淺談爆炸性危險場所設備的選擇

彭莉

【摘要】目前國際上把爆炸事故的概率定為百萬分之一為安全，即相當于每天工作24小時114年才有1小時是危險的，以P安=10-6表示，并作為劃分爆炸性危險場所和選擇設備的依據。為了選擇適合于爆炸性危險場所的設備，達到既安全又經濟的目的，首先需要對危險場所的類別，爆炸性物質的引燃溫度，爆炸性氣體的分級有所了解。

【關鍵詞】選擇設備的依據；危險場所的類別；爆炸性物質的引燃溫度；爆炸性氣體的分級

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

為了選擇適合于爆炸性危險場所的設備，需要對以下內容進行了解：危險場所的類別，爆炸性氣體的引燃溫度及分級。

1.爆炸性危險場所分類及設備選型

爆炸危險場所按爆炸性物質的物態(tài)分為爆炸性氣體環(huán)境和可燃性粉塵環(huán)境兩類。

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)或長時間存在的場所。

1.1.2 1區(qū)

在正常運行時，可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的場所。

1.1.3 2區(qū)

在正常運行時，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)生并且僅是短時間存在的場所。

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)域劃分方法類似，分為20區(qū)、21區(qū)、22區(qū)。

1.3 分類原則

目前國際上把爆炸事故的概率定為百萬分之一為安全，即相當于每天工作24小時114年才有1小時是危險的，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場所出現(xiàn)爆炸危險的概率，另一部分為爆炸性危險場所使用的設備安全性概率。前者以P場表示，后者以P設表示。

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

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

因此P場×P設=10-6作為劃分爆炸性危險場所和選擇設備的依據，據此可達到既安全又經濟的目的。

1.4 根據區(qū)域類別選型

爆炸性氣體環(huán)境區(qū)域類別與設備型式的關系見表1所示。

爆炸性粉塵環(huán)境區(qū)域類別與設備型式的關系見表2所示。

2.爆炸性危險場所物質的引燃溫度及設備選型

2.1 爆炸性氣體的引燃溫度及設備選型

爆炸性氣體環(huán)境中具體氣體或蒸氣對應的溫度組別可參照GB3836.1-2000中表B的內容[5]。溫度組別高的設備可用于溫度組別低的環(huán)境，比如溫度組別T6的設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備選型

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

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

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

3.爆炸性氣體分級及設備選型

爆炸性氣體按最大試驗安全間隙（MESG）和最小點燃電流（MIC）進行分級，分為ⅡA、ⅡB、ⅡC三類。爆炸性氣體環(huán)境中具體氣體或蒸氣分級可參照GB3836.1-2000中表B的內容[5]。ⅡC類設備除了可用于ⅡC類氣體環(huán)境，還可用于ⅡA、ⅡB類氣體環(huán)境；ⅡB類設備除了可用于ⅡB類氣體環(huán)境，還可用于ⅡA類氣體環(huán)境；ⅡA類設備則只能用于ⅡA類氣體環(huán)境。

4.結語

危險場所的類別，爆炸性物質的引燃溫度，爆炸性氣體的分級是對設備進行選型的重要內容。本文圍繞這三個方面的內容進行分析。首先對爆炸性危險場所進行設備選型的原則進行了介紹。只有正確選擇合適的設備才能達到既安全又經濟的目的。

參考文獻

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

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

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

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

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

[6]GB3836.14-2000.爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備，第14部分：危險場所分類[S]

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

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

[9]王盡余.防爆電器[M].北京：化學工業(yè)出版社，2006.