防爆电器的安全性能与安全使用
2015-12-15 07:15:49
导读：危险场所分类是实现防爆电气产品安全使用的最重要的基础工作。
上述三项标准对用户部门来说，首要的、最基础的工作是对本部门所涉及的爆炸危险场 所的分类。这正如一个就诊的患者，首先要通过全面检查和医生对症状的分析判断后的确诊 一样。准确的确诊是对症治疗和安全用药的基础。本文专门针对国标“危险场所分类” (GB 383614—2000)进行一些分析介绍。
1 危险场所分类的目的
危险场所分类是对可能出现爆炸性气体环境的场所进行分析和分类的方法。场所分类的目的 ， 是为了使用于该类爆炸危险场所的防爆电气设备的选型和安装具有足够的安全性和良好的经 济性。因为在使用可燃性物质的危险场所，要保证爆炸性气体环境永不出现是困难的。同样 ，要确保使用于危险场所的电气设备永不成为点燃源也是困难的。因此，危险性大的场所( 即 出现爆炸性气体环境可能性大的场所)应选择安全性能高的防爆电气设备类型。反之，对于 危险稍小的场所(即出现爆炸性气体环境可能性稍小的场所)，可选择安全性稍低(但仍具有 足够安全性)、价格相对便宜的防爆电气设备类型。
2 危险场所分类工作的主要内容
危险场所分类工作主要有两方面的内容：
(1) 根据爆炸性气体环境出现的频率和持续时间把危险场所分为三个区域
0区：爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的场所；
1区：在正常运行时，可能出现爆炸性气体环境的场所；
2区：在正常运行时，不可能出现爆炸性气体环境，如果出现也是偶尔发生，并且仅是短时 间存在的场所。
(2) 确定危险场所存在的数量和范围
因为仅仅确定某处危险场所的区域类别还不够，还必须确定这类危险场所在设备内部和 周围存在的数量，而且要确定每类危险场所的空间范围也就是说要对场所的空间范围进行 准确的定量。
3 危险场所分类的基本安全原则
(1) 对处理或贮存可燃性物质的设备及装置进行设计时，应尽可能使危险场所的类别成为危 险性最小的类别，尤其应使0区场所及1区场所的数量及范围都成为最小，亦即尽可能使大多 数的危险场所都成为2区场所。
(2) 工艺流程用设备应主要为2级释放源，如果达不到此要求，也应使该释放源以极有限的 量及释放率向空气中释放。
(3) 危险场所的类别确定后，不得随意进行变更。对于维修后的工艺设备，必须认真检查 后确认其是否能保证原有设计的安全水平。
4 危险场所分类的思路
由危险场所的定义可知，危险场所是爆炸性气体环境出现或预期可能出现的数量达到足以要 求对电气设备的结构、安装和使用采取专门安全预防措施的区域。
由定义可见，判断场所是否为危险场所，主要根据该场所是否可能出现爆炸性气体环境，而 爆炸性气体环境形成的条件，是可燃性气体的浓度范围是否处于爆炸极限范围内。可燃性气 体在空气中的浓度在这个爆炸极限(即爆炸下限和爆炸上限)范围内，遇点燃源即可形成爆炸 ；若超出这个范围，即使用很强的点燃源也不能激发爆炸。也就是说，凡是浓度低于爆炸下 限或高于爆 炸上限的混合物，与点燃源接触时都不会引起火焰自行传播。浓度低于爆炸下限时，由于过 量的空气作为惰性介质参与燃烧反应，消耗一部分反应热，起了冷却作用，阻碍火焰自行传 播；相反，浓度高于爆炸上限时，由于可燃物过剩，即空气量不足，导致化学反应的不完全 ，反应放出的热量小于损耗的热量，因而也阻碍火焰蔓延。
由上述可见，场所中的可燃性气体出现的数量是决定场所危险性的关键，而场所中可燃性气 体的出现，主要取决于可燃性气体释放源及影响可燃性气体积聚的通风状况。因此，我们可 以 理出这样一个解决问题的思路：场所根据其危险性大小分类——场所的危险性取决于场所 中爆炸性气体环境出现的数量——爆炸性气体环境是由可燃性气体的出现数量，即爆炸极限 决定的——可燃性气体出现的数量取决于释放源和场所的通风状况。
5 场所分类的方法
场所分类方法的核心问题是对场所中可能出现爆炸性气体环境基本概率的分析，这需要有经 验的专业人员的研究和参与，同时，要积累和收集场所中每台设备的运行状况和场所环境因 素等资料。因此，场所分类应由熟悉可燃性物质性能、设备和工艺状况的专业人员与从事 安全、电气及其他相关工程技术人员讨论确定。具体方法如下：
(1) 查找和确定释放源
场所中存在可燃性气体或蒸气才有可能形成爆炸性气体环境。因此，首先必须查找场所中的 含有可燃性物质的储存设备、加工设备或输送管道是否可能向场所中释放出可燃性气体或蒸 气，或者空气是否可能进入容器内与可燃性气体或蒸气混合形成爆炸性混合物。
每一台设备(例如储罐、管道、泵、压缩机等)，如果其内部含有可燃性物质，就应该被视为 潜在的释放源。如果它们不可能含有可燃性物质，那么很明显它们的周围就不会形成爆炸性 混合物。如果该类设备虽含有可燃性物质，但不可能逸出或泄漏到场所中，则可以不视为释 放源(例如：设置于某一空间的无接缝的管道)。
如果已确认设备会向场所中释放可燃性物质，则应先确定释放频率和持续时间，并据此确定 释放源的等级：
a 连续级释放源：连续释放或预计长期释放的释放源。
如，固定顶的油罐上部空间和排气口；敞开的可燃性液体容器的液面附近处等，均应视为连 续级释放源。
b 1级释放源：在正常运行时，预计可能周期性或偶尔释放的释放源。
如，正常运行时，预计会向周围场所释放可燃性物质的泵、压缩机或阀门的密封处；含有可 燃性液体的容器上的排水口处；正常工作时，预计可燃性物质可能释放到周围场所中的取样 点；正常工作中，预计会释放可燃性物质的泄压阀、排气孔或其他开孔等均应视为1级释放 源。
c 2级释放源：在正常运行时，预计不可能释放，如果释放也仅是偶尔和短期释放的释放源 。
如，正常运行时，不可能泄漏的压缩机或阀门的密封处；正常运行时，不可能泄漏的法兰、 连接件或管道接头；正常运行时，不可能向周围场所释放可燃性物质的取样点等均应视为2 级释放源。
(2) 确定危险场所的区域类型
划分危险场所的区域类型主要依据场所中的释放源等级和通风条件。
一般来说，连续级释放源形成0区危险场所；1级释放源形成1区危险场所；2级释放源形成2 区危险场所。
同时应根据通风条件确定区域划分。如通风良好时，可降低危险场所的区域类别。反之，如 通风不良时，可提高危险场所的区域类别。这是因为释放到周围场所中的可燃性气体或蒸气 ，会借助于通风形成的空气流动或扩散，使其浓度稀释至爆炸下限以下。
(3) 确定危险场所的区域范围
影响危险场所区域范围的有可燃性气体或蒸气的释放速率、气体的爆炸下限、相对密度、通 风条件等诸多因素，因此要对它们的影响综合分析后，确定危险场所的区域范围。
