淺談防爆技術要求及設備選型

摘要：本文簡單介紹了爆炸性危險環境中的防爆要求與電氣設備的選型。為防爆電氣設備的選型提供了參考。

關鍵詞：爆炸 危險分區 防爆型式

0.引言

近年來突發多起特大安全事故，如煤礦瓦斯爆炸事故、11·22青島中石化輸油管道爆炸事件等等。拋開事故具體原因的層面，但至少我們已經意識到危險環境里的任何安全因素都不可小視，亟需不斷地提高爆炸性危險環境的安全標準與要求，以消除重大安全隱患。

我們從以下幾方面對爆炸性環境與設備的選用進行一些了解。

1.防爆知識

危險環境的爆炸三要素為：點燃源、易燃物質、空氣。當這三個條件同時存在，并且當爆炸性物質與空氣的混合濃度處于爆炸極限范圍內時，將產生爆炸。點燃源主要涉及工業過程中出現的熱表面、機械火花、鋁熱反應、電弧和靜電放電等。機械與電氣設備的電火花和溫度是產生爆炸的主要點燃源。

防止爆炸發生最理想的方法是避免形成爆炸性環境，但是這很難實現，實際的方法有排除（消除）可能的點火源，從三個必要條件來考慮，限制了其中的一個必要條件，就限制了爆炸的產生。

2.爆炸性危險場所的分區

電氣設備的一種防爆型式其外殼能夠承受通過外殼任何接合面或結構間隙滲透到外殼內部的可燃性混合物在內部爆炸而不損壞并且不會引起外部由一種多種氣體或蒸氣形成的爆炸性環境的點燃。

這是我們最常見的一種防爆型式，體積笨重，比較簡單，不需要如安全柵之類的關聯設備。但是在打開表蓋前，必須先把電源關掉，否則萬一產生火花，便會暴露在大氣之中，從而出現危險。

2）本安型（i）：（0區和1區防爆技術）

在本安型電路中需要用到安全柵，它是接在本安電路和非本安電路之間，用于限制本安電路的電壓和電流使其達不到引起點燃程度的裝置。

本質安全型儀表的防爆性能，不是采用通風、充氣、充油、隔爆等外部措施實現的，而是由電路本身實現的，因而是本質安全的。它能適用于一切危險場所和一切爆炸性氣體、蒸氣混合物，并可以在通電的情況下進行維修和調整。但是，它不能單獨使用，必須和本安關聯設備（安全柵）、外部配線一起組成本安電路，才能發揮防爆功能。

3）增安型（e）：（1區防爆技術）

對在正常運行條件下不會產生電弧或火花的電氣設備進一步采取措施，以提高安全程度，防止電氣設備產生危險溫度、電弧和火花的可能性的防爆型式。

增安型與隔爆型相比結構簡單，維修方便，造價低廉等優點；外殼不要求具有承受內部爆炸的強度，但至少應承受規定的機械沖擊，具有IP54的外殼防護等級。在煤礦井下應用較多，但增安型電氣設備的防爆性能較隔爆型的差。

4）正壓型（p）：（1區防爆技術）

通過保持外殼內部保護氣體的壓力高于外部周圍爆炸性環境壓力，以阻止外部爆炸性氣體進入外殼內。

主要技術措施有，用空氣或惰性氣體換氣，用壓力檢測控制器監控內部壓力，當壓力高于設計規定值（大于50Pa ）時，外殼內部電氣設備自動得電；主電源與壓力互鎖聯動，當壓力低于規定值時就切斷主電源；在設備氣體充分換氣以減少可燃性氣體或蒸氣濃度以前，不能通電。典型應用于控制柜、儀表盤、分析儀器、正壓小屋等。

4.綜述

基于安全第一位的考慮，在爆炸性環境中使用的電氣設備，應首先能滿足防爆技術安全要求。防爆電氣設備的選型應遵循以下幾大原則：

1）安全可靠性原則。設備的類、級、組別應與使用的爆炸性環境相適應。

2）經濟性原則。設備選型不必高選，對于同等級別的產品應考慮價格、壽命、可靠性、運行費用、耗能、備件的可獲得性等因素。

3）環境適應性原則。在同等條件下，應選結構簡單、重量輕的產品，必要時還應考慮系統運行要求，如連續的自動化系統應優先選用本質安全型產品。

參考資料：GB 3836.1-2010 爆炸性環境 第1部分：設備 通用要求