對IEC60079—13：2010《爆炸性環境第13部分：由正壓房間“p”保護的設備》的理解

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

關鍵詞：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備，已成為工業企業爆炸危險場所中應用比較廣泛的電氣設備，常用于一些大型電氣設備（裝置），如電氣控制柜等[1-2]。目前正壓防爆技術的現行國家標準有兩部，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]，隨著技術的不斷創新，使用場所的不斷擴展，正壓技術的相關標準也相繼更新。

1 正壓防爆技術

正壓保護，實質上并不僅指正壓型電氣設備，還應該包括與設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的自動檢測裝置，是一個系統保護體系[6]。IEC60079-13：2010同樣對正壓房間的防爆型式、結構、換氣清掃、安全裝置、試驗等方面進行了規定，盡可能全面、系統的規定正壓房間的防爆技術。

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、且僅有一個內部釋放源時的正壓房間內，要求的設備保護級別（EPL）為Gb或Gc級，可降低為允許使用非防爆設備。

3 結構

新標準根據內部是否存在可燃性物質釋放源、房間是否位于危險區域，將正壓房間的結構分為三種：

3.1 位于危險區域，且無內部可燃性物質釋放源的正壓房間

該結構正壓房間可以設計成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防爆型式的進風口位于2區時，要求進風口至少安裝一個帶有報警的可燃性氣體探測器，房間內至少有一個帶有報警的可燃性氣體探測器，進風口處氣體探測器應設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/聯鎖的電氣設備，其設備保護級別應為Ga或Gb級。（2）空氣消耗裝置。若房間內設置有空氣消耗裝置（如壓縮機或實驗室通風柜），應提供足夠的空氣以滿足空氣消耗裝置和正壓系統的需要，并要求由獨立的潔凈空氣源供給。（3）房間恢復通電。壓力系統失效后，應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使用可燃性氣體探測器進行測量以確保可燃性氣體的濃度低于極限值的25%。

3.2 位于危險區域，且含有內部可燃性物質釋放源的正壓房間

該結構的正壓房間，要求進行可燃性物質評估，以確定其化學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的正常和非正常的預期釋放。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，考慮了內置閉系統結構導致可燃性物質較小的釋放，或者已經稀釋過的可燃性物質的釋放，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 位于非危險區域，且含有內部可燃性物質釋放源的正壓房間（pv防護型式）。該結構的正壓房間，要求測出保護性氣體的損失，并觸發安裝位置和有人值守的地方的報警器。另外，要求安全裝置應與房間內的釋放條件相匹配。

4 換氣和清洗

新標準對氣體吹掃及粉塵的清除進行了規定，具體內容如下：（1）氣體的吹掃。在正壓房間內部，通過換氣或房間內設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，同時要求監控流速。如果房間有專用出口，則應在出口處監測流速，無專用出口，則應使用氣體探測器以確保房間內的氣體等于或低于限制值的25%。（2）粉塵的清除。任何電氣設備（不適用房間外部的設備保護級別）通電之前，應除去房間和它內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備產生爆炸的所有安全裝置本身，應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的壓力及保護氣流的有效流量，并能發出相關信號，這對正壓外殼型防爆控制柜的防爆性能至關重要[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防爆型式的以下內容進行了規定：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定的最小值以下的房間部位，進行沖擊試驗，即承受質量為1kg、直徑為25mm的半球形鋼質沖頭從1m高度跌落所產生的沖擊力。

6.2 吹掃試驗

向房間內充入可見的化學煙，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。規定時間后，房間內所有可見煙應清除完畢。在充入化學煙的時候，不要求一次充滿，但應有次序的對各個位置充煙，以確定是否存在通風不良的空間。

6.3 最小流速試驗

應驗證正壓系統能夠在一半出口打開時，維持規定的最小流速。

6.4 具有有限釋放內置系統的過壓試驗

對內置系統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2min±10s。內置系統中的成份一直為氣體或蒸氣狀態時，試驗壓力的最小值應不低于200Pa，其他情況下不低于400kPa。對于液態樣品，最小需要10kPa的靜壓以保證流動。

7 結束語

IEC60079-13：2010較為系統的規定了正壓房間的防爆技術，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，且含有內部可燃性物質釋放源的正壓房間，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，含有內部可燃性物質釋放源的正壓房間，確實存在因結構導致的可燃性物質較小的釋放。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釋放情況，便于我們對正壓房間的設計、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，爆炸性氣體環境用電氣設備（第5部分）：正壓外殼型“P”[S].

[4]GB3836.17-2007，爆炸性氣體環境用電氣設備（第17部分）：正壓房間或建筑物的結構和使用[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].機械工業出版社，2008.

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

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