淺談油氣站場防爆燈具的選擇

魏凱

摘 要：作為爆炸性危險環(huán)境的照明設(shè)施，它的安全性越來越受到重視。本文結(jié)合工程實(shí)例對油氣站場防爆燈具的選擇進(jìn)行探討，以便對以后的防爆燈具設(shè)計(jì)選用起到一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：油氣站場; 防爆燈具;防爆等級

引言

爆炸性氣體與空氣混合后，遇到火花或高溫后會引起爆炸，對人身社會安全可能產(chǎn)生重大危害。對含有爆炸性氣體的場所需要限制火花或高溫。防爆燈具就是通過限制火花或高溫的一種特殊燈具。

1 防爆燈具的原理

常用防爆燈具的防爆原理

一）隔爆型燈具

將燈具在正常工作時能產(chǎn)生火花電弧或高溫的部件置于隔爆外殼內(nèi)，隔爆外殼能承受內(nèi)部的爆炸壓力而不致?lián)p壞，并能保證內(nèi)部的火焰氣體通過間隙傳播時降低能量，不足以引爆殼外的氣體。

二）增安型燈具

在正常工作時不會產(chǎn)生電弧、火花和危險高溫，在結(jié)構(gòu)上再進(jìn)一步采取保護(hù)措施，提高燈具的安全性和可靠性。增安型燈具在結(jié)構(gòu)上比隔爆型相對較為簡單，因此在使用上受到的限制較多，目前使用越來越少。

三）復(fù)合型燈具

該系列燈具主要光源為熒光燈，各部件采用多種防爆型式組合而成。如典型的防爆熒光燈，外殼采用增安型，鎮(zhèn)流器采用充砂型，光源采用特殊方式進(jìn)行燃點(diǎn)，內(nèi)部的隔離開關(guān)采用隔爆型。采用復(fù)合型燈具能充分發(fā)揮各種防爆型式的優(yōu)點(diǎn)，從而使燈具使用維護(hù)簡便，使用場所較為廣泛，產(chǎn)品性能優(yōu)越。

四）”n”型燈具（無火花型）

通過限制內(nèi)部的電弧火花或熱表面的部件的方法而實(shí)現(xiàn)的防爆燈具，該燈具與增安型燈具差別不大，但相對使用的光源多一點(diǎn)，使用的場所限制較多。

五）本安型燈具

通過限制內(nèi)部的能量，從而保障燈具在正?；蛞?guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃爆炸性混合物。本安型燈具主要為一些功率較小的LED光源的燈具，功率一般在10W以下。

2 防爆燈具的選擇

一、燈具選擇

防爆燈具的選用應(yīng)根據(jù)爆炸危險場所的類別和區(qū)域等級以及在該場所中存在的爆炸性混合物的級別、組別來選擇。選用防爆燈具要滿足以下條件：

（1）要滿足危險場所劃分的危險區(qū)域來選用相應(yīng)的電氣防爆類型;根據(jù)爆炸環(huán)境出現(xiàn)的頻率和持續(xù)的時間把危險場所劃分為不同的區(qū)域。氣體場所分為三個區(qū)域，即0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)。0區(qū)：爆炸性環(huán)境中的爆炸混合物以氣體、蒸汽或薄霧形式出現(xiàn)或長時間存在的場所。1區(qū)：在正常運(yùn)行時，爆炸性環(huán)境中可能氣體、蒸汽或薄霧形式的爆炸性混合物的場所，是防爆電氣設(shè)備的典型應(yīng)用場所。2區(qū)：在正常運(yùn)行時，爆炸性環(huán)境中不太可能出現(xiàn)氣體，蒸汽或薄霧形式的爆炸性混合物，如果出現(xiàn)也只是偶爾發(fā)生并且短時間存在的場所。粉塵場所分為三個區(qū)域，即20區(qū)，21區(qū)和22區(qū)。20區(qū)：在正常運(yùn)行過程中可燃性粉塵連續(xù)出現(xiàn)或經(jīng)常出現(xiàn)，其數(shù)量足以形成可燃性粉塵欲空氣混合物和可能形成無法控制和極厚的粉塵層的場所及容器內(nèi)部。21區(qū)：在正常運(yùn)行過程中，可能出現(xiàn)粉塵數(shù)量足以形成可燃性粉塵和空氣混合物形成但未劃入20區(qū)的場所。該區(qū)域包括充入或排放粉塵直接相鄰的場所、出現(xiàn)粉塵和正常操作情況下可能產(chǎn)生可燃濃度的可燃性粉塵于空氣混合物的場所。22區(qū)：在異常條件下，可燃性粉塵云偶爾出現(xiàn)并且只是短時間存在、或可燃性粉塵偶爾出現(xiàn)堆積或可能存在粉塵層并且產(chǎn)生可燃性粉塵空氣混合物但未劃入21區(qū)的場所。如果不能保證排除可燃性粉塵堆積或粉塵層時，則應(yīng)劃分為21區(qū);

（21）要根據(jù)危險環(huán)境可能存在的易燃易爆氣體或者粉塵的種類來選擇防爆電氣設(shè)備的級別和溫度組別;

（3）考慮其他環(huán)境條件對防爆性能的影響（例如：化學(xué)腐蝕、鹽霧、高溫高濕、沙塵雨水，或振動的影響）;

（4）保證安裝使用維護(hù)的特殊性;

（5）選用具有防爆合格證以及國家相應(yīng)認(rèn)證的產(chǎn)品。根據(jù)以上要求，選擇防爆燈具的防爆類型，要根據(jù)爆炸性氣體環(huán)境的區(qū)域等級及范圍決定，如1區(qū)范圍內(nèi)必須采用隔爆型燈具;2區(qū)內(nèi)的固定燈具可采用隔爆和增安型，移動式燈具必須采用隔爆型。所選防爆燈具的級別或組別不應(yīng)低于爆炸危險環(huán)境中爆炸混合物級別和組別。同時要考慮環(huán)境對防爆燈具的影響，應(yīng)滿足環(huán)境溫度、空氣濕度、腐蝕或污染性物質(zhì)等各種不同環(huán)境的要求。要根據(jù)不同的環(huán)境要求選擇燈具的防護(hù)等級和防腐等級。尤其是在爆炸性氣體環(huán)境中存在腐蝕性氣體時，選擇具有相應(yīng)防腐性能的燈具是至關(guān)重要的。

二、防護(hù)要求

（1）燈具必須有透明件，對透明件的要求是：a.能承受按GB3836.1 熱劇變試驗(yàn)和沖擊試驗(yàn)的考驗(yàn);b.不允許制成帶螺紋的結(jié)構(gòu)。燈具應(yīng)設(shè)置斷開電源后才能打開透明件的聯(lián)鎖裝置，或用有“斷電源后開蓋”字樣的警告牌代替。Ⅰ類設(shè)置警告牌的燈具，其燈座部件須符合GB1444-78《螺紋防爆燈座》的要求。燈具的進(jìn)線腔與光源腔之間，須用反光罩或其他隔熱措施隔開。與燈座口全連通的連接件須標(biāo)志符號“0”。燈具的金屬保護(hù)網(wǎng)與外殼須可靠固定。

（2）對Ⅱ類攜帶式燈具要求是：a.各部件應(yīng)采用對化學(xué)、機(jī)械、電池介質(zhì)腐蝕等作用具有充分抵抗能力的材料制成。b.外殼及保護(hù)網(wǎng)應(yīng)采用不會因受沖擊及跌落而產(chǎn)生危險火花的金屬材料制成，或用安全性材料加以包覆。c.透明件與燈泡的間距，燈泡功率小于3W時，不得小于3mm。功率不小于3W時，不得小于5mm。d.透明件與保護(hù)網(wǎng)的間距不得小于5mm。網(wǎng)孔面積不得大于2000mm2。e.燈具的引入電纜在夾緊情況下施加15kg力的拉力電纜不得拔脫。f.燈具能承受（GB3836.1）相關(guān)條款規(guī)定的跌落試驗(yàn)。

3 工程實(shí)例

本文以肯尼亞1號成品油管道工程中的PS1增壓站為例說明防爆燈具的選擇。

一、250W防爆泛光燈的選擇，位于污水區(qū)域。

根據(jù)爆炸危險區(qū)域劃分圖，防爆泛光燈位于爆炸危險區(qū)域2區(qū)或者附近，因此防爆結(jié)構(gòu)采用各類Ⅱ類防爆燈具都適合。

二、控制配電室內(nèi)的電池間中的照明

本工程雖然沒有對電池間進(jìn)行爆炸危險區(qū)域劃分，但考慮電池間可能有氫氣泄露，照明依然采用防爆設(shè)計(jì)。那么防爆等級為多少合適呢？

1）電池間的電池如果是防酸隔爆鉛酸蓄電池，那么正常工作情況就會有氫氣溢出，電池間則應(yīng)該劃分為1區(qū)。

2）電池間的電池如果是閥控式密封鉛酸蓄電池，那么在故障時可能有氫氣溢出，電池間則應(yīng)該劃分為2區(qū)。

本工程是后者，所以電池間如果要劃分爆炸危險區(qū)域的話應(yīng)當(dāng)劃分爆炸危險2區(qū)。

因?yàn)楸ㄎｋU氣體是氫氣，所以ⅡC 等級可滿足要求。

溫度組別T1以上都可以滿足要求。

盡管本工程中的材料表與BOQ都沒有對防爆等級做出要求，但是我們應(yīng)當(dāng)明白，防爆等級需要EXde ⅡC T1以上可以滿足要求。

由于該站場是成品油站場，主要運(yùn)輸?shù)某煞譃槠?、柴油、煤油，產(chǎn)生的氣體ⅡB 等級即可滿足要求。

溫度組別T3以上都可以滿足要求。

因此本工程材料表選用EXde ⅡB T4是滿足需要的

結(jié)論

在防爆燈具進(jìn)行選型時，應(yīng)該首先確定燈具位于哪個防爆區(qū)域，然后再選擇合適的防爆結(jié)構(gòu)。隨后應(yīng)當(dāng)根據(jù)爆炸危險區(qū)域的爆炸危險氣體的爆炸級別和爆炸組別確定防爆等級和溫度組別。同時了解廠商的制造水平，在滿足安全的前提下，考慮燈具的經(jīng)濟(jì)型。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊文宇.LED防爆燈具的應(yīng)用和分析[J].電氣防爆，2019（05）：30-33.

[2]徐海江，盧巧.船用防爆高壓氣體放電燈具開蓋時間的計(jì)算[J].船舶工程，2019，41（S2）：256-260.

（中石化石油工程設(shè)計(jì)有限公司，山東 東營 257026）