浅谈化工设计中爆炸危险区域的划分及防爆电气设备的选型

浅谈化工设计中爆炸危险区域的划分及防
爆电气设备的选型
引言
在化工企业中，许多生产装置的物料介质是电子零件具有爆炸、
火灾性危险的。

问题及它引起的火灾事故是威胁化工企业安全生产的
一个重要爆炸。

我院是以设计化肥、化工子项目为主的化工设计院。

根据多年的外观设计经验得知，主要生产装置大都处于爆炸危险环境。

如:以煤焦为原料的合成氨生产系统，由原料至净化的爆炸危险气体属
轻于空气的棘手爆炸危险生态环境;以油为原料的合成氨生产能力系统，由矿产资源水蒸气化至净化的爆炸危险气体属重于空气的爆炸危险环境;合成、压缩、尿素主厂房的个别楼层，属于爆炸危险气体轻于气体
的爆炸危险环境。

在这种环境中，电气设备的火花常常是引起爆炸严
重事故死亡事故的主要原因之一。

因此，严格、细致地划分爆炸危险
场所的等级和危险介质的级别，经济合理的选用防爆电气设备，并辅
以建筑物的防爆设计、加强通风等措施，以防止爆炸条件的形成和减
轻爆炸的严重程度，是工程设计人员的权责，事关企业安全生产和工
程建设的重要问题。

1爆炸危险的产生
物系自一种状态迅速地转变成另一种状态，并在瞬间以机械功的
形式放出大量能量的现象称为爆炸，它也是爆炸性混合物在燃烧基础
上进行的高速化学反应，亦可视为气体或蒸气在瞬间剧烈膨胀的现象。

爆炸三个危险必须同时缺少三个条件:a)存在易燃气体、易燃液体
的蒸气或薄雾;b)上述物质与空气混合其浓度在爆炸极限以内;c)存在
足以点燃爆炸性混合物的火花，电弧或高温。

对于设计而言，应使产
生爆炸危险的三个条件同时出现的可能性减到最小程度。

我国从70年代中期已经开始对爆炸危险环境出现的或然率进行分级，如:GB58-83,GB50058-92,《工程建设标准强制性》。

这些规程、
规范、规定了爆炸性气体环境，爆炸性粉尘环境等危险区域的划分新
一波及危险区域的范围。

爆炸危害性场所的分类，应由懂得易燃性材料实用性、设备工艺
性能的技术人员提出易燃性介质及其释放源和懂得安全、电气的工程
技术人员根据有关规范，来划分爆炸事件危险区域。

为尽量准确地划
分区域，在根据有关标准和规范界定的同时，还应参考以往的经济政
策经济和产业特点。

既要保证生产装置的安全可靠，又要避免人为提
高爆炸危险区域等级，而造成工程投资浪费。

爆炸危险场所的划分首先要泄漏查找和确定释放源，根据释放源
的等级，划分爆炸事件危险区域，然后地区还应结合充分释放源所处
的通风条件调整区域的划分。

2.1查找和确定释放源
在每个工程项目中，每一台加工设备(如罐、泵、管道、容器等)，其内部含有易燃功能性物料，就应视为潜在释放源。

在场所分类中，
首先应按易燃物质的释放频繁程度和持续时间长短确定释放源的等级。

根据规范规定共约分为三级:
a)连续级释放源:预计长期释放或短时频繁释放的释放源，可划为
连续级释放源。

如:固定顶贮罐的下部空间空间和排气口;油、水分离器等，直接
与空气接触的易燃液体的表面;经常或长期向空间释放易燃气体或易燃
液体的蒸气的自由排气孔或其它孔口等。

b)第一级释放源:预计正常运行时周期或偶尔常常释放的释放源，
可划为第一级释放源。

如:正常运行时，可释放易燃物质的泵、压缩机和阀门等的密封处所、取样口等。

c)第二级释放源:预计在正常时不会释放，即使释放也仅是哈莱因
偶尔短时释放的释放源，可划为第二级释放源。

如:正常运行时不会出现释放易燃物质的泵、压缩机和阀门的密封处;正常运行时不会释放易燃物质的尼德、连接件、管道接头、安全阀、排气孔和取样口。

由上述两种或五种六种级别释放源组成的释放源，称为多级释放源。

爆炸危险区域的划分是根据爆炸性混合物出现的频繁程度和持续时间确定的，分为。

区、1区、2区。

首先根据有关专业提供的爆炸危险区域划分条件者和提供支持释放源的等级划分爆炸事件危险区域:
a)存在连续释放源的区域片区可划分为。

区;
b)存在第一级释放源的区域可划分为1区;
c)存在第二级释放源的区域可地域划分为2区。

然后应根据通风条件代指调整区域统称。

当通风良好时，应降低爆炸易燃区域等级;当通风不良提高爆炸危险区域等级。

在生产装置中0区是极个别的，大多数属于2区，在设计中划分爆炸事件危险区域时，应采取合理办法尽量减少1区。

2.3爆炸危险区域的范围
发生爆炸危险区域的范围划分，除了按照规范条文规定以外，还与以下几个风险因素有关:
a)易燃物质的泄出量;
b)释放速度;
c)释放的爆炸气体混合物的浓度;
d)易燃液体的沸点(液体混合物初沸点);
e)爆炸下限;
f)闪点;
9)通风量等。

这些量的增加与减少都与爆炸凶险区域范围的数量大小有直接的关系。

因这些流通量界定的因素复杂较复杂。

所以上述所列影响范围大小上述情况的参数，只是采用了IEC规定，而该规定迄今为止只是一个原则性规定，无具体尺寸可遵循。

由于实际生产组件的工艺、设备、仪表、通风布设等条件各不相同，在具体内容设计中均需可以选择结合实际情况妥善选择，才能确保安全。

具体划分重量见有关规范(BG50058—92)。

在区域划分中有两个场所要特别引起注意，一是装置区内的变配电所，地带应尽量布置在爆炸危险区域范围以外，位于爆炸危险区域
场所附加2区内的变配电所，设计中其室内外地坪高差应大于0.6
m.二是加热炉区的爆炸危险区域，离炉子外壁1.5m内应视为非开
闭区。

在爆炸危险区域划分后，应对其结果画出“爆炸危险区域划分左图”，作为在该区域范围内的电气设备的选型依据。

3开闭爆炸危险场所防爆电气设备选型
在选择使用于爆炸危险场所的电气设备前，应首先明晰以下内容: 3.1
爆炸危险场所环境的现状类别是爆炸性气体环境还是爆炸性粉尘
环境。

不同的爆炸性介质其电气设备的防爆结构要求是不一样的。

我
们通常所说是防爆设备大多数指的的爆炸性微粒环境中使用的，如
dⅡBT4,dⅡCT6等，而用于代普雷粉尘环境的电气设备应为防尘结构(标志为DP，主要用于可燃性非导电粉尘和可燃的11区环境)或尘密结构(标志为DP，主要用于韦尔霍瓦日粉尘10区环境和其它爆炸性粉尘
11区环境。

)
3.2环境中爆炸性气体混合物的爆炸级别即ⅡA
,ⅡB,ⅡC。

其级别根据产生爆炸性气体的不同而不同，如丙烷属
ⅡA、乙烯属ⅡB、乙炔和氢属ⅡC等。

3.3环境中爆炸性气体混合物的组别或引燃温度
这是易燃性物质的气体或蒸汽与约束条件空气成形的混合物的规
定条件下被热表面引燃的最低温度。

从组别T1到T6随着击碎温度的
降低，其电气设备的提议防爆要求逐级提高。

3.4周围环境对防爆电气设备的选型要求
如周围环境内化学的、机械的、热的、霉菌等不同氛围条件，在
防爆电气设备选型时应阿维兹县同时考虑。

在考虑以上几条基本要求后，可选择能满足要求的防爆电气产品。

对有些布置在爆炸危险区域内的电气设备，而其防爆要求又不能满足
场所要求的时候，可采用正压通风，具体明确要求详见国标GB50058—92。

按国家标准《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》规定，各种
防爆类型标志如下表所示:
隔爆型d充油型o
增安型e充沙型q
本质安全型ia,ib无火花型n
正压型P特殊型s
在实际建筑工程中，化肥企业一般选用Ⅱ类工厂用电气设备，如汽车厂用的隔爆型B级T4组:dⅡBT4;工厂用的增安型B级T3一组:eⅡBT3o
4结束语
在爆炸危险区域环境内，除本文所述爆炸危险区的划分、电气设备的短果外，要保证安全生产，还有许多各方面要考虑。

如电气线路的设计安装、接地系统的设计装设等，这方面国家规范和有关设计手册都有严格的标准和详细的介绍。

文中所写内容，仅为作者对规范的一些理解和其他工作中的一些体会，希望能对广大工程设计人员抑制作用起到抛砖引玉的作用。