关于爆炸性气体.粉尘同时存在的危险场所防爆问题

专　　述

关于爆炸性气体、粉尘同时存在的危险场所防爆问题

康　虹桥1,秦建聪1,郑金伍1,郭建堂2

(1.苏州东南液压电梯有限公司,江苏苏州215021;2.南阳防爆电气研究所,河南南阳473008)[关键词]爆炸性气体;爆炸性粉尘;防爆

[摘　要]随着科技的深入发展,爆炸性气体及爆炸性粉尘并存场所中的防爆问题日益凸

现出来。文章以并存场所防爆电梯的定货为例,对所提定货要求不全面现象及技术参数存在的问题等进行了讨论。着重强调了并存场所的防爆要求;得出了并存场所设备必须为同时满足气体及粉尘防爆要求并获得防爆合格证的复合型产品,才能确保防爆安全的结论。

[中图分类号]X932　　　[文献标识码]A　　　[文章编号]1004-9118(2006)01-0001-03SomeAspecttoExEquipmentUsedinHazardousAreasPresentExplosiveGas

andCombustibleDustSimultaneous

KANGHong-qiao,QINJian-cong,ZHENGJin-wu,GUOJian-tang(1.SuzhouSouthEastHydraulicElevatorLtd.,JiangsuSuzhou215021;

2.NanyangExplosionProtectedElectricalApparatusResearchInstitute,Henan,Nanyang473008,China)Keywords:explosivegas;combustibledust;Explosionprotection

Abstract:Withthedevelopmentofscienceandtechnology,thespecialcasewhereexplosivegasandcombustibledustpresentsimultaneousisemergedmoreandmore.Thisarticle,takingaorderofExelevatorwhichtobeusedinlocationwhereexplosivegasandcombustibledustpresentsimultaneously(hereafteritiscalledasG/Dlocation),pointsouttheitemsandrequirementsinthisorderforthiscaseshouldbecoveredcompleted,especiallyforthetechnicaldata.Bythisspecialcase,theauthorsempha2sizetherequirementsforexplosionprotection,andachievetheconclusionthattheproductshouldbemettherequirementsbothofgasanddust,indicatedwithdoubleEx-markingsforthecombinedstructureofequipment.

0　引言

随着科学技术的进步,以及新材料、新工艺、新产品的不断出现,煤炭、石油、化工、冶金、纺织以及制药等行业,近年来出现了爆炸性气体和爆炸性粉尘同时存在的爆炸性危险场所。在这样的爆炸性危险场所中如何选用防爆电气产品,是以前没有遇到的问题。原来单一适用于爆炸性气体环境或单一适用于爆炸性粉尘环境的防爆电气产品,就不能在这种环境中使用了。这就给用户和产品制造企业提出了新的要求,要选用同时符合爆炸性气体和爆炸性粉尘要求的产品,才能使用。

近年来,一些石油、化工企业就提出了这样的要求,一些制造企业也为某些用户生产了一些这样

的产品。由于这些新设备、新工艺、新产品有些是从国外引进的,国外对其危险区域已有规定和要求。可能是国外标准(特别是美国标准)与国内标准不完全对应,有所区别,用户在提出定货要求时,就出现了要求不全面的现象。如苏州东南液压电梯有限公司就收到一个关于订购防爆电梯的标书,业务是中国兰州年产60万t乙烯改扩建工程聚乙烯装置。电梯设备名称:粉料树脂处理框架电梯。设计单位是“中国石化集团宁波工程有限公司”。

在技术参数及说明中说明该防爆电梯应是:“2.1粉料树脂装置载货电梯为1600kg货运电梯,数量一台。”

“2.2该货运电梯为防爆电梯兼消防电梯。”“环境类别:危险区域(NECclassI,Gr.C&D.

　[收稿日期]2005-12-12

[作者简介]康虹桥,男,1949年生,高级工程师,苏州东南液压电梯有限公司副总裁,技术副总监。

Div.2andclassII,Gr.G,Div.2)”

“防爆等级:不低于dIIBT3(包括电梯机房)。”GroupG　代表可燃性非导电粉尘(如面粉、

淀粉及其他非导电可燃性粉尘)

classIII———纤维　爆炸性或可燃性纤维,不分组

看了以上“2.1”“、2.2”中的技术参数,可以看

到,电梯的适用环境应为既适用于爆炸性气体环境,又适用于爆炸性粉尘环境。但用户的防爆等级要求只提出了不低于dIIBT3的要求,而classII,Gr.G,Div.2环境粉尘防爆的要求未提出。下面笔者就这类问题展开探讨,以便同行参考。

而我国防爆标准分为两大类:爆炸性气体,执行标准是GB3836.1～15,共15个标准;

1　关于标书上的有关防爆知识

环境类别:危险区域(NECclassI,Gr.C&D

Div.2andclassII,Gr.G,Div.2)

说明:NEC———美国国家电气规范,是关于危险场所的分类和特殊用途设备型式的主要文献。

按美国国家电气规范(NEC)第500章规定,用级别(class),区域(division)来划分爆炸性危险场所,用组别(group)划分温度组别。通常,按照爆炸性物质的物理性质,将危险场所划分为三级,它们是:

classI———表示存在有爆炸性、可燃性气体、蒸气的场所。classII———表示存在有可燃性粉尘的场所。classIII———表示存在有可燃性纤维或棉屑的场所。

对于每一级别的危险场所又按其危险程度的大小,划分两个区域,如:

Division1———表示正常工作情况下,可能存在爆炸或可燃性混合物的场所。

Division2———表示仅仅在工作故障条件下或其他异常情况下,偶尔地或短时间地存在爆炸性可燃性混合物的场所。

美国国家电气规范将不同级别的爆炸性物质按其点燃能量和导电特性又分了若干不同的组别,例如:

classI———气体　按其所需的点燃能量,分为A～D共4个不同的组别

爆炸性粉尘,执行标准是GB12476.1,1个标准。

“dIIBT3”属于爆炸性气体中的防爆等级,其中:“d”表示在爆炸性气体环境用电气设备GB3836.2中的隔爆型“d”;“IIB”表示爆炸性气体环境用电气设备的IIB类(工厂用);

“T3”表示爆炸性气体环境用电气设备的表面最高温度不高于200℃。

2　标书中技术参数存在的问题

根据标书所列“环境类别:危险区域(NECclassI,Gr.C&DDiv.2andclassII,Gr.G,Div.2)”可以知道,危险区域是按美国国家电气规范第500章规定划分。爆炸性气体,其代表性气体物质为乙烯和丙烷,危险场所为2区,和同时存在爆炸性粉尘,其粉尘为可燃性非导电粉尘,危险场所为2区。未给出温度组别要求。

按我国GB3836.1—2000分类,乙烯C2H4为B级,T2;丙烷C3H8为A级,T1。

按我国爆炸性粉尘的分类分组,聚乙烯划为可燃性非导电粉尘,与空气中的氧起放热反应而燃烧的非导电性粉尘,温度级别为T2。

而标书中“防爆等级:不低于dIIBT3(包括电梯机房)”,给出了温度组别T3组,但只给出了气体防爆要求,而忽略了粉尘防爆的要求。

如按照我国现行的国家防爆标准GB3836和GB12476.1规定,该标书中防爆等级应这样表述:使用区域

气体爆炸区域　2区粉尘爆炸区域　2区区域防爆等级

气体防爆等级　ExdIIBT3粉尘防爆等级　DIPA22TAT3　　　　　或　DIPB22TBT3

因而该台防爆电梯按NEC给出的防爆要求应是气体和粉尘同时存在的爆炸危险场所,按我国GB3836和GB12476.1标准,该台电梯必须同时符合这两个标准才能达到防爆要求。只符合气

　　Group　　Group　　Group　　Group

A、B、C、D,其中:A　代表气体是乙炔B　代表气体是氢气C　代表气体是乙烯

　　GroupD　代表气体是丙烷或甲烷

classII———粉尘　按其导电特性,分为E、G两个组别,其中:

GroupE　代表可燃性导电粉尘(如镁、铝、青铜等)

信　　息

南阳防爆集团有限公司被认定为“国家级企业技术中心”

　　根据科技部下发的国科发高字[2006]14号文,2006年1月9日,南阳防爆集团有限公司的技术中心被国家科技部、国家发改委、财政部、海关总署和国家税务总局等联合认定为“国家级企

(即)。业技术中心”“国家级企业研究开发中心”

此次认定是根据党中央、国务院关于加强自主创新和发挥企业技术创新主体作用的精神,在全国范围内几百家具备国际竞争力的备选企业中进行的。经过严格的专家评审,最后认定南阳防爆集团有限公司和北大方正集团有限公司等118家为首批百家“国家级企业研究开发中心”。与此体防爆或只符合粉尘防爆的电气设备是不能在这种场所中使用的。

同时,科技部宣布,今后国家发改委将重点支持企业技术中心的创新能力基础设施建设,以及企业的自主研发活动和科研计划,将通过财税、金融、政府采购、科技计划等方面的政策措施,鼓励和引导企业成为研究开发投入的主体。

企业研发中心的认定试点工作的发展,促使企业成为高新技术产业化和培育新经济增长点的助推器,成为制定相关技术标准和获得自主知识产权的主要载体,成为一流工程技术人才的集结地。为提高企业的自主创新能力、提升企业的知

(本刊通讯员)　　名度创造了契机。

性气体接触(充油、浇封、气密、正压型等),或提高

电气安全措施等防爆原理。而粉尘防爆主要是限制外壳表面温度和采用“尘密”或“防尘”外壳来阻止粉尘进入设备内部。GB12476.1—2000中1.5指出“在可能同时出现或分别出现可燃性气体和可燃性粉尘的环境中使用的电气设备,要求增加一些附加保护措施。”因此,气体防爆设备在粉尘场所要有防尘措施方可使用。

适用于上述标书中提出的危险环境的防爆电梯,必须同时符合气体防爆要求和粉尘防爆要求,并同时取得ExdIIBT3/DIPA22TAT3或ExdIIBT3/DIPB22TBT3防爆标志的防爆合格证的复合型防爆电梯产品才能使用。

最近笔者看到国内防爆电气制造厂的样本上,已有了气体和粉尘复合型的防爆产品,据说是为了出口到国外才开发生产的。

目前,江苏苏州东南液压电梯有限公司开发生产了ExdIIBT4/DIPA21TAT4气体和粉尘防爆复合型的防爆液压电梯和防爆曳引电梯,并取得了国家防爆电气产品质检中心颁发的防爆合格证,填补了这一空白。该复合型防爆电梯可使用于同时存在爆炸性气体和爆炸性粉尘的环境,又可以分别使用在气体ExdIIBT4场所或者粉尘防爆DIPA21TAT4场所。随着气体、粉尘复合型防爆电梯的出现,标书上所列的气体、粉尘防爆参数等要求完全能够满足。用户及设计院可以根据化工工艺现场的防爆要求进行选择。

3　目前对粉尘防爆标准的理解和执行

由于气体防爆运用比较多,这里不再细述。我国将爆炸性粉尘分为四类:

(1)爆炸性粉尘

这种粉尘即使在空气中氧气很少的环境中也能着火,呈悬浮状态时能产生剧烈的爆炸,如镁、铝等粉尘。

(2)可燃性导电粉尘与空气中的氧起放热反应而燃烧的导电性粉尘,如石墨、炭黑、焦炭、煤、铁、锌、钛等粉尘。

(3)可燃性非导电粉尘这类粉尘与空气中的氧起放热反应而燃烧的非导电性粉尘,如聚乙烯、荼、酚、树脂、小麦、玉米、染料、可可、木质、米糠、硫磺等。

(4)可燃性纤维

与空气中的氧起放热反应而燃烧的纤维,如棉花纤维、麻纤维、毛纤维、木质纤维和人造纤维等。

气体防爆产品是否可以用在粉尘防爆场所,在GB12476.1粉尘防爆标准没发布前,为了解决粉尘防爆问题,一般是将气体防爆+IP55防护的办法,来达到粉尘防爆。

气体防爆是采用控制设备外壳间隙(隔爆型),减小点燃能量(本安型),阻止点燃源与爆炸