防爆電氣設(shè)備的型式
一、 防爆電氣設(shè)備的防爆型式
1.爆炸性混合物產(chǎn)生爆炸的條件
爆炸是指物質(zhì)從一種狀態(tài)，經(jīng)過物理變化或化學(xué)變化，突然變成另一種狀態(tài)并放出巨大的能 量，而產(chǎn)生的光和熱或機(jī)械功。在此僅談及爆炸性混合物的爆炸，即所有的可燃性氣體、蒸 氣及粉塵與空氣所形成的爆炸性混合物的爆炸。這類爆炸需要同時(shí)具備三個(gè)條件才可能發(fā)生 ：第一，必須存在爆炸性物質(zhì)或可燃性物質(zhì);第二，要有助燃性物質(zhì)，主要是空氣中的氧氣 ;第三，就是還要存在引燃源(如火花、電弧和危險(xiǎn)溫度等)，它提供點(diǎn)燃混合物所必需的能 量。只有這三個(gè)條件同時(shí)存在，才有發(fā)生爆炸的可能性，其中任何一個(gè)條件不具備，就不會(huì) 產(chǎn)生燃燒和爆炸。因此，采取適當(dāng)?shù)拇胧谷齻€(gè)條件不同時(shí)具備即可達(dá)到防止爆炸的目的 。由于爆炸性混合物普遍存在于煤炭、石油、化工、紡織、糧食加工等行業(yè)的生產(chǎn)、加工、 儲(chǔ)運(yùn)等場(chǎng)所，如發(fā)生爆炸則危害極大。于是，人們采取了多種防爆技術(shù)方法，防止爆炸危險(xiǎn) 性環(huán)境形成及其爆炸。
2.基本防爆型式
(1) 隔爆型“d”
隔爆型防爆型式是把設(shè)備可能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的部件全部封閉在一個(gè)外殼內(nèi)，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(參見GB 3836 2標(biāo)準(zhǔn))。
把可能產(chǎn)生火花、電弧和危險(xiǎn)溫度的零部件均放入隔爆外殼內(nèi)，隔爆外殼使設(shè)備內(nèi)部空間與 周圍的環(huán)境隔開。隔爆外殼存在間隙，因電氣設(shè)備呼吸作用和氣體滲透作用，使內(nèi)部可能存 在爆炸性氣體混合物，當(dāng)其發(fā)生爆炸時(shí)，外殼可以承受產(chǎn)生的爆炸壓力而不損壞，同時(shí)外殼 結(jié) 構(gòu)間隙可冷卻火焰、降低火焰?zhèn)鞑ニ俣然蚪K止加速鏈，使火焰或危險(xiǎn)的火焰生成物不能穿越 隔爆間隙點(diǎn)燃外部爆炸性環(huán)境，從而達(dá)到隔爆目的。
隔爆型“d”按其允許使用爆炸性氣體環(huán)境的種類分為I類和IIA、IIB、IIC類。
該防爆型式設(shè)備適用于1、2區(qū)場(chǎng)所。
(2) 增安型“e”
增安型防爆型式是一種對(duì)在正常運(yùn)行條件下不會(huì)產(chǎn)生電弧、火花的電氣設(shè)備采取一些附加措 施以提高其安全程度，防止其內(nèi)部和外部部件可能出現(xiàn)危險(xiǎn)溫度、電弧和火花的可能性的防 爆型式。它不包括在正常運(yùn)行情況下產(chǎn)生火花或電弧的設(shè)備(參見GB 38363標(biāo)準(zhǔn))。
在正常運(yùn)行時(shí)不會(huì)產(chǎn)生火花、電弧和危險(xiǎn)溫度的電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)上，通過采取措施降低或控制 工作溫度、保證電氣連接的可靠性、增加絕緣效果以及提高外殼防護(hù)等級(jí)，以減少由于污 垢引起污染的可能性和潮氣進(jìn)入等措施，減少出現(xiàn)可能引起點(diǎn)燃故障的可能性，提高設(shè)備 正常運(yùn)行和規(guī)定故障(例如：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn))條件下的安全可靠性。〖JP〗
該類型設(shè)備主要用于2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所，部分種類可以用于1區(qū)，例如具有合適保護(hù)裝置的增安型 低壓異步電動(dòng)機(jī)、接線盒等。
(3) 本質(zhì)安全型“i”
本質(zhì)安全型防爆型式是在設(shè)備內(nèi)部的所有電路都是由在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件(包括正常工作和規(guī)定 的故障條件)下，產(chǎn)生的任何電火花或任何熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃規(guī)定的爆炸性氣體環(huán)境的本質(zhì) 安全電路?！糎TH〗“iɑ”等級(jí)電氣設(shè)備〖HT〗是正常工作和施加一個(gè)故障和任意組合的 兩個(gè)故障條件下，均不能引起點(diǎn)燃的本質(zhì)安全型電氣設(shè)備;〖HTH〗“ib”等級(jí)電氣設(shè)備 〖HT〗是正常工作和施加一個(gè)故障條件下，不能引起點(diǎn)燃的本質(zhì)安全型電氣設(shè)備(參見GB 38 364標(biāo)準(zhǔn))。
本質(zhì)安全型是從限制電路中的能量入手，通過可靠的控制電路參數(shù)將潛在的火花能量降低到 可點(diǎn)燃規(guī)定的氣體混合物能量以下，導(dǎo)線及元件表面發(fā)熱溫度限制在規(guī)定的氣體混合物的點(diǎn) 燃溫度之下。
該防爆型式只能應(yīng)用于弱電設(shè)備中，該類型設(shè)備適用于0、1、2區(qū)(Ex iɑ)或1、2區(qū)(E x ib)。
(4) 正壓型“p”
電氣設(shè)備的一種防爆型式。它是一種通過保持設(shè)備外殼內(nèi)部保護(hù)氣體的壓力高于周圍爆炸性 環(huán)境壓力的措施來達(dá)到安全的電氣設(shè)備(參見GB 38365標(biāo)準(zhǔn))。
正壓設(shè)備保護(hù)型式可利用不同方法。一種方法是在系統(tǒng)內(nèi)部保護(hù)靜態(tài)正壓，而另一種方法是 保持持續(xù)的空氣或惰性氣體流動(dòng)，以限制可燃性混合物進(jìn)入外殼內(nèi)部。兩種方法都需要在設(shè) 備起動(dòng)前用保護(hù)氣體對(duì)外殼進(jìn)行沖洗，帶走設(shè)備內(nèi)部非正壓狀態(tài)時(shí)進(jìn)入外殼內(nèi)的可燃性氣體 ，防止在外殼內(nèi)形成可燃性混合物。這些方法的要點(diǎn)是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并且進(jìn)行定時(shí)換氣，以保 證系統(tǒng)的可靠性。
該類設(shè)備按照保護(hù)方法可以用于1區(qū)或2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所。
(5) 油浸型“o”
油浸型防爆型式是將整個(gè)設(shè)備或設(shè)備的部件浸在油內(nèi)(保護(hù)液)，使之不能點(diǎn)燃油面以上或外 殼外面的爆炸性氣體環(huán)境(參見GB 38366標(biāo)準(zhǔn))。
這是一個(gè)主要用于開關(guān)設(shè)備的老的防爆技術(shù)方法。形成的電弧、火花浸在油下。
該類型設(shè)備適用于1區(qū)或2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所。
(6) 充砂型“q”
充砂型防爆型式是一種在外殼內(nèi)充填砂?；蚱渌?guī)定特性的粉末材料，使之在規(guī)定的使用 條件下，殼內(nèi)產(chǎn)生的電弧或高溫均不能點(diǎn)燃周圍爆炸性氣體環(huán)境的電氣設(shè)備保護(hù)型式(參見G B 38367標(biāo)準(zhǔn))。
該防爆型式將可點(diǎn)燃爆炸性氣體環(huán)境的導(dǎo)電部件固定并且完全埋入充砂材料中，從而阻止了 火花、電弧和危險(xiǎn)溫度的傳播，使之不能點(diǎn)燃外部爆炸性氣體環(huán)境。通常它用于Ex“e” 或Ex“n”設(shè)備內(nèi)的元件和重載牽引電池組。
該類型設(shè)備適用于1區(qū)或2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所。
(7) “n”型防爆電氣設(shè)備
該類型電氣設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)，不能夠點(diǎn)燃周圍的爆炸性氣體環(huán)境，也不大可能發(fā)生引起點(diǎn) 燃的故障(參見GB 38368標(biāo)準(zhǔn))。
“n”型電氣設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，即指設(shè)備在電氣和機(jī)械上符合設(shè)計(jì)規(guī)范并在制造廠規(guī)定的范 圍內(nèi)使用，不可能產(chǎn)生火花、電弧和危險(xiǎn)溫度。
該類型電氣設(shè)備僅適用于2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所。
(8) 澆封型“m”
澆封型防爆型式是將可能產(chǎn)生引起爆炸性混合物爆炸的火花、電弧或危險(xiǎn)溫度部分的電氣部 件，澆封在澆封劑(復(fù)合物)中，使它不能點(diǎn)燃周圍爆炸性混合物(參見GB 38369標(biāo)準(zhǔn))。
采用澆封措施，可防止電氣元件短路、固化電氣絕緣，避免了電路上的火花以及電弧和危險(xiǎn) 溫度等引燃源的產(chǎn)生，防止了爆炸性混合物的侵入，控制正常和故障狀況下的表面溫度。
該類設(shè)備適用于1、2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所。
(9) 氣密型“h”
該類防爆設(shè)備型式采用氣密外殼。即環(huán)境中的爆炸性氣體混合物不能進(jìn)入設(shè)備外殼內(nèi)部。氣 密外殼采用熔化、擠壓或膠粘的方法進(jìn)行密封，這種外殼多半是不可拆卸的，以保證永久氣 密性(參見GB 383611標(biāo)準(zhǔn))。
該防爆措施屬于“n”型防爆措施范疇，GB 383611已被GB 38368—2003代替。
(10) 特殊型防爆電氣設(shè)備“s”
指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)未包括的防爆類型式，該型式可暫由主管部門制定暫行規(guī)定，并經(jīng)指定的防爆檢 驗(yàn)單位檢驗(yàn)認(rèn)可能夠具有防爆性能的電氣設(shè)備。
該類設(shè)備是根據(jù)實(shí)際使用開發(fā)研制，可適用于相應(yīng)的危險(xiǎn)場(chǎng)所。
(11) 可燃性粉塵環(huán)境用電設(shè)備
粉塵防爆電氣設(shè)備是采用限制外殼最高表面溫度和采用“塵密”或“防塵”外殼來限制粉塵 進(jìn)入，以防止可燃性粉塵點(diǎn)燃(參見GB 124761標(biāo)準(zhǔn))。
該類設(shè)備將帶電部件安裝在有一定防護(hù)能力的外殼中，從而限制了粉塵進(jìn)入，使引燃源與粉 塵隔離來防止爆炸的產(chǎn)生。按設(shè)備采用外殼防塵結(jié)構(gòu)的差別將設(shè)備分為A型設(shè)備或B型設(shè)備。 按設(shè)備外殼的防塵等級(jí)的高低將設(shè)備分為20、21和22級(jí)，例如DIP A20、DIP A21、DIP B20 和DIP B21等。
該類型設(shè)備按照等級(jí)適用于20、21或22區(qū)粉塵危險(xiǎn)場(chǎng)所。
在平常實(shí)際使用中可能很容易的看到，許多防爆電氣產(chǎn)品在一個(gè)產(chǎn)品中就采用了多種防爆保 護(hù)方法。例如，照明裝置可能采用了增安型保護(hù)(外殼和接線端盒)、隔爆型保護(hù)(開關(guān))和澆 封型保護(hù)(鎮(zhèn)流器)。這樣能夠使制造商采用最適用的復(fù)合防爆保護(hù)方法。有一點(diǎn)要注意的是 ，產(chǎn)品銘牌上列出采取的防爆方法的順序?qū)⑼嬖V用戶產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，如一個(gè)產(chǎn)品被標(biāo)識(shí)為 Ex de，則極可能為隔爆型而其中帶有增安型部件。另一個(gè)產(chǎn)品被標(biāo)識(shí)為Ex ed， 則極可能不是隔爆型外殼(例如不銹鋼或強(qiáng)化聚脂玻璃)，而帶有隔爆開關(guān)或部件安裝其中。 兩種產(chǎn)品可能均適用于1區(qū)，但他們是使用不同的防爆保護(hù)措施達(dá)到同樣的目的。用戶可根 據(jù)自己的實(shí)際需要和所了解信息，來選擇可提供在費(fèi)用、性能和安全方面達(dá)到最佳平衡的防 爆型式的產(chǎn)品。
防爆電氣產(chǎn)品的安全使用應(yīng)從危險(xiǎn)場(chǎng)所的正確分類開始
防爆電氣產(chǎn)品的安全不僅取決于產(chǎn)品的安全性能，而且與產(chǎn) 品的安全使用密切相關(guān)，文章重點(diǎn)介紹了防爆電氣產(chǎn)品安全使用的重要基礎(chǔ)工作，即危險(xiǎn)場(chǎng) 所分類的有關(guān)問題。
1 防爆電氣產(chǎn)品的安全使用是和產(chǎn)品安全性能同等重要的問題
長(zhǎng)期以來，我國(guó)涉及防爆電氣安全的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，主要是防爆電氣基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)(國(guó)標(biāo)GB 3836 系列為 主的制造檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn))和防爆電氣產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施主體是產(chǎn)品制造企業(yè)和防爆電氣 產(chǎn)品質(zhì)檢機(jī)構(gòu)。但是防爆電氣產(chǎn)品在危險(xiǎn)場(chǎng)所使用能否確保防爆安全，不僅有賴于設(shè)計(jì)制造 和檢驗(yàn)部門提供高防爆安全性的產(chǎn)品，而且有賴于產(chǎn)品用戶部門的安全使用。性能質(zhì)量再好 的防 爆電氣產(chǎn)品如果使用不當(dāng)，不僅不能起到防爆作用，甚至可能成為危及安全的可怕殺手。許 多慘痛的爆炸事故都證明了這點(diǎn)。例如，防爆電氣產(chǎn)品電纜引入裝置中的橡膠密封圈，是一 個(gè)保 持產(chǎn)品防爆性能的重要零件，這個(gè)零件在使用中往往被人們所忽視，不能被正確的選型、安 裝和維護(hù)。如，有的用戶在維修后未將其壓緊，有的選用的密封圈尺寸和材質(zhì)不符合標(biāo)準(zhǔn) 要求，有的檢修后干脆不安裝密封圈。結(jié)果就使危險(xiǎn)場(chǎng)所中的可燃性氣體可以暢通無阻地進(jìn) 入接線盒空腔內(nèi)。一旦接線盒內(nèi)的接線端子的連接處出現(xiàn)電弧?；鸹〞r(shí)，就可能點(diǎn)燃可燃性 氣體，引起爆炸。類似這種不能安全使用防爆電氣產(chǎn)品而引起爆炸事故的例子在爆炸事故總 的統(tǒng)計(jì)中占有很大的比例。
由此可見，防爆電氣產(chǎn)品的安全使用和反映防爆電氣產(chǎn)品安全性能的制造質(zhì)量是同等重要的 。這正如我們有病時(shí)，通常都需要醫(yī)生在對(duì)我們身體的各種癥狀進(jìn)行仔細(xì)檢查確診后，再指 導(dǎo)我們正確地服藥的道理一樣。質(zhì)量合格的藥物必須和正確的使用相結(jié)合，才能起到安全的 對(duì)癥治病的作用，否則可能適得其反——質(zhì)量合格的藥不僅不能安全地治病，甚至可能危及 身體安全。
我們所說的防爆電氣產(chǎn)品安全使用，一般包括下述幾個(gè)方面：正確地劃分爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的類 別;正確地選型、安裝防爆電氣產(chǎn)品;正確地維護(hù)、檢修防爆電氣產(chǎn)品。
由上述可見，防爆電氣安全是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，它包括防爆電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、危 險(xiǎn) 場(chǎng)所的分類、防爆電氣產(chǎn)品的選型安裝、維護(hù)檢修，以及與此有關(guān)的質(zhì)量管理、人員培訓(xùn)等 各個(gè)環(huán)節(jié)。任何環(huán)節(jié)的疏忽都可能成為爆炸事故的隱患。
誠然，許多用戶部門也認(rèn)識(shí)到防爆電氣產(chǎn)品的安全使用對(duì)保證防爆安全的重要意義，但是苦 于長(zhǎng)期以來沒有一套完整的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可循，因此，只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和一些不完整的資料制訂出 一些部門標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范來實(shí)行防爆電氣產(chǎn)品安全使用的技術(shù)生產(chǎn)管理。因此，盡快制訂出一套 完整的、并可與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，一直都是各方面迫切關(guān)注的。
近年來，隨著我國(guó)防爆電氣標(biāo)準(zhǔn)化工作的發(fā)展及加強(qiáng)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌的需要，我國(guó)防爆電氣 標(biāo)準(zhǔn)也由過去的產(chǎn)品制造檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為主的狀況，逐步演變?yōu)榘ㄖ圃鞕z驗(yàn)、場(chǎng)所劃分、選型 安裝和維護(hù)檢修等標(biāo)準(zhǔn)組成的完整的防爆電氣安全標(biāo)準(zhǔn)體系?！拔ｋU(xiǎn)場(chǎng)所的分類(GB 3836 14—2000)”、“危險(xiǎn)場(chǎng)所電氣安裝(GB 383615—2000)”、爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備的 檢修(GB 383613—1997)”三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)第一次以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)形式，完整地規(guī)定了用戶部門安全 使 用防爆電氣產(chǎn)品的各項(xiàng)技術(shù)和管理要求，對(duì)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的安全生產(chǎn)有著十分重要的意義。 此外，由于這三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施了接軌，從而也為我國(guó)石油化工裝置進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)， 以及做好引進(jìn)設(shè)備的防爆安全生產(chǎn)和技術(shù)管理創(chuàng)造了有利的條件。
2 危險(xiǎn)場(chǎng)所分類是實(shí)現(xiàn)防爆電氣產(chǎn)品安全使用的最重要的基礎(chǔ)工作
上述三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)用戶部門來說，首要的、最基礎(chǔ)的工作是對(duì)本部門所涉及的爆炸危險(xiǎn)場(chǎng) 所的分類。這正如一個(gè)就診的患者，首先要通過全面檢查和醫(yī)生對(duì)癥狀的分析判斷后的確診 一樣。準(zhǔn)確的確診是對(duì)癥治療和安全用藥的基礎(chǔ)。本文專門針對(duì)國(guó)標(biāo)“危險(xiǎn)場(chǎng)所分類” (GB 383614—2000)進(jìn)行一些分析介紹。
2.1 危險(xiǎn)場(chǎng)所分類的目的
危險(xiǎn)場(chǎng)所分類是對(duì)可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的場(chǎng)所進(jìn)行分析和分類的方法。場(chǎng)所分類的目的 ， 是為了使用于該類爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的防爆電氣設(shè)備的選型和安裝具有足夠的安全性和良好的經(jīng) 濟(jì)性。因?yàn)樵谑褂每扇夹晕镔|(zhì)的危險(xiǎn)場(chǎng)所，要保證爆炸性氣體環(huán)境永不出現(xiàn)是困難的。同樣 ，要確保使用于危險(xiǎn)場(chǎng)所的電氣設(shè)備永不成為點(diǎn)燃源也是困難的。因此，危險(xiǎn)性大的場(chǎng)所( 即 出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境可能性大的場(chǎng)所)應(yīng)選擇安全性能高的防爆電氣設(shè)備類型。反之，對(duì)于 危險(xiǎn)稍小的場(chǎng)所(即出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境可能性稍小的場(chǎng)所)，可選擇安全性稍低(但仍具有 足夠安全性)、價(jià)格相對(duì)便宜的防爆電氣設(shè)備類型。
2.2 危險(xiǎn)場(chǎng)所分類工作的主要內(nèi)容
危險(xiǎn)場(chǎng)所分類工作主要有兩方面的內(nèi)容：
(1) 根據(jù)爆炸性氣體環(huán)境出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時(shí)間把危險(xiǎn)場(chǎng)所分為三個(gè)區(qū)域
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;
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。
(2) 確定危險(xiǎn)場(chǎng)所存在的數(shù)量和范圍
因?yàn)閮H僅確定某處危險(xiǎn)場(chǎng)所的區(qū)域類別還不夠，還必須確定這類危險(xiǎn)場(chǎng)所在設(shè)備內(nèi)部和 周圍存在的數(shù)量，而且要確定每類危險(xiǎn)場(chǎng)所的空間范圍，也就是說要對(duì)場(chǎng)所的空間范圍進(jìn)行 準(zhǔn)確的定量。
2.3 危險(xiǎn)場(chǎng)所分類的基本安全原則
(1) 對(duì)處理或貯存可燃性物質(zhì)的設(shè)備及裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能使危險(xiǎn)場(chǎng)所的類別成為危 險(xiǎn)性最小的類別，尤其應(yīng)使0區(qū)場(chǎng)所及1區(qū)場(chǎng)所的數(shù)量及范圍都成為最小，亦即盡可能使大多 數(shù)的危險(xiǎn)場(chǎng)所都成為2區(qū)場(chǎng)所。
(2) 工藝流程用設(shè)備應(yīng)主要為2級(jí)釋放源，如果達(dá)不到此要求，也應(yīng)使該釋放源以極有限的 量及釋放率向空氣中釋放。
(3) 危險(xiǎn)場(chǎng)所的類別確定后，不得隨意進(jìn)行變更。對(duì)于維修后的工藝設(shè)備，必須認(rèn)真檢查 后確認(rèn)其是否能保證原有設(shè)計(jì)的安全水平。
2.4 危險(xiǎn)場(chǎng)所分類的思路
由危險(xiǎn)場(chǎng)所的定義可知，危險(xiǎn)場(chǎng)所是爆炸性氣體環(huán)境出現(xiàn)或預(yù)期可能出現(xiàn)的數(shù)量達(dá)到足以要 求對(duì)電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)、安裝和使用采取專門安全預(yù)防措施的區(qū)域。
由定義可見，判斷場(chǎng)所是否為危險(xiǎn)場(chǎng)所，主要根據(jù)該場(chǎng)所是否可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境，而 爆炸性氣體環(huán)境形成的條件，是可燃性氣體的濃度范圍是否處于爆炸極限范圍內(nèi)?？扇夹詺?體在空氣中的濃度在這個(gè)爆炸極限(即爆炸下限和爆炸上限)范圍內(nèi)，遇點(diǎn)燃源即可形成爆炸 ;若超出這個(gè)范圍，即使用很強(qiáng)的點(diǎn)燃源也不能激發(fā)爆炸。也就是說，凡是濃度低于爆炸下 限或高于爆 炸上限的混合物，與點(diǎn)燃源接觸時(shí)都不會(huì)引起火焰自行傳播。濃度低于爆炸下限時(shí)，由于過 量的空氣作為惰性介質(zhì)參與燃燒反應(yīng)，消耗一部分反應(yīng)熱，起了冷卻作用，阻礙火焰自行傳 播;相反，濃度高于爆炸上限時(shí)，由于可燃物過剩，即空氣量不足，導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)的不完全 ，反應(yīng)放出的熱量小于損耗的熱量，因而也阻礙火焰蔓延。
由上述可見，場(chǎng)所中的可燃性氣體出現(xiàn)的數(shù)量是決定場(chǎng)所危險(xiǎn)性的關(guān)鍵，而場(chǎng)所中可燃性氣 體的出現(xiàn)，主要取決于可燃性氣體釋放源及影響可燃性氣體積聚的通風(fēng)狀況。因此，我們可 以 理出這樣一個(gè)解決問題的思路：場(chǎng)所根據(jù)其危險(xiǎn)性大小分類——場(chǎng)所的危險(xiǎn)性取決于場(chǎng)所 中爆炸性氣體環(huán)境出現(xiàn)的數(shù)量——爆炸性氣體環(huán)境是由可燃性氣體的出現(xiàn)數(shù)量，即爆炸極限 決定的——可燃性氣體出現(xiàn)的數(shù)量取決于釋放源和場(chǎng)所的通風(fēng)狀況。
2.5 場(chǎng)所分類的方法
場(chǎng)所分類方法的核心問題是對(duì)場(chǎng)所中可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境基本概率的分析，這需要有經(jīng) 驗(yàn)的專業(yè)人員的研究和參與，同時(shí)，要積累和收集場(chǎng)所中每臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行狀況和場(chǎng)所環(huán)境因 素等資料。因此，場(chǎng)所分類應(yīng)由熟悉可燃性物質(zhì)性能、設(shè)備和工藝狀況的專業(yè)人員與從事 安全、電氣及其他相關(guān)工程技術(shù)人員討論確定。具體方法如下：
(1) 查找和確定釋放源
場(chǎng)所中存在可燃性氣體或蒸氣才有可能形成爆炸性氣體環(huán)境。因此，首先必須查找場(chǎng)所中的 含有可燃性物質(zhì)的儲(chǔ)存設(shè)備、加工設(shè)備或輸送管道是否可能向場(chǎng)所中釋放出可燃性氣體或蒸 氣，或者空氣是否可能進(jìn)入容器內(nèi)與可燃性氣體或蒸氣混合形成爆炸性混合物。
每一臺(tái)設(shè)備(例如儲(chǔ)罐、管道、泵、壓縮機(jī)等)，如果其內(nèi)部含有可燃性物質(zhì)，就應(yīng)該被視為 潛在的釋放源。如果它們不可能含有可燃性物質(zhì)，那么很明顯它們的周圍就不會(huì)形成爆炸性 混合物。如果該類設(shè)備雖含有可燃性物質(zhì)，但不可能逸出或泄漏到場(chǎng)所中，則可以不視為釋 放源(例如：設(shè)置于某一空間的無接縫的管道)。
如果已確認(rèn)設(shè)備會(huì)向場(chǎng)所中釋放可燃性物質(zhì)，則應(yīng)先確定釋放頻率和持續(xù)時(shí)間，并據(jù)此確定 釋放源的等級(jí)：
1) 連續(xù)級(jí)釋放源：連續(xù)釋放或預(yù)計(jì)長(zhǎng)期釋放的釋放源。
如，固定頂?shù)挠凸奚喜靠臻g和排氣口;敞開的可燃性液體容器的液面附近處等，均應(yīng)視為連 續(xù)級(jí)釋放源。
2) 1級(jí)釋放源：在正常運(yùn)行時(shí)，預(yù)計(jì)可能周期性或偶爾釋放的釋放源。
如，正常運(yùn)行時(shí)，預(yù)計(jì)會(huì)向周圍場(chǎng)所釋放可燃性物質(zhì)的泵、壓縮機(jī)或閥門的密封處;含有可 燃性液體的容器上的排水口處;正常工作時(shí)，預(yù)計(jì)可燃性物質(zhì)可能釋放到周圍場(chǎng)所中的取樣 點(diǎn);正常工作中，預(yù)計(jì)會(huì)釋放可燃性物質(zhì)的泄壓閥、排氣孔或其他開孔等均應(yīng)視為1級(jí)釋放 源。
3) 2級(jí)釋放源：在正常運(yùn)行時(shí)，預(yù)計(jì)不可能釋放，如果釋放也僅是偶爾和短期釋放的釋放源 。
如，正常運(yùn)行時(shí)，不可能泄漏的壓縮機(jī)或閥門的密封處;正常運(yùn)行時(shí)，不可能泄漏的法蘭、 連接件或管道接頭;正常運(yùn)行時(shí)，不可能向周圍場(chǎng)所釋放可燃性物質(zhì)的取樣點(diǎn)等均應(yīng)視為2 級(jí)釋放源。
(2) 確定危險(xiǎn)場(chǎng)所的區(qū)域類型
劃分危險(xiǎn)場(chǎng)所的區(qū)域類型主要依據(jù)場(chǎng)所中的釋放源等級(jí)和通風(fēng)條件。
一般來說，連續(xù)級(jí)釋放源形成0區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所;1級(jí)釋放源形成1區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所;2級(jí)釋放源形成2 區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所。
同時(shí)應(yīng)根據(jù)通風(fēng)條件確定區(qū)域劃分。如通風(fēng)良好時(shí)，可降低危險(xiǎn)場(chǎng)所的區(qū)域類別。反之，如 通風(fēng)不良時(shí)，可提高危險(xiǎn)場(chǎng)所的區(qū)域類別。這是因?yàn)獒尫诺街車鷪?chǎng)所中的可燃性氣體或蒸氣 ，會(huì)借助于通風(fēng)形成的空氣流動(dòng)或擴(kuò)散，使其濃度稀釋至爆炸下限以下。
(3) 確定危險(xiǎn)場(chǎng)所的區(qū)域范圍
影響危險(xiǎn)場(chǎng)所區(qū)域范圍的有可燃性氣體或蒸氣的釋放速率、氣體的爆炸下限、相對(duì)密度、通 風(fēng)條件等諸多因素，因此要對(duì)它們的影響綜合分析后，確定危險(xiǎn)場(chǎng)所的區(qū)域范圍。
2.6 影響危險(xiǎn)場(chǎng)所區(qū)域范圍的因素
(1) 可燃性物質(zhì)的釋放速率
釋放速率越大，單位時(shí)間內(nèi)釋放到周圍場(chǎng)所中的可燃性物質(zhì)的量就越多，則危險(xiǎn)區(qū)域的范圍 相應(yīng)就越大。
(2) 爆炸下限
對(duì)于一定的釋放量，爆炸下限降低，則濃度達(dá)到爆炸下限之上的爆炸性氣體混合物的量就相 應(yīng)增加，危險(xiǎn)區(qū)域的范圍也會(huì)相應(yīng)變大。
(3) 氣體或蒸氣的相對(duì)密度
如果氣體或蒸氣的相對(duì)密度比空氣小，那么輕于空氣的氣體和蒸氣就向上飄逸，這樣，釋放 源 上方垂直方向的危險(xiǎn)區(qū)域范圍將隨著相對(duì)密度的減小而擴(kuò)大;如果氣體或蒸氣的相對(duì)密度比 空氣大，那么重于空氣的氣體或蒸氣就趨于沉積在地面上，這樣，在地面附近，危險(xiǎn)區(qū)域的 水平范圍將隨著相對(duì)密度的減小而擴(kuò)大。
(4) 通風(fēng)
加大通風(fēng)量，可以縮小危險(xiǎn)區(qū)域的范圍。這是因?yàn)橥L(fēng)可以將場(chǎng)所中泄漏的可燃性氣體或蒸 氣吹散或稀釋，使危險(xiǎn)區(qū)域的范圍縮小。如果通風(fēng)效果良好，通風(fēng)換氣量足夠大，并且通風(fēng) 連續(xù)存在，例如，有備用風(fēng)機(jī)等，則可以降低危險(xiǎn)場(chǎng)所的區(qū)域類別。
此外，釋放源周圍的障礙物可以影響通風(fēng)效果，使危險(xiǎn)區(qū)域的范圍擴(kuò)大。另一方面，如果障 礙物(如堤壩、圍墻、天花板等)能阻擋可燃性氣體或蒸氣向周圍進(jìn)一步擴(kuò)散，這時(shí)障礙物能 限制危險(xiǎn)區(qū)域的范圍進(jìn)一步向外圍擴(kuò)展。
不同的通風(fēng)條件對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域范圍的影響可以分析如下：
1) 自然通風(fēng)和整體強(qiáng)制通風(fēng)時(shí)
如上所述，雖然通常情況下連續(xù)級(jí)釋放源形成0區(qū)場(chǎng)所，1級(jí)釋放源形成1區(qū)場(chǎng)所，2級(jí)釋放源 形成2區(qū)場(chǎng)所。但是，實(shí)際的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)由于通風(fēng)的影響，情況要復(fù)雜得多。例如，通風(fēng)良好 ，也許會(huì)使危險(xiǎn)場(chǎng)所的區(qū)域范圍小到忽略不計(jì)，也許會(huì)成為危險(xiǎn)性較低的區(qū)域類別。如果通 風(fēng)效果特別好，也許會(huì)成為非危險(xiǎn)場(chǎng)所。反之，如果通風(fēng)不良，也許會(huì)擴(kuò)大危險(xiǎn)場(chǎng)所的區(qū)域 范圍，也許會(huì)成為危險(xiǎn)性較高的區(qū)域類別。
2) 局部強(qiáng)制通風(fēng)時(shí)
一般情況下，采用局部強(qiáng)制通風(fēng)稀釋爆炸性混合物，比自然通風(fēng)和整體強(qiáng)制通風(fēng)的效果更好 。其結(jié)果會(huì)使危險(xiǎn)場(chǎng)所的區(qū)域范圍縮小，甚至?xí)s小至可忽略不計(jì)的程度。也許會(huì)成為危險(xiǎn) 性較低的區(qū)域類別。甚至成為非危險(xiǎn)場(chǎng)所。
3) 無通風(fēng)時(shí)
無通風(fēng)的場(chǎng)所存在釋放源時(shí)，連續(xù)級(jí)釋放源肯定會(huì)形成0區(qū)場(chǎng)所，1級(jí)釋放源也可能形成0區(qū) 場(chǎng)所，2級(jí)釋放源也可能形成1區(qū)場(chǎng)所。但是，特殊情況下，例如釋放量極小或監(jiān)視釋放時(shí)， 也可能使之成為危險(xiǎn)性較低的類別。
4) 障礙物限制通風(fēng)時(shí)
如果危險(xiǎn)場(chǎng)所內(nèi)有障礙物影響通風(fēng)時(shí)，則會(huì)使危險(xiǎn)場(chǎng)所的范圍擴(kuò)大，或使之成為危險(xiǎn)性較高 的類別?？紤]障礙物影響時(shí)，應(yīng)特別注意地坑及凹處的氣體或蒸氣的相對(duì)密度。
5) 通風(fēng)裝置出現(xiàn)故障時(shí)
對(duì)危險(xiǎn)場(chǎng)所進(jìn)行分類是以通風(fēng)裝置正常工作為前提的。如果通風(fēng)裝置故障時(shí)的危險(xiǎn)可以忽略 不計(jì)(如另外設(shè)置有自動(dòng)待機(jī)系統(tǒng)時(shí))，則沒有必要改變以通風(fēng)裝置正常工作為前提所確定的 危險(xiǎn)場(chǎng)所分類。但是，如果通風(fēng)裝置的故障危險(xiǎn)不容忽視，則應(yīng)預(yù)測(cè)無強(qiáng)制通風(fēng)時(shí)爆炸性混 合物的范圍的擴(kuò)大程度，同時(shí)還應(yīng)預(yù)測(cè)通風(fēng)裝置出現(xiàn)故障的頻率及持續(xù)時(shí)間，并據(jù)此來確定 場(chǎng)所的類別。
如果通風(fēng)裝置不出現(xiàn)故障或即使有故障也很短暫，則應(yīng)把因通風(fēng)裝置的故障而擴(kuò)展的危險(xiǎn)場(chǎng) 所定為2區(qū)場(chǎng)所。
如果在通風(fēng)裝置出現(xiàn)故障時(shí)，能夠采取措施防止可燃性物質(zhì)的釋放(例如：工藝流程自動(dòng)停 止)，則不必改變?cè)_定的場(chǎng)所分類。
6) 其他條件
氣候條件、地形等其他因素也能影響爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的范圍。綜上，在確定危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)應(yīng)注意 以下事項(xiàng)：
重于空氣的氣體或蒸氣可能流入低于地面的空間，例如凹槽和溝;輕于空氣的氣體或蒸氣可 能會(huì)滯留在高處的空間，例如屋頂空間;如果釋放源位于車間外面或場(chǎng)所附近，應(yīng)該采取措 施防止大量的可燃性氣體或蒸氣進(jìn)入車間或場(chǎng)所;通風(fēng)的狀況對(duì)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的范圍影響很 大，在進(jìn)行區(qū)域劃分時(shí)應(yīng)十分注意。
2.7 根據(jù)危險(xiǎn)場(chǎng)所分類示意圖和危險(xiǎn)場(chǎng)所劃分舉例確定場(chǎng)所類別及范圍
在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)僅根據(jù)成套設(shè)備或成套設(shè)備設(shè)計(jì)的粗略審查，就把設(shè)備周圍的各部分確定為0區(qū) 、1區(qū)或2區(qū)場(chǎng)所幾乎是不可能的，而必須仔細(xì)地分析爆炸性混合物形成的各種可能性。
要想確定可燃性物質(zhì)釋放的頻度、釋放時(shí)間、釋放速率、濃度、通風(fēng)及其他影響危險(xiǎn)場(chǎng)所類 別、范圍的要素，就必須對(duì)可能形成釋放源的容納可燃性物質(zhì)的工藝流程用設(shè)備逐一進(jìn)行仔 細(xì)的考察分析。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 38
