設(shè)備型式的關(guān)系見(jiàn)表2所示。

2.爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所物質(zhì)的引燃溫度及設(shè)備選型

2.1 爆炸性氣體的引燃溫度及設(shè)備選型

爆炸性氣體環(huán)境中具體氣體或蒸氣對(duì)應(yīng)的溫度組別可參照GB3836.1-2000中表B的內(nèi)容[5]。溫度組別高的設(shè)備可用于溫度組別低的環(huán)境，比如溫度組別T6的設(shè)備除了可用于溫度組別T6的環(huán)境，還可用于溫度組別T1～T5的環(huán)境。

2.2 爆炸性粉塵的引燃溫度及設(shè)備選型

目前，我國(guó)將爆炸性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備的溫度組別劃分參照?qǐng)?zhí)行爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備的溫度組別劃分[1]。

爆炸性粉塵的最低點(diǎn)燃溫度分為粉塵與空氣混合物最低點(diǎn)燃溫度（即粉塵云最低點(diǎn)燃溫度，TCL）和粉塵層最低點(diǎn)燃溫度。粉塵層最低點(diǎn)燃溫度又分為5mm厚度粉塵層的最低點(diǎn)燃溫度T5mm和12.5mm厚度粉塵層的最低點(diǎn)燃溫度T12.5mm。這些點(diǎn)燃溫度數(shù)據(jù)可通過(guò)試驗(yàn)獲得，具體參照GB12476.8-2010的試驗(yàn)方法[4]。

設(shè)備的最高允許表面溫度是由相關(guān)粉塵的最低點(diǎn)燃溫度減去安全裕度確定的。存在粉塵云的情況下，設(shè)備在無(wú)塵狀態(tài)下依據(jù)GB12476.1確定的最高表面溫度不應(yīng)超過(guò)TCL的2/3，即Tmax≤2/3TCL。在粉塵層厚度不大于5mm情況下，設(shè)備在無(wú)塵狀態(tài)下依據(jù)GB12476.1確定的最高表面溫度不應(yīng)超過(guò)T5mm減去75℃，即Tmax≤T5mm-75℃。在粉塵層厚度不大于12.5mm情況下，設(shè)備在粉塵覆蓋條件下依據(jù)IEC61241-1：2004確定的最高表面溫度不應(yīng)超過(guò)T12.5mm減去25℃，即Tmax≤T12.5mm-25℃。

3.爆炸性氣體分級(jí)及設(shè)備選型

爆炸性氣體按最大試驗(yàn)安全間隙（MESG）和最小點(diǎn)燃電流（MIC）進(jìn)行分級(jí)，分為ⅡA、ⅡB、ⅡC三類(lèi)。爆炸性氣體環(huán)境中具體氣體或蒸氣分級(jí)可參照GB3836.1-2000中表B的內(nèi)容[5]。ⅡC類(lèi)設(shè)備除了可用于ⅡC類(lèi)氣體環(huán)境，還可用于ⅡA、ⅡB類(lèi)氣體環(huán)境；ⅡB類(lèi)設(shè)備除了可用于ⅡB類(lèi)氣體環(huán)境，還可用于ⅡA類(lèi)氣體環(huán)境；ⅡA類(lèi)設(shè)備則只能用于ⅡA類(lèi)氣體環(huán)境。

4.結(jié)語(yǔ)

危險(xiǎn)場(chǎng)所的類(lèi)別，爆炸性物質(zhì)的引燃溫度，爆炸性氣體的分級(jí)是對(duì)設(shè)備進(jìn)行選型的重要內(nèi)容。本文圍繞這三個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行分析。首先對(duì)爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所進(jìn)行設(shè)備選型的原則進(jìn)行了介紹。只有正確選擇合適的設(shè)備才能達(dá)到既安全又經(jīng)濟(jì)的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]GB12476.1-2000.可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備，第1部分：用外殼和限制表面溫度保護(hù)的電氣設(shè)備[S].

[2]GB12476.2-2007.可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備，第2部分：選型和安裝[S].

[3]GB12476.3-2007.可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備，第3部分：存在或可能存在可燃性粉塵的場(chǎng)所分類(lèi)[S].

[4]GB12476.8-2007.可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備，第8部分：試驗(yàn)方法 確定粉塵最低點(diǎn)燃溫度的方法[S].

[5]GB3836.1-2000.爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備，第1部分：通用要求[S].

[6]GB3836.14-2000.爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備，第14部分：危險(xiǎn)場(chǎng)所分類(lèi)[S]

[7]GB3836.15-2000.爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備，第15部分：危險(xiǎn)場(chǎng)所電氣安裝（煤礦除外）[S].

[8] IEC61241-0-2004.可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備，第0部分：通用要求[S].

[9]王盡余.防爆電器[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.