煤气爆炸危险场所防爆电气设备选型

４６・　工业安全与环保　２００８年第３４卷第２期　・Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｓａｆｅｔｙ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｕｍ￣ｔａｌ　Ｐｒｃｔｅｃｔｌｏｎ　Ｆｅｂｒｕａｒｙ　２ＯＯ８　煤气爆炸危险场所防爆电气设备选型　谢全安　安振东　王胜春　（１．河北理工大学化工学院河北唐山０６３００９；２．唐山中润煤化工有限公司河北唐山０６３６００）　摘要介绍了煤气爆炸危险场所的区域划分，说明了电气设备的防爆标志包括防爆型式、类别、级别和温度组别４个　部分，对煤气场所防爆电气设备进行了选型，以防止电气火花的形成，减小煤气生产场所的爆炸危险。　关键词煤气爆炸场所防爆电气设备选型　Ｍｏｄｅｌ　Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｅｘｐｌｃｅｄｏｎ－ｐｒｏｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｉｎ　Ｇａｓ　Ｅｘｐｌｏ￣ｏｎ　Ａｒｅａ　ＸＩＥ　Ｑｎ８ｎ一８ｎ　ＡＮ　２３ｅｎ—ｄ　ＷＡＮＧ　Ｓｈｅｎｇ—ｃｈｕｎ。　（１．姊．旷　Ｅｎｇ／ｎｅｅｒ／ｎｇ，脓￡Ｐ０　Ｔａｎｇｓｈａｎ，Ｈｅｂｅ／０６３００９）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｉｎｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒｔｈｅ　ｄｉｖｉｓｉｏｎ《ｅｘｐｌ￣ｉｖｅｍａＩ１　加Ｉ甜ｇａｓ　ａｒｅａｉｓｆｉｒｓｔｌｙｉｎｕ￣ｃｅｄ．Ｉｔｉｓ　ｅｘｐｌａｉｎｅｄｔｈａｔｔｈｅ　ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ—ｗｏｏｆ　ｓｉｇｎｓ　《ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｗＪｕｄｅｆｏｕｒｐａｒｔｓ，ｍｏｄｅｌ，ｓｏｒｔ，　ａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｇｒｏｕｐ．Ｔｈｅ　ｅｘｐｌｃｅｉｏｎ—ｐｒＤ０ｆｅｌｅｃｔ￣ｃａｌ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｓ　ｓｅｌｅｃｔｅｄ　ｉｎ　ｅｘｐｌ￣ｖｅ　ｒ￣ｎｄａｃｔｕｒｅｄ　ｇａｓ　８１－ｅ８ｉｎ　ｏ￣ｌｅｒｔｏ　ａｖｏｉｄｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ即ａ　ａｎｄ　ｄｅｃｒｅａｓｅｔｈｅ　ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ　ｈａｚａ￣．　Ｋｅ，ｗ州ｓ　ｇａｓ　ｅｘｐｌ￣ｉｏｎ　８１－ｅ８　ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ—Ｐｒ００ｆ　ｅｔｅｃｔｒｌｃａｌ　ｅｑＩｌｉｐｃｒ　ｍｏｄｅｌ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　电气火花是引起煤气爆炸的主要原因之一，因此，对煤　境，或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环　气场所进行分区，经济合理地选用防爆电气设备，以防止爆　境［１ｌ。　炸条件的形成，是保障煤气作业场所安全生产的重要措施。　该规范对气体爆炸危险区域等级划分有严格的规定，　１煤气爆炸危险场所的区域划分　＜城镇燃气设计规范》（ＧＢ５００２８—２００６）和（焦化安全规程＞　根据（爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》　（ＧＢ１２７１０—９１）中，对焦炉煤气、直立炉煤气、水煤气和发生　（ＧＢ５００５８—９２），可燃气体爆炸危险场所按其出现的频繁程　炉煤气爆炸危险区域等级进行了明确的划分。如将焦炉地　度和持续时间可分为０、１、２三个区。　下室、煤气水封室、封闭煤气预热器室、鼓风机室、直立炉顶　０区：在正常运行时连续出现或长期出现爆炸性气体混　部操作层以及水煤气生产厂房等密闭区域划分为１区；将焦　合物的环境。　炉煤气初冷、洗氨、脱硫、洗苯等室外区域以及水煤气排送机　１区：在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境。　间等区域划分为２区［　ｔ３Ｊ。　２区：在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环　对其他未作规定的煤气爆炸危险区域等级进行划分时，　①软水除氧操作时，应将其加热至沸点，采取小流量向除氧　通过制定并实施了上述４项对策措施后，转炉汽化冷却　器内补水，水位尽可能保持稳定，排气头压力控制在０．０２一　系统的“腐蚀、结垢、堵塞、操作”４类问题得到了较好的解　Ｏ．０４　ＭＰａ之问以及时排出水中解析出的气体。一般水温达　决，经过多年的生产实践，系统的安全性和稳定性有较大提　到１０２—１０４　ｏＣ时，出水的含氧量为合格，在特殊情况下，水　高，故障率大幅度下降，系统连续５年无较大事故。各转炉　温要尽可能控制在８０℃以上。②汽化冷却系统在运行过程　厂的汽化冷却系统不尽相同；但“腐、垢、堵、操”等问题及其　中，余热锅炉内的水位在一定范围内波动，保持相对稳定，即　对系统的危害基本相同，因此，必须认真对待并慎重解决，这　给水量等于蒸发量和排污量，就能实现汽化冷却系统的安全　样才能确保系统安全、稳定、高效运行。　稳定运行。经过反复试验对比，将余热锅炉由适时自动补水　参考文献　改为转炉吹炼完毕补水，开吹前停止补水；将吹炼前＋１００　［１］童健民，等．增加转炉蒸汽回收的难题及对策．北京：中国钢铁年　ｍｍ水位控制降低为一１００　ｍｍ水位控制　３。数年的生产实　会论文集．２０Ｏ３．８８０—８８１．　践表明，实施该措施后，系统运行可靠，其安全性和稳定性增　［２］林宗虎，李瑞阳，等．锅炉用水、清灰及除灰．北京：化学工业出版　强，事故率低。◎进行蒸汽回收时，首先要控制补入余热锅　社，２００１．４１—４２，４５．　炉内的水温，尽量向其补人１０２±２　ｏＣ的无氧水；其二是将余　［３］童健民，等，浅议软水控制与转炉蒸汽回收的关系．昆明：全国能　源与热工学术年会论文集．２００４．３８６—３８７．　热锅炉开吹前的水位控制在一１００±２０砌；其三是停产６　ｈ　［４］张志贤．管道施工．济南：山东科学技术出版社，１９８５．２９３．　以上，余热锅炉内水温低于９０℃时，转炉复产第１炉蒸汽不　作者简介　童键民，男，１９６４年生，高级工程师，车间主任，长期从事　回收，直接排人大气　３。　钢厂设备检修堆护及管理工作。　４结束语　（收稿日期：２ＯＯ７—０４—１９）　维普资讯 http://www.cqvip.com ・４７・　应按ＣＢ　５００５８—９２标准严格执行，以释放源和释放半径划　汽、薄雾；Ⅲ类为爆炸性粉尘、纤维。显然，各类煤气都属于　分爆炸危险区。所有室外区域不应整体划分某类危险区，应　Ⅱ类爆炸性气体。　视具体情况，区别对待，如场所等级划分偏高，会造成经济浪　（１）防爆型式。根据《爆炸性气体环境用电气设备第１　费，偏低则安全无保证。　部分：通用要求》（ＧＢ３８３６．１—２ｏ００），爆炸性气体环境用的防　２防爆标志　爆电气设备型式分为：隔爆型（ｄ）、增安型（ｅ）、本质安全型　电气设备的防爆标志（Ｅ）【）由４部分组成：防爆型式、气　（ｉａ，ｉｂ）、正压型（Ｐ）、充油型（ｏ）、充砂型（ｑ）、无火花型（ｎ）、浇　体类别、气体级别、温度组别，如，Ｅｘ：ｄⅡＢＴ３表示隔爆型设　封型（ｍ）和防爆特殊型（ｓ）。《爆炸和火灾危险环境电力装置　备，用于有ⅡＢ级、Ｔ１一　组的爆炸性混合物的场所。其中，　设计规范》对一些电气设备在１、２区所适用的防爆型式进行　气体类别分为３类：Ｉ类为矿井甲烷；Ⅱ类为爆炸性气体、蒸　了规定ｕｊ（见表１）。　表１几类常用的电气设备防爆结构选型　爆炸危险区域　１区　电气设备　防爆结构　本质安全型隔爆型正压型增安型充油型无火花　ｉａ．ｉｂ　ｄ　Ｐ　ｅ　ｏ　型ｎ　固定式灯、指示灯类　Ｏ　×　Ｏ　Ｏ　镇流器　ｏ　△　ｏ　ｏ　鼠笼型感应电动机　ｏ　ｏ　△　ｏ　ｏ　ｏ　ｏ　变压器　△　△　ｏ　ｏ　ｏ　ｏ　ｏ　控制开关及按钮　ｏ　ｏ　ｏ　ｏ　ｏ　ｏ　信号报警装置　ｏ　ｏ　Ｏ　×　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　注：ｏ为适用，△为慎用，ｘ为不适用。　根据煤气爆炸危险区域的分区结果，由表１选择适合爆　二一二　　一　本　高炉煤气、转炉煤气、发生炉煤气、铁合金炉煤气属于Ⅱ　炸危险区域使用的电气设备型式。以固定灯为例，如是煤气　Ａ级Ｔ　１组，这４类煤气的鼓风机房等室内１区场所应选ｄⅡ　鼓风机房等１区场所，只能选隔爆型（ｄ），不能选增安型防爆　ＡＴ　１一Ｔ　６型防爆固定灯，室外２区选ｄⅡＡＴ　１一Ｔ　６或ｅⅡ　结构或其他结构；而在煤气净化、输送等室外２区场所，应选　ＡＴ　１一Ｔ　６型防爆固定灯。如是控制开关及按钮，无论在１　隔爆型（ｄ）或增安型（ｅ），不能选其他型式。对于控制开关及　区、２区，可选本质安全型（ｉａ，ｉｂ）ⅡＡＴ　１一Ｔ　６型、ｄⅡＡＴ　１一　按钮，无论在１区还是２区，可选本质安全型（ｉａ，孝　ｉｂ）、隔爆型　Ｔ　６型或ｏｌＡＴ　１一Ｔ　６型均可。　（ｄ）和充油型（ｏ），其他防爆电气设备的型式可按此法选择。一　（２）经济效益的考虑。选用防爆电气设备，不仅要考虑　（２）气体类别及温度组别的确定。Ⅱ类爆炸性气体混合物　安全因素，还要分析其经济性，以选择最适合最经济的产品。　的类别代号按其最大试验安全间隙或最小点燃电流比分为３　一　一油０　一般选用的防爆电气设备的组别比气体所处的组别高１—２　级：Ⅱｃ＞ｌｉＢ＞ＩＡ（危险程度由大到小）。组别代号按其最高允　级即可。如焦炉煤气鼓风机房的固定灯，若选ｄⅡＢＴ　６型，　许表面温度（引燃温度）分为６组：Ｔ　６＞Ｔ　５＞Ｔ４＞Ｔ３＞Ｔ　２＞　虽然符合安全要求，但价格可能会高一些，选择ｄⅡＢＴ　２型　Ｔ　１（危险程度由大到小）。由（爆炸和火灾危险环境电力装置　或Ｔ　３型即可。　设计规范＞附录可查得焦炉煤气属于ⅡＢ级１１组，水煤气属于　（３）当存在有２种以匕煤气形成的爆炸性气体混合物时，应　Ⅱｃ级１１组。其他煤气未作规定，可通过测定最大试验安全间　按危险程度较高的级别和组别选用。如存在高炉煤气和焦炉煤　隙（最小点燃电流比）和最高允许表面温度来确定组别和级　气２种爆炸性混合物时，应按焦炉煤气的ＩＢ级确定。　别，也可根据煤气中的可燃成分进行分析确定。　（４）无法得到规定的防爆等级设备而采用代用设备时，　煤气中的一氧化碳、甲烷（包括含１５％以下氢的甲烷混　应采取有效的防火、防爆措施。如安装电气设备的房间，应　合气）、苯等可燃成分为ⅡＡ级Ｔ　１组，氢为Ⅱｃ级Ｔ　１组，而　用非燃烧体的实体墙与爆炸危险场所隔开，只允许一面隔墙　在高炉煤气、转炉煤气、发生炉煤气、铁合金炉煤气中主要的　与爆炸危险场所贴邻，且不得在隔墙上直接开设门洞。　可燃成分为一氧化碳，几种煤气中氢的体积分数均低于　（５）防爆电气设备，应符合周围环境内化学、机械、热以　１５％，因此这４种煤气可认为属于ⅡＡ级Ｔ　１组。直立炭化　及风沙等不同环境条件的要求，结构应满足在规定的运行条　炉煤气与焦炉煤气的成分相近，可认为属于ⅡＢ级Ｔ　１组。　件下不降低防爆性能的要求。　３防爆电气设备选型　另外，还应严格执行电气线路、接地系统的设计安装等　（１）按煤气的危险程度。选用的防爆电气设备的级别和　相关的国家标准规范，加强各类生产设备的维护与检修，防　组别，不应低于煤气所处的级别和组别。焦炉煤气为ⅡＢ级　止煤气泄漏，以避免煤气爆炸火灾事故发生。　Ｔ　１组，对于焦炉煤气鼓风机房（１区场所）的固定灯，选择ｄ　参考文献　Ⅱ（Ｂ—Ｃ）Ｔ　１一Ｔ　６型都是安全的，但若选ｄⅡＡＴ　１型固定灯　［￣］Ｇａ５００５８—９２爆炸和火灾危险环境电气装置设计规范．　显然是不合适的，达不到防爆要求。水煤气为Ⅱｃ级Ｔ　１组，　［２］ＧＢ１２７１０—９１焦化安全规程．　水煤气排送机问和煤气输送等室外２区的固定灯，应选ｄⅡ　Ｄ］ＣＢＳ００２Ｓ一２ＯＯ６城镇燃气设计规范．　ＣＴ　１一Ｔ　６或ｅⅡＣＴ　１一Ｔ　６型。　（收稿日期：２００７—０２一ｏ５）