·安装与维护· 防爆电气设备的使用与管理 防爆电气设备的使用与管理 辛联庆 （中海油天津化工研究设计院有限公司，天津３００１３１） ［关键词］防爆电气设备；全寿命周期；设备管理 ［摘要］介绍了防爆电气设备的重要应用，讲述了防爆标志的识别方法，分析了防爆电 气设备常见的理解误区和安装疏漏并给出了相应的关注重点和识别方法。 ［中图分类号］ＴＤ６８４ ［文献标识码］Ａ［文章编号］１００４—９１１８（２０１６）０１—００３７—０４ ＤＯＩ：１０．１４０２３／ｊ．ｃｎｋｉ．ｄｑｆｂ．２０１６．０１．０１０ Ｕｓｅ ａｎｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ Ｐｒｏｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｘｉｎ Ｌｉａｎ——ｑｉｎｇ （ＣＮＯＯＣ Ｔｉａｎｊｉｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ＆Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００１ ３ １） Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ｐｒｏｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ｌｉｆｅ ｃｙｃｌｅ；ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ｐｒｏｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｘ ｍａｒｋｉｎｇｓ；Ａｎａｌｙｓｅｓ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｍｉｓｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｏｍｉｓｓｉｏｎ，ｔｈｅｎ ｇｉｖｅｓ ｔｈｅ ａｓｓｏｃｉａｔｅ ｆｏｃｕｓｅｓ ａｎｄ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｐｒｏｈｉｂｉｔｉｎｇ ｓａｆｅｔｙ ｈａｚａｒｄ． ０ 引言 石油、化工、军工、燃气等相关领域的安全管 理 Ｊ，应该关注爆炸危险区域内的防爆电气选 型、安装以及使用是否规范。 域再选购符合使用要求且具有防爆合格证的防爆 电器。 ２ 防爆电气选型及常见误区 ２．１如何读懂防爆标志 １ 爆炸危险区与防爆电气 根据爆炸性混合物出现的频繁程度以及持续 防爆电气设备区别于普通电气设备的标志之 一就是其铭牌上应当清楚地标明该防爆电气设备 的防爆标志。防爆标志应以“Ｅｘ”开始，其后内容 分别说明了该防爆电气的防爆型式、使用环境、温 度组别，对于２０１０年后取得防爆合格证的防爆电 时间，可以将爆炸危险区划分为０区、１区和２区 （气体环境）或２０区、２１区和２２区（粉尘环 境）Ｅ２－５］。根据不同的使用场合，我国将防爆电气 分为Ｉ类：用于煤矿瓦斯环境，Ⅱ类：用于除煤矿 瓦斯环境之外的爆炸性气体环境，Ⅲ类：用于除煤 矿瓦斯环境之外的爆炸性粉尘环境 Ｊ。在爆炸 危险区内须使用具有防爆合格证的防爆电气。所 以在选购防爆电气之前，应当仔细核对相应爆炸 危险区域的危险区域划分图。确认相应的危险区 气设备，其防爆标志最后还应具备设备保护等级。 常见的防爆型式及其对应的防爆标志如表１所 示： 其中隔爆型防爆电气根据其最大实验安全间 隙（ＭＥＳＧ），本质安全型防爆电气设备根据其最 小点燃电流比（ＭＩＣＲ）可以将使用环境详细划分 为ⅡＡ、ⅡＢ和Ⅱｃ。对于增安型电机，如果进行 ［收稿日期］２０１６－０２—１５ 【作者简介］辛联庆，男，１９８８年生，男，助理工程师，硕士研究生，主要从事防爆电气现场检查工作。 一３７— 《电气防爆》２０１６年３月 第１期 了爆炸实验，则可以在Ⅱ类基础上详细区分为Ⅱ Ａ、ⅡＢ或ＩＩ Ｃ。 温度组别是一个防爆电气的最高表面温度 （环境温度为４０ ｏＣ）。温度组别的划分如表２所 示： 表１ 防爆型式与防爆标志 防爆型式 隔爆型 增安型 本质安全型 浇封型 防爆标志 ｄ 防爆型式 油浸型 正压型 充砂型 特殊型 防爆标志 ｐ ｑ 表２温度组别划分 温度组别 最高表面温度／℃ 标志性气体 Ｔ１ ４５０ 氢气 Ｔ２ ３００ 乙炔、乙烯 Ｔ３ ２００ 汽油 Ｔ４ １３５ 四氟乙烯 Ｔ５ １００ 二硫化碳 Ｔ６ ８５ 乙酯 设备保护等级（ＥＰＬ—Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔ Ｌｅｖ— ｅ１）说明了该防爆电气设备可以使用的危险区域 等级，方便了设备的选型工作，ＥＰＬ可以分为气体 和粉尘两种使用环境，使用环境说明如表３所示： 表３设备保护等级说明 ＥＰＬ气体 使用说明 （粉尘） Ｇａ（Ｄａ） 提供很高的保护，两个的保护措施。可以用 于０（２０）区、１（２１）区和２（２２）区。 至少提供一种保护措施，即当设备出现预期故障 Ｇｂ（Ｄｂ） 时，防爆设备的安全性能仍然有效。可以用于ｌ区 （２１）区和２（２２）区。 通常不需要额外的保护措施，即当正常运行状态 Ｇｃ（Ｄｃ） 和规定的异常情况下，设备不会成为点燃源。可 以用于２（２２）区。 不同爆炸型气体危险区域允许使用的防爆型 式如表４所示： 根据不同危险区域允许使用的防爆型式进行 防爆电气设备选型，可以保证选型的规范。 ２．２防爆电气观念上的常见误区 虽然根据危险区域划分图可以很清楚地确认 一３８一 爆炸性危险区域的等级，但是由于一些选型、采购 人员缺乏防爆电气的基础性常识，导致经常出现 低级但是致命的错误。 表４不同爆炸危险区域允许使用的防爆型式 ０区 １区 ２区 ｊａ型、为０区 ｄ型、ｅ型、西型、ｍ型、 ｎＡ型、ｎＲ型、ｉｃ型、 设计的电气 ｏ型、Ｐ型、ｑ型、适用于 适用于０区和１区的 设备ｓ型 ０区的防护型式 防护型式 ２．２．１选型错误 ａ）由于对防爆电气相关知识不甚了解，以及 固有思维，误认为Ｉ类设备一定比Ⅱ类设备更为 安全、可靠。所以用户经常将用于煤矿瓦斯环境 的Ｉ类防爆电气用于Ⅱ类气体环境。由于不同使 用环境的防爆要求以及试验条件和接受标准不尽 相同，所以千万不可以将防爆电气设备的使用环 境弄混淆。 ｂ）对于移动式设备的选择，应当以使用环境 中最高的防爆等级进行要求。因为这类防爆设备 会在使用中出现在任意防爆区域，不应当以经常 使用的环境为准则。避免在使用过程中降低防爆 等级的产品使用在高防爆等级的区域。 Ｃ）对于防爆合格证中后缀“Ｘ”的设备尤其要 关注其使用条件。例如，对照明设备的安装角度、 所使用的光源种类或者设备所处的环境温度有特 殊要求，均会在其防爆合格证中标注”ｘ”加以区 分。 ２．２．２设备外壳防护等级 防护等级的代号标识以ＩＰＸＸ的形式表示， 第一位特征数字表示防止固体异物进入和防止人 体接近危险部件。第二位特征数字表示防止水进 入外壳的等级。在此处需要注意的是，ＩＰ等级并 不是越高越好。许多工作人员自然而然地认为 ＩＰ６８可以包含ＩＰ５４，也比ＩＰ５４更为严密。这种认 识是错误的，这两种防护等级是不具备可比性的。 因为第二位特征数字分为两种喷水和浸水实验环 境。分别模拟的是自然雨水甚至海浪拍打和水下 工作两种自然工作条件。在无须潜水工作的条件 下，防水等级最高可选择为ＩＰＸ６，选择更高的防 水等级只能是事倍功半，反而达不到预期的防爆 ·安装与维护· 防爆电气设备的使用与管理 效果。同时在需要购买水下设备的时候，虽然防 水等级同样是ＩＰＸ８，但是需要关注其工作条件。 ＧＢ ４２０８－－２００８中规定，只要通过严苛不低于 ＩＰＸ７的试验条件，即可被标注为ＩＰＸ８。例如，水 下试验持续时间为３１ ｒａｉｎ和２４ ｈ的两种设备防 护等级均可称为ＩＰＸ８，但是对于用户需求来说， 其使用条件区别不容小觑。 ２．２．３隔爆面的保护 对于隔爆型防爆电气设备，其防爆型式的满 足依赖于隔爆面的完整。所以隔爆面的保养及维 护对其来说是十分重要的。对于已经投入使用的 隔爆型产品，在日常维护过程中应当注意对隔爆 面的保养，不可以用硅胶等异物封堵隔爆接合面， 也不允许在隔爆接合面处涂抹黄油保养。保养应 使用非凝结性防锈油脂。对于处于安装阶段的隔 爆型防爆电气设备更是应当注意其隔爆面的保 养，许多安装人员为了便于接线，会将未完全接好 线的隔爆型设备敞开放置。但在类似于我国南方 等潮湿、多雨的地方，很容易造成隔爆面的锈蚀， 导致还未投入使用之前，设备的防爆型式就已经 失效了，成为了安全隐患。 ２．２．４安全栅与浪涌保护器 本质安全型防爆电气设备在使用时应当连接 与之相对应的关联设备，通常为安全栅。但是不 少场所在选型时以浪涌保护器代替。其实二者在 功能上有本质的区别。安全栅通过限流和限压电 路了送往现场本安回路的能量，从而防止非 本安电路的危险能量串入本安电路，它是本安系 统的重要组成部分。而浪涌保护器，又被称为防 雷器。顾名思义是电子设备雷电防护中不可缺少 的一种装置，浪涌保护器的作用是把窜入电力线、 信号传输线的瞬时过电压在设备或系统所能 承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地， 使被保护的设备或系统不受冲击而损坏。由此可 见，浪涌保护器是无法起到安全栅的作用，也并非 标准中所规定的关联设备。 ２．３ 防爆电气安装上的错误 ２．３．１未经批准的修改 有些用户在设备选型阶段没有严格制定采购 计划，导致已经采购的防爆设备无法满足现场的 使用条件，会对防爆设备进行私自改装。例如当 设备的引人口数量小于所需要的进线数时，有的 用户会对防爆设备私自开口从而满足进线要求， 如图１所示。由于产品的结构、接线情况与原取 证设备有所区别，所以设备的防爆性能以及温度 组别均与原设备不同，不应当作防爆设备进行使 用 圳］。 图１私自添加设备的进入口 隔爆型防爆接线箱内私自加装电气设备也是 普遍存在的问题。接线箱顾名思义应当作为线缆 的连接使用，从严格意义上讲，内部应当仅存在接 线端子。如果用户采购到的隔爆型接线箱内存在 安全栅，可以通过防爆标志进行简单的判别。例 如，如果是原厂配接的安全栅，则防爆标志中应 有”［］”体现出关联设备的存在。如果接线箱内 存在安全栅等关联设备而防爆标志中又没有体 现，则通常为不法商贩进行的私自改装。有时现 场生产工艺的变更或者技术革新会在现场加装一 些电气元件。而用户认为隔爆型设备有耐爆、不 传爆的功能，内部就可以随意加装打火元件，这种 认识是错误的。此时用户忽略了私自改装引起的 温度组别的变化，可能由于加装元件的缘故导致 设备的温度组别上升一个等级，则原本符合防爆 要求的设备可能由于表面温升从而成为点燃源， 引燃周围爆炸性气体。 ２．３．２防爆挠性管 许多现场工作人员会大量的使用防爆挠性 管，认为具有防爆标志、防爆合格证就是十足的防 爆产品。但是ＡＱ ３００９－－２００７中明确指出，防爆 挠性管应当使用在导管布线系统中，在以下三种 一３９— 《电气防爆》２０１６年３月 第１期 情况下防爆挠性管是应当被使用的：ａ）电动机的 进线口；ｂ）导管与电气设备连接有困难处；ｃ）导 管通过建筑物的伸缩缝、沉降缝处 。在使用防 爆挠性管的时候应当正确安装，根据防爆挠性管 内穿的线缆类型进行区分。当防爆挠性管内穿导 线的时候，应当根据规范加装隔离密封装置。当 防爆挠ｌ生管内穿电缆时，应针对设备的引入口形 式进行区分安装。 ａ）设备的引入口为密封圈式，应当在设备的 引入口处加装原厂配装的压紧元件，但往往挠性 管会被直接连接在设备的引入口上。防爆挠性管 的螺纹不一定与防爆设备取证时所使用的压紧元 件一致，从而无法保证对密封圈起到应有的压紧 作用，也就无法保证实现应有的隔离密封效果。 ｂ）若设备引入口处为通孔形式无引入装置， 则应当加装符合设备防爆型式的引入装置。不应 当将防爆挠性管内穿电缆直接与设备连接。 所以防爆挠性管在使用的时候应当根据不同 的设备进行区分，否则不但没有起到应有的防爆 作用还会使所连接的防爆设备防爆性能失效。 ２．３．３软填料 值得注意的是，隔离密封盒、填料函式引入装 置、不同防爆区域界面所使用的保护管两端等处 均需要进行填料封堵处理。所使用的堵料应为可 以固化的阻火堵料，通常为双组份胶泥。切不可 使用无法固化的普通软胶泥进行替代。尤其是在 引入装置内使用时，更是应当将电缆中各芯线之 间进行填料。否则无法满足应有的防爆性能。 ３ 防爆电气设备全寿命周期管理 在防爆电气设备的使用过程中，任何一点疏 漏都可能成为安全隐患 １２１。所以，首先需要用户 在采购防爆电气设备之前要做好选型工作，避免 采购到不适合现场使用条件或者安装环境的防爆 电气设备，造成成本的浪费或者延误工期；其次， 对于采购到的防爆电气设备，应当要求供货商提 供防爆合格证复印件，认真核对防爆合格证编号 与设备铭牌中内容的一致性，并妥善保管；第三， 应当选择具有相应资质的施工单位进行安装，避 ４０－－－－—— 免出现因为安装不符合要求导致的设备防爆性能 失效；第四，投入运行的防爆电气设备除定期进行 维护、保养之外还要定期做防爆现场检查，对防爆 电气设备的使用状态进行监督，避免由于使用或 者维护保养不当导致的防爆性能失效；第五，对于 已经破损的防爆电气设备应根据其状态选择修 复、降级使用或者报废，不可带伤运转、带病运行。 ４ 结论 本文从防爆标志人手，结合用户现场经常出 现的通病问题进行分析。对防爆电气设备的选 型、安装过程中经常出现的误区进行了深度解读， 加深了对防爆电气设备的理解。同时分析了安装 过程中容易出现的错误。列出了防爆电气设备从 选型到报废全寿命周期中杜绝安全隐患的基本措 施 参考文献 ［１］孙福友，张荣帅．防爆电气设备及其发展趋势［Ｊ］．仪 表电气，２０１３，３２（１２）：１１７． ［２］张玉大，王方利．防爆电气设备的安全运行［Ｊ］．防爆 电机，２０１４，４９（２）：２６—２９． ［３］柳茜，马宁．论石油化工行业防爆电气设备的应用 ［Ｊ］．防爆电机，２０１３，２７（２）：５６—５７． ［４］殷红．海上石油平台防爆电气设备常见问题浅析［Ｊ］． 电气防爆，２０１３（１）：３８—４２． ［５］孙雅静．浅谈爆炸性环境中的电气设计［Ｊ］．天津化 工，２０１３，２７（２）：４８—５１． ［６］崔丛菊．防爆电气设备选型与安全应用［Ｊ］．设计与应 用，２０１４（６）：５５９． ［７］任俊强．油库防爆电气设备的安全防范措施［Ｊ］．安全 管理，２０１２，２９（１）：１４—１５． ［８］刘磊．化工设计中防爆电气设备选型及危险区域划分 ［Ｊ］．山西化工，２０１４，３：２６—２９． 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