防爆撓性連接管在易燃易爆環(huán)境的作用

建筑物內(nèi)部，宜以廠房為單位劃定爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的范圍。如果該廠房?jī)?nèi)空間很大，根據(jù)通風(fēng)情況，釋放源釋放的易燃物質(zhì)量少時(shí)，可按廠房?jī)?nèi)部分空間劃定爆炸危險(xiǎn)的區(qū)域范圍。但一般情況下，封閉或半封閉式廠房通常多為通風(fēng)不良場(chǎng)所。建筑物內(nèi)部，以室為單位劃定范圍，即當(dāng)同一室內(nèi)布置有甲類氣體及甲類、乙A類液體的設(shè)備時(shí)，不管室內(nèi)還有丙類或其它類液體的設(shè)備，全室都劃分為2區(qū)。

1.爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的范圍劃分，搞好易燃易爆環(huán)境電氣設(shè)計(jì)的首要任務(wù)就是對(duì)生產(chǎn)場(chǎng)所正確地進(jìn)行爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分。這一點(diǎn)直接影響到下面的一系列設(shè)計(jì)工作，如：主要電氣設(shè)備的選型、電線電纜的選擇、安裝標(biāo)準(zhǔn)等，直接涉及生產(chǎn)和人身安全，應(yīng)當(dāng)根據(jù)釋放源的級(jí)別和位置、易燃物質(zhì)的性質(zhì)、通風(fēng)條件、障礙物及生產(chǎn)條件、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后綜合確定。

　　氣體爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的范圍劃分

　　（1）建筑物內(nèi)部釋放源。

　　b、封閉廠房通風(fēng)良好時(shí)，以廠房為界劃為2區(qū)。其它爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的范圍同通風(fēng)不良時(shí)。一般生產(chǎn)車間均屬于封閉式廠房。在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)如若采用了機(jī)械通風(fēng)，通?？烧J(rèn)為是通風(fēng)良好的狀態(tài)。

　?。?）生產(chǎn)裝置區(qū)的釋放源。當(dāng)易燃物質(zhì)重于空氣時(shí)，以釋放源為中心，半徑為15m的范圍內(nèi)劃為2區(qū)。當(dāng)易燃物質(zhì)輕于空氣時(shí)，以釋放源為中心，半徑為4.5m的范圍內(nèi)劃為2區(qū)。

　a、封閉廠房通風(fēng)不良時(shí)，以廠房為界，廠房?jī)?nèi)劃為1區(qū)。當(dāng)易燃物質(zhì)重于空氣時(shí)，如釋放源距離建筑物外墻小于12m時(shí)，以釋放源為中心，半徑為15m，高度為7.5m的范圍內(nèi)（廠房外）劃為2區(qū)。如釋放源距離建筑物外墻大于等于12m時(shí)，通向露天的門、窗外3m以內(nèi)的空間，在自然通風(fēng)良好的條件下也劃為2區(qū)。當(dāng)易燃物質(zhì)輕于空氣時(shí)，如釋放源距離建筑物外墻小于1.5m時(shí)，以釋放源為中心，半徑為4.5m，高度為7.5m的范圍內(nèi)（廠房外）劃為2區(qū)。如釋放源距離建筑物外墻大于等于1.5m時(shí)，通向露天的門、窗外3m以內(nèi)的空間，在自然通風(fēng)良好的條件下也劃為2區(qū)。

　　（3）重于空氣的易燃物質(zhì)貯罐。

　　a、固定式貯罐，在罐體內(nèi)部未充隋性氣體的液體表面以上的空間劃為0區(qū)。以放空口為中心，半徑為1.5m的空間和爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的地坪下的坑、溝劃為1區(qū)。貯罐無堤時(shí)，距離貯罐的外壁和頂部3m的范圍內(nèi)劃為2區(qū)。當(dāng)貯罐周圍設(shè)圍堤時(shí)，貯罐外壁至圍堤，其高度為堤頂高度的范圍內(nèi)劃為2區(qū)。如貯罐外壁至圍堤距離小于3m時(shí)，爆炸危險(xiǎn)區(qū)域應(yīng)劃出圍堤外。

　　b、浮頂式貯罐，在浮頂移動(dòng)范圍內(nèi)的空間劃為1區(qū)。貯罐無堤時(shí)，距離貯罐的外壁和頂部3m的范圍內(nèi)劃為2區(qū)。貯罐在堤內(nèi)，如貯罐外壁至圍堤距離大于等于3m時(shí)，其水平距離從貯罐外壁延伸至圍堤的范圍內(nèi)劃為2區(qū)；否則應(yīng)距貯罐外壁3m范圍內(nèi)都劃為2區(qū)。

　?。?）非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域。爆炸性氣體環(huán)境內(nèi)的車間采用正壓或連續(xù)通風(fēng)稀釋措施后，車間可降為非爆炸危險(xiǎn)環(huán)境。在生產(chǎn)過程中使用明火的設(shè)備附近，或熾熱部件的表面溫度超過區(qū)域內(nèi)易燃物質(zhì)引燃溫度的設(shè)備附近，以及在生產(chǎn)裝置區(qū)外，露天或開敞設(shè)置的輸送易燃物質(zhì)的架空管道地帶（但其閥門處按具體情況定），可劃分為非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域。

　?。?）危險(xiǎn)區(qū)域的范圍劃分標(biāo)準(zhǔn)不一?，F(xiàn)行國(guó)標(biāo)有《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50058-92）與《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備，第14部分：危險(xiǎn)場(chǎng)所分類》（GB3638.14-2000），但兩個(gè)國(guó)標(biāo)規(guī)范有很大的不同。GB3638.14-2000與GB50058-92相比，充分考慮了通風(fēng)對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域劃分的影響，因此GB3638.14-2000的范圍劃分明顯要比GB50058-92小很多。GB3638.14-2000是強(qiáng)制性國(guó)標(biāo)，但不是設(shè)計(jì)規(guī)范，筆者認(rèn)為，基于安全可靠性的考慮，還是以GB50058-92為準(zhǔn)。

　　其它注意要點(diǎn)：（1）低壓電力、照明線路用的絕緣導(dǎo)線和電纜的額定電壓，必須不低于工作電壓，且不應(yīng)低于500V，工作中性線的絕緣的額定電壓應(yīng)與相線電壓相等，并應(yīng)在同一護(hù)套或管子內(nèi)敷設(shè)。

　?。?）在爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中，在TN-S系統(tǒng)中的單相回路中需要安裝兩極開關(guān)，在分?jǐn)嘞嗑€時(shí)必須把N線分?jǐn)啵聪嗑€與N線同時(shí)分?jǐn)啵＿@僅僅是指在供電系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下，避免觸及帶電的N線而受到電擊危險(xiǎn)或N線產(chǎn)生電火花引起爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)，這只是安全用電的措施之一，而不能解決所有安全用電的問題。

　　（3）10kV及以下架空線路，嚴(yán)禁跨越爆炸性氣體環(huán)境。架空線路與爆炸性氣體環(huán)境的水平距離，不應(yīng)小于桿塔高度的1.5倍。

　2.電線電纜的選擇國(guó)標(biāo)GB50058-92《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》中指出，在爆炸性氣體環(huán)境1區(qū)、2區(qū)內(nèi)，絕緣導(dǎo)線和電纜截面的選擇，應(yīng)符合下列要求：

　?。?）導(dǎo)體允許載流量，不應(yīng)小于熔斷器熔體額定電流的1.25倍，和自動(dòng)開關(guān)長(zhǎng)延時(shí)過電流脫扣器整定電流的1.25倍。

　?。?）引向電壓為1000V以下鼠籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)支線的長(zhǎng)期允許載流量，不應(yīng)小于電動(dòng)機(jī)額定電流的1.25倍。

　?。?）在1區(qū)內(nèi)，銅芯控制電纜的zui小截面為2.5mm2，而在2區(qū)內(nèi)，銅芯控制電纜的zui小截面為1.5mm2。

　　另外，在此規(guī)范前提下，還應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流選擇電纜截面。一般來講，經(jīng)濟(jì)電流截面比允許載流量截面要放大1～2級(jí)，但也有偏小的情況。所以，按經(jīng)濟(jì)電流選擇電纜截面時(shí)，要用允許載流量進(jìn)行校核，然后選擇截面較大者，以首先保證安全的運(yùn)行。另外，這種情況是在單根電纜敷設(shè)的條件下。實(shí)際上，我們?cè)谶x擇電纜時(shí)應(yīng)根據(jù)具體的環(huán)境溫度、敷設(shè)方式等因素用適當(dāng)?shù)南禂?shù)將載流量加以調(diào)整，那么我們選擇的電纜截面將會(huì)放大（選擇電纜時(shí)應(yīng)適當(dāng)放大），既滿足了防爆電氣設(shè)計(jì)規(guī)范，又縮小了與經(jīng)濟(jì)截面的差距。

　　3.防爆電氣設(shè)備的選擇選用防爆電氣設(shè)備的防爆類型、級(jí)別及溫度組別應(yīng)按防爆區(qū)域等級(jí)及防爆介質(zhì)等級(jí)劃定，其形式有兩種：

　　（1）接線口為螺紋式。國(guó)外防爆電機(jī)大多屬于這種形式，國(guó)內(nèi)也有不少廠家已開始生產(chǎn)。這種形式，鋼管可直接與防爆撓性管進(jìn)行連接。防爆撓性管上應(yīng)配套連接件，與鋼管是螺紋連接，否則撓性管上應(yīng)加裝防爆活接頭。在引入非密封的防爆電氣設(shè)備前，在防爆撓性管與電氣設(shè)備接線口處應(yīng)裝設(shè)隔離密封裝置。電纜引入時(shí)加防爆密封接頭，電線引入時(shí)加防爆隔離密封盒。當(dāng)電氣設(shè)備的接線盒自帶密封裝置時(shí)，可不必另加隔離密封裝置。防爆電氣設(shè)備直接與防爆撓性管配套連接，既便于安裝，又安全、美觀。

　?。?）接線口為卡套式。目前，國(guó)內(nèi)大部分防爆電機(jī)都屬此類。接線時(shí)電纜從鋼管中裸露引出直接接到用電設(shè)備接線口處。接線口及管口處必須用填料（密封膠泥）密封。這種做法雖然造價(jià)低，但不易安裝、不美觀、安全性低，碰到不負(fù)責(zé)任的或資質(zhì)不夠的施工隊(duì)伍，其安全性就大打折扣，將給安全生產(chǎn)帶來巨大的隱患。通常運(yùn)用的處理方法為：拆掉卡套口送到防爆電器加工廠重新加工絲扣，與防爆撓性管相配套，既安全、美觀，又降低了造價(jià)。

　　4.電線電纜和電氣設(shè)備的安裝根據(jù)規(guī)范要求和經(jīng)驗(yàn)，化工行業(yè)易燃易爆環(huán)境車間內(nèi)的配電線路設(shè)計(jì)一般都以電纜橋架為主，鋼管與電纜溝的敷設(shè)為輔。

　　正常情況下，在±0.000m平面，先由室外橋架引入，進(jìn)入室內(nèi)后至用電設(shè)備附近沿墻或柱引下至電纜溝（敷設(shè)完畢后封死，以防白蟻和進(jìn)水），然后穿管在地面下暗敷設(shè)至電動(dòng)機(jī)旁，再用防爆撓性連接管接至電機(jī)接線口處。而在其它高于±0.000m上的平面，電氣線路基本上都是由橋架架空引入，然后由橋架穿管架空敷設(shè)至電動(dòng)機(jī)旁，再由防爆撓性連接管引入電機(jī)接線口。

　　在爆炸危險(xiǎn)環(huán)境明敷電纜過墻或穿出地面時(shí)應(yīng)穿鋼管，并需增設(shè)相應(yīng)的防爆隔離密封（如在穿墻套管內(nèi)填充不燃纖維作堵料，管口加密封膠泥）。當(dāng)采用非密閉性電纜溝時(shí)，應(yīng)在溝中充沙，并使電纜上、下各有100mm厚的細(xì)沙。

　　另外，架空橋架敷設(shè)時(shí)宜選用阻燃電纜，在1區(qū)、2區(qū)內(nèi)電纜線路不應(yīng)有中間接頭。不準(zhǔn)明敷絕緣導(dǎo)線，必須采用鋼管配線工程。穿線鋼管應(yīng)采用低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管。

　　5.防爆電氣設(shè)備的接地在爆炸危險(xiǎn)環(huán)境內(nèi)，所有電氣設(shè)備都必須進(jìn)行可靠接地，以確保運(yùn)行的安全可靠。對(duì)于電氣設(shè)備的金屬外殼和鎧裝電纜的接線盒，都必須具有外接地螺栓，并標(biāo)出接地符號(hào)。對(duì)攜帶式和移動(dòng)式電氣設(shè)備，可不設(shè)外接地螺栓，但必須采用有接地芯線的電纜。

　　電氣設(shè)備接線盒內(nèi)部（當(dāng)采用直接引入方式時(shí)，則在主空腔內(nèi)部）必須設(shè)有的內(nèi)接地螺栓，并標(biāo)出接地符號(hào)。但電機(jī)車上的電氣設(shè)備和電壓不高于36V的電氣設(shè)備除外。對(duì)沒有必要接地或不允許接地的電氣設(shè)備，可不設(shè)內(nèi)、外接地螺栓。Ⅱ類本質(zhì)安全型的電氣設(shè)備可只設(shè)外接地螺栓。

　　對(duì)外接地螺栓的直徑要求是：功率大于10kW的設(shè)備，不得小于M12mm；功率大于5kW至10kW的設(shè)備，不得小于M10mm；功率大于250W至5kW的設(shè)備，不得小于M8mm；當(dāng)功率不大于250W，且電流不大于的設(shè)備，不得小于M6mm；本質(zhì)安全型電氣設(shè)備和儀器儀表類的外接地螺栓能壓緊接地芯線即可。

　　對(duì)內(nèi)接地螺栓的直徑要求是：當(dāng)導(dǎo)電芯線截面不大于3.5mm2時(shí)，應(yīng)不小于接線螺栓直徑。當(dāng)導(dǎo)電芯線截面大于3.5mm2時(shí)，應(yīng)不小于連接導(dǎo)電芯線截面一半的螺栓直徑，但至少等于連接3.5mm2芯線的螺栓直徑。

　　6.有爆炸危險(xiǎn)的露天封閉鋼罐的防雷露天裝設(shè)有爆炸危險(xiǎn)的封閉鋼罐和工藝裝置（石油、化工類鋼罐除外），當(dāng)其壁厚不小于4mm時(shí)，一般可不裝接閃器，但應(yīng)接地，且接地點(diǎn)不應(yīng)少于2處，兩接地點(diǎn)間距離不宜大于30m，當(dāng)采用接閃器保護(hù)時(shí)，其外表面的2區(qū)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境可不在保護(hù)范圍內(nèi)。對(duì)浮頂罐應(yīng)將浮頂與罐體用兩根截面積不小于2.5mm2的軟銅線作良好的電氣連接。引入、引出罐體的金屬管道應(yīng)在法蘭等接頭處做好電氣連接。