對IEC60079—13：2010《爆炸性環(huán)境第13部分：由正壓房間“p”保護的設(shè)備》的理解

摘 要：通過對國際標準IEC（國際電工委員會）60079-13：2010的學(xué)習(xí)，簡要介紹對該標準的一點理解。本文就IEC60079-13：2010《爆炸性環(huán)境 第13部分：由正壓房間“p”保護的設(shè)備》[5]（以下簡稱新標準）的部分內(nèi)容進行簡單討論。

關(guān)鍵詞：正壓房間；防爆；保護性氣體

引言

正壓房間可以在危險場所制造出一個安全的空間供人員工作和安裝使用普通電氣設(shè)備，已成為工業(yè)企業(yè)爆炸危險場所中應(yīng)用比較廣泛的電氣設(shè)備，常用于一些大型電氣設(shè)備（裝置），如電氣控制柜等[1-2]。目前正壓防爆技術(shù)的現(xiàn)行國家標準有兩部，即GB 3836.5-2004（修改采用IEC60079-2：2001）[3]、GB 3836.17-2007（等同采用IEC60079-13：1982）[4]，隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新，使用場所的不斷擴展，正壓技術(shù)的相關(guān)標準也相繼更新。

1 正壓防爆技術(shù)

正壓保護，實質(zhì)上并不僅指正壓型電氣設(shè)備，還應(yīng)該包括與設(shè)備連接的保護性氣體的輸送管道，保護性氣體的供氣源以及相應(yīng)的自動檢測裝置，是一個系統(tǒng)保護體系[6]。IEC60079-13：2010同樣對正壓房間的防爆型式、結(jié)構(gòu)、換氣清掃、安全裝置、試驗等方面進行了規(guī)定，盡可能全面、系統(tǒng)的規(guī)定正壓房間的防爆技術(shù)。

2 防爆型式

新標準將正壓房間的防爆型式分為px、py、pz和pv四種，其中pv防爆型式是指：利用稀釋的方法，使得位于非危險場所、且僅有一個內(nèi)部釋放源時的正壓房間內(nèi)，要求的設(shè)備保護級別（EPL）為Gb或Gc級，可降低為允許使用非防爆設(shè)備。

3 結(jié)構(gòu)

新標準根據(jù)內(nèi)部是否存在可燃性物質(zhì)釋放源、房間是否位于危險區(qū)域，將正壓房間的結(jié)構(gòu)分為三種：

3.1 位于危險區(qū)域，且無內(nèi)部可燃性物質(zhì)釋放源的正壓房間

該結(jié)構(gòu)正壓房間可以設(shè)計成px、 py 或 pz防爆型式，從而減少可燃性氣體、蒸氣（來自可燃性液體）和可燃性粉塵的進入。對保護性氣體、空氣消耗裝置以及房間恢復(fù)供電，有以下要求：（1）保護性氣體。px防爆型式要求保護性氣體為潔凈空氣；pz防爆型式的進風(fēng)口位于2區(qū)時，要求進風(fēng)口至少安裝一個帶有報警的可燃性氣體探測器，房間內(nèi)至少有一個帶有報警的可燃性氣體探測器，進風(fēng)口處氣體探測器應(yīng)設(shè)置為在探測到達到極限值的40%時，停止吸入含有可燃性蒸氣或氣體的空氣，探測器和其他用于報警和緊急動作/聯(lián)鎖的電氣設(shè)備，其設(shè)備保護級別應(yīng)為Ga或Gb級。（2）空氣消耗裝置。若房間內(nèi)設(shè)置有空氣消耗裝置（如壓縮機或?qū)嶒炇彝L(fēng)柜），應(yīng)提供足夠的空氣以滿足空氣消耗裝置和正壓系統(tǒng)的需要，并要求由獨立的潔凈空氣源供給。（3）房間恢復(fù)通電。壓力系統(tǒng)失效后，應(yīng)采取措施使房間安全通電，對于爆炸性氣體，可進行吹掃或在房間內(nèi)使用可燃性氣體探測器進行測量以確?？扇夹詺怏w的濃度低于極限值的25%。

3.2 位于危險區(qū)域，且含有內(nèi)部可燃性物質(zhì)釋放源的正壓房間

該結(jié)構(gòu)的正壓房間，要求進行可燃性物質(zhì)評估，以確定其化學(xué)物理特性及釋放的可能性等，同時進行釋放評估，以確定每種可燃性物質(zhì)的正常和非正常的預(yù)期釋放。將釋放類型細分為：無釋放、忽略不計的釋放、限制釋放及無限釋放。其中，忽略不計的釋放，考慮了內(nèi)置閉系統(tǒng)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致可燃性物質(zhì)較小的釋放，或者已經(jīng)稀釋過的可燃性物質(zhì)的釋放，并認為這部分釋放是可以接受的，故為忽略不計的釋放。

3.3 位于非危險區(qū)域，且含有內(nèi)部可燃性物質(zhì)釋放源的正壓房間（pv防護型式）。該結(jié)構(gòu)的正壓房間，要求測出保護性氣體的損失，并觸發(fā)安裝位置和有人值守的地方的報警器。另外，要求安全裝置應(yīng)與房間內(nèi)的釋放條件相匹配。

4 換氣和清洗

新標準對氣體吹掃及粉塵的清除進行了規(guī)定，具體內(nèi)容如下：（1）氣體的吹掃。在正壓房間內(nèi)部，通過換氣或房間內(nèi)設(shè)置可燃性氣體探測器進行檢測，以保證可燃性氣體的濃度低于限值的25%。吹掃體積最小為房間體積的10倍，換氣速率至少為每小時5次，同時要求監(jiān)控流速。如果房間有專用出口，則應(yīng)在出口處監(jiān)測流速，無專用出口，則應(yīng)使用氣體探測器以確保房間內(nèi)的氣體等于或低于限制值的25%。（2）粉塵的清除。任何電氣設(shè)備（不適用房間外部的設(shè)備保護級別）通電之前，應(yīng)除去房間和它內(nèi)部器件上過量的可燃性粉塵。

5 安全裝置

安裝裝置，主要功能是保證正壓保護的電氣設(shè)備產(chǎn)生爆炸的所有安全裝置本身，應(yīng)不能引起爆炸或安裝在危險場所外[7]。安裝裝置在正壓類產(chǎn)品中起到自動保護及報警輸出的功能，能夠有效測量正壓外殼內(nèi)的壓力及保護氣流的有效流量，并能發(fā)出相關(guān)信號，這對正壓外殼型防爆控制柜的防爆性能至關(guān)重要[8]。新標準同樣對安全裝置進行了嚴格要求，分別對px，py及pz防爆型式的以下內(nèi)容進行了規(guī)定：用于檢測失去最低正壓的裝置、檢查換氣時間的裝置、門的裝置、檢測氣流損失的裝置、檢測可燃性氣體出現(xiàn)的裝置、停止裝置、允許延遲停止裝置、由于窒息或爆炸危險，用于阻止進入房間的警告裝置等內(nèi)容。

6 試驗

6.1 機械強度試驗

對容易損壞以致壓差減小到規(guī)定的最小值以下的房間部位，進行沖擊試驗，即承受質(zhì)量為1kg、直徑為25mm的半球形鋼質(zhì)沖頭從1m高度跌落所產(chǎn)生的沖擊力。

6.2 吹掃試驗

向房間內(nèi)充入可見的化學(xué)煙，充滿后，停止煙的供給，并以最小吹掃速率開始充入清潔空氣。規(guī)定時間后，房間內(nèi)所有可見煙應(yīng)清除完畢。在充入化學(xué)煙的時候，不要求一次充滿，但應(yīng)有次序的對各個位置充煙，以確定是否存在通風(fēng)不良的空間。

6.3 最小流速試驗

應(yīng)驗證正壓系統(tǒng)能夠在一半出口打開時，維持規(guī)定的最小流速。

6.4 具有有限釋放內(nèi)置系統(tǒng)的過壓試驗

對內(nèi)置系統(tǒng)至少施加正常運行要求最大額定壓力的1.5倍的試驗壓力，并持續(xù)2min±10s。內(nèi)置系統(tǒng)中的成份一直為氣體或蒸氣狀態(tài)時，試驗壓力的最小值應(yīng)不低于200Pa，其他情況下不低于400kPa。對于液態(tài)樣品，最小需要10kPa的靜壓以保證流動。

7 結(jié)束語

IEC60079-13：2010較為系統(tǒng)的規(guī)定了正壓房間的防爆技術(shù)，并考慮了新的防爆型式及釋放類型：（1）增加了正壓房間的類型。即位于非危險場所，且含有內(nèi)部可燃性物質(zhì)釋放源的正壓房間，將非危險場所納入防爆安全范圍，增添新的防爆型式，使得防爆安全更加全面。（2）考慮新的釋放類型。實際操作過程中，含有內(nèi)部可燃性物質(zhì)釋放源的正壓房間，確實存在因結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的可燃性物質(zhì)較小的釋放。為此，IEC60079-13：2010將此情況列為可以接受的、忽略不計的可燃性物質(zhì)釋放情況，便于我們對正壓房間的設(shè)計、選型。IEC6007

9-13：2010標準在國外已得到貫徹實施，目前，我國也正研究制定相應(yīng)標準，以期更大限度的提高正壓房間的防爆安全水平。

參考文獻

[1]高崢，魏寶芝.防爆正壓房間的設(shè)計[J].電氣防爆，2008（1）：1-5.

[2]郭志佳，薛丁法.在用正壓外殼型電氣設(shè)備的防爆安全檢查[J].電氣防爆，2010，（2）：20-23.

[3]GB 3836.5-2004，爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備（第5部分）：正壓外殼型“P”[S].

[4]GB3836.17-2007，爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備（第17部分）：正壓房間或建筑物的結(jié)構(gòu)和使用[S].

[5]IEC 60079-13：2010，Explosive atmospheres-Part 13：Equipment protection by pressurized room “p”[S].

[6]張顯力.防爆電氣概論[M].機械工業(yè)出版社，2008.

[7]曾維昌.淺談機柜正壓防爆技術(shù)[J].機械研究與應(yīng)用，2007，20（5）：79-81.

[8]高崢，李瑞.正壓外殼保護型防爆控制柜的設(shè)計[J].電氣防爆，2012（3）：10-11+36.