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工廠/設施防爆安全概要

		點擊數：	更新時間： 2021年11月17日
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工廠/設施防爆安全概要
防爆電氣現場檢查與診斷
防爆電氣安全檔案建立、更新與審核
防爆電氣專業(yè)技能培訓
EEHA Inspection &amp;amp; Diagnosis
Build-up，Update and audit Verification Dossier
EEHA Training
弋世俊
本概要是對普通工業(yè)防爆范疇的概略性介紹，不是防爆系列課程的正式內容，僅為相關人員提供指引。
防爆電氣系列課程參考IECEx_CoPC公布的個人技能評定大綱、基于現行的法規(guī)規(guī)范、技術標準，最新的行業(yè)資訊和技術發(fā)展現狀編寫而成。
詳細的課程目錄請見：www.es-ex.cn
說明
爆炸的大致種類與普通工業(yè)爆炸
爆炸性氣體環(huán)境
通常意義上的工業(yè)爆炸

氧氣參與的氧化反應
爆炸性氣體環(huán)境
爆炸性粉塵環(huán)境
富氧環(huán)境
煤礦瓦斯環(huán)境
爆炸性粉塵環(huán)境

普通工業(yè)防爆，主要討論標準大氣環(huán)境條件下、爆炸性氣體環(huán)境和爆炸性粉塵環(huán)境的防爆問題，不涉及煤礦瓦斯環(huán)境和富氧環(huán)境。
燃燒與爆炸三角形——爆炸條件
氣體、蒸氣、粉塵等可燃物要被點燃或發(fā)生爆炸，必須同時具備三個條件:
空氣(空氣中的氧氣為助燃物) 
可燃性氣體、蒸氣或其它可燃物
點火源 
防爆就是通過移除三者之中一個或多個條件以消除爆炸的危險。
助燃物
這里提到的助燃物是指空氣中所含的氧氣。 
我們只討論標準大氣環(huán)境下的防爆問題。所有普通的工業(yè)防爆技術都是針對這個環(huán)境設計的，也只有在這樣的環(huán)境下才是有效的。 
可燃物——爆炸危險物品
可燃液體
可燃蒸氣
可燃氣體
可燃薄霧
可燃粉塵
可燃纖維
可燃飛絮
注：通常將可燃性蒸氣、氣體、薄霧都歸入可燃性氣體一類。
爆炸危險物的主要存在形式：
可燃物——爆炸性環(huán)境
可燃物品（氣體、蒸氣、粉塵）與助燃物（空氣中的氧氣）混合就有可能形成爆炸性環(huán)境。
爆炸性環(huán)境
在大氣條件下，可燃性氣體、蒸氣、薄霧、粉塵、纖維或飛絮與空氣形成混合物，點燃后燃燒將傳至全部未燃燒混合物的環(huán)境。
爆炸性氣體環(huán)境：
在大氣條件下，可燃性氣體、蒸氣、薄霧與空氣形成混合物，點燃后燃燒將傳至全部未燃燒混合物的環(huán)境。
爆炸性粉塵環(huán)境：
在大氣條件下，可燃性粉塵、纖維、飛絮與空氣形成混合物，點燃后燃燒將傳至全部未燃燒混合物的環(huán)境。
國際上的分類方法主要有兩種，一種是IEC的分類方法，包括歐洲、澳大利亞、中國等大多數國家采用這種分類方法；
另一種是以美國、加拿大為代表的北美分類方法。
IEC與國標的分類
根據IEC60079-0：2007和國標GB3836.1-2010，按爆炸性物質的形態(tài)和存在的場所將爆炸性環(huán)境分為三類：
I類：煤礦瓦斯氣體環(huán)境；
II類：除煤礦瓦斯環(huán)境之外的其他爆炸性氣體環(huán)境（除煤礦瓦斯之外的甲烷也屬于II類環(huán)境），包括氣體、蒸氣和薄霧等；
III類：除煤礦以外的爆炸性粉塵環(huán)境，包括爆炸性粉塵、纖維和飛絮等。
可燃物——爆炸性環(huán)境分類
可燃物——爆炸性環(huán)境分類
II類環(huán)境又進一步分為IIA、IIB、IIC三個子類（級）。

III類環(huán)境
又進一步細分為IIIA、IIIB和IIIC三個級別：
IIIA為可燃性飛絮；
IIIB為非導電性粉塵；
IIIC為導電性粉塵。
北美（美國、加拿大）的分類：
Class I：爆炸性氣體環(huán)境，包括氣體、蒸氣和薄霧等。進一步細分為Gas group A,B,C,D。
Class II：爆炸性粉塵環(huán)境。進一步細分為Dust group E,F,G。
Class III：爆炸性纖維和飛絮。
可燃物——爆炸性環(huán)境分類
現代工業(yè)中存在爆炸性危險環(huán)境的行業(yè)例如：
可燃物——可能存在爆炸性物質的工業(yè)場合
石油天然氣的開采儲運輸配充裝、精煉廠、化工行業(yè)
制藥業(yè)
油漆及表面噴吐、印刷業(yè)
塑料、橡膠生產加工業(yè)
煤礦井下
電子器件制造業(yè)
污水處理廠
制糖業(yè)、酒廠酒精廠、糧食加工與倉儲
木材加工、金屬加工、棉麻紡織廠等。
可燃物
液體、氣體與爆炸相關的主要參數 
氣體的爆炸濃度下限LEL； 
氣體的爆炸濃度上限UEL； 
氣體的最小點燃能量MIE； 
氣體的自燃溫度MIT； 
氣體的最易點燃濃度MEIC； 
液體的閃點等。 
毒性 
通常來說，可燃物的毒性造成危險時的濃度明顯低于其爆炸下限LEL，需要采取專門的預防措施。
可燃物
天然有機物（糧食、亞麻、糖，等等）；
合成有機物（塑料、有機顏料、沙蟲劑，等等）；
煤，泥炭；
金屬（鋁、鎂、鋅、鐵，等等）。
包括可燃性粉塵、纖維和飛絮； 但不包括那些固有爆炸物（例如：火藥、發(fā)射藥、收斂酸鉛等）。 
會產生塵爆的物料包括下面幾類： 
可燃性粉塵的主要類別
粉塵爆炸參數主要有：
粉塵云的最小爆炸濃度(Cmin)； 
粉塵云的最低點燃溫度； 
粉塵層的最低點燃溫度； 
最小點燃能量(MIE)；等等
粉塵的存在狀態(tài)比氣體復雜，同樣化學性質的粉塵在不同工藝場合很可能有不同的表現。
因此在實際中，往往需要通過試驗來確定特定粉塵樣品的特性。 
可燃物——粉塵與爆炸相關的主要參數
點燃源
明火、熱表面、暴露的光熱材料、點燃火花或熱顆粒等足以點燃爆炸性環(huán)境的能量源。 
爆炸性環(huán)境已經具備爆炸或燃燒的環(huán)境條件，只要遇到有效的點燃源就會發(fā)生燃燒或爆炸。 
點燃源的來源與控制
有些點燃源主要源于人員不當行為或操作、靠管理環(huán)節(jié)來控制，如：
吸煙；
有些明火；
氣焊或電焊；
氣體切割或砂輪切割；
研磨等。
有些點燃源主要產生于工藝設備本身、靠工程環(huán)節(jié)來控制，如：
部分明火；
熱表面；
熱分解反應；
機械發(fā)熱（沖擊火花、摩擦發(fā)熱等）；
電弧、電火花，靜電放電等。
防爆的策略
避免可燃物的存在
工程控制與管理控制
個人防護與應急措施
我們主要關注工程控制，兼顧管理控制。
根據爆炸三角形原理，防爆就是通過移除三者之中一個或多個條件以消除爆炸的危險。在工程實踐中，一般按照下列順序來采取措施：
避免形成爆炸性環(huán)境
防止點燃爆炸性環(huán)境
控制爆炸后果
防爆的策略
防爆的策略——工程控制的手段
在工程實踐中，一般按照下列順序來采取措施：
避免形成爆炸性環(huán)境
防止點燃爆炸性環(huán)境
控制爆炸后果
潛在爆炸危險環(huán)境的危險評定；
確保使用符合要求的安全設備和工具；
在爆炸危險場所使用有資質的人員、購買有資質的服務；
建立并遵守正確的作業(yè)規(guī)范；
對涉及爆炸危險區(qū)的作業(yè)人員進行培訓和再培訓等。
應該如何保障我們工廠/設施的防爆安全
應該按照法規(guī)的要求，從下面幾個方面入手保障工廠/設施的防爆安全：
對于作業(yè)現場涉及健康和安全的各個作業(yè)方（例如分包商、維護小組、安全人員）之間，建立有效的協調機制；
提供必要的保護設備設施、制定明確的程序應對事故和緊急情況等。
另外還要：
工程控制
管理控制
應急計劃
盡可能采用非可燃物
盡可能控制泄漏及防止爆炸性環(huán)境形成
識別釋放源、對爆炸性環(huán)境分區(qū)
采取防爆措施、在爆炸危險區(qū)選擇符合要求的防爆設備
正確配置、安裝爆炸危險區(qū)的防爆設備及布線系統
安裝檢查——確保完好的初始狀態(tài)
運行過程中的檢查——定期檢查、連續(xù)監(jiān)督、抽檢，保持防爆性能
必要時，維護、維修、更換
不可能時
不可能時
工藝設計環(huán)節(jié)
電氣安裝設計及電氣安裝環(huán)節(jié)
現場運營環(huán)節(jié)
爆炸物及其參數（MSDS）
危險區(qū)分區(qū)
可燃物的類別級別
溫度組別
建立防爆安全檔案
（Verification Dossier）
更新防爆安全檔案
（Verification Dossier）
更新防爆安全檔案
（Verification Dossier）
防爆的邏輯（工程控制）
潛在爆炸危險區(qū)的危險評定 
確定出危險物品的類型及與爆炸相關的參數
確定并劃分出危險區(qū)的級別及范圍
形成分區(qū)圖

確保使用符合要求的安全設備和工具 
按照法規(guī)和標準的要求選擇在爆炸危險區(qū)使用的防爆設備和工具。
在選擇防爆設備時，要注意其認證證書上規(guī)定的使用條件。
危險場所的設備
危險場所的設備可分為電氣設備和非電氣設備（機械設備）。
危險場所最危險的點火源來自于各種電氣設備。這部分點火源要在電氣設備制造、安裝、使用等環(huán)節(jié)加以控制。
設備制造環(huán)節(jié)的控制主要是依靠設備認證。
另外可以看到，危險場所的非電氣設備（機械設備）也會成為點火源。
為什么要對危險場所使用的電氣設備進行防爆認證？
爆炸危險場所的重要點火源，必須加以控制；
經過無數血的教訓和技術、經驗的積累，已經形成了一些經實踐檢驗行之有效的技術方法；
這些方法易于標準化，將其中公認的內容制訂成標準工具，可以在更廣大的范圍內被采用，造福更多人；
設備認證過程就是為了檢驗設備是否符合標準規(guī)定的技術、安全要求；
按照相應法規(guī)的要求，選擇、使用經過認證的設備，會顯著提高工廠或設施的安全性。
危險場所的電氣設備
防爆電氣設備所使用的材料、采用的技術與加工工藝、以及質量保證措施等等因素，通過規(guī)范的認證就可以證明它是否符合相關標準的要求。
在產品打包交付的那一刻，一臺安全的防爆電氣設備就完整地轉移給了用戶。責任也隨之徹底轉移了。
事實也證明，對防爆設備的這種監(jiān)管方式是有效的。因防爆設備直接引起的爆炸事故很少，而絕大部分爆炸事故是由前面提到的其他因素導致的（有相當比例爆炸事故的點火源在事后是難以確定的，而這些難以確定點火源的大部分被推斷為機械點火源或靜電點火源）。
為什么要對危險場所使用的電氣設備進行防爆認證？
危險場所的電氣設備
危險場所的電氣設備
防爆電氣設備及其分類
在爆炸性環(huán)境中使用、并且有可能成為點火源的設備必須進行特殊設計，這種設備我們稱之為防爆設備。
防爆電氣設備按照擬使用的爆炸性環(huán)境不同分為三類：I類、II類和III類：
在煤礦應用的防爆設備劃為Ι類。
用在除煤礦外其他爆炸性氣體危險區(qū)域的防爆設備劃為Ⅱ類。
III類電氣設備用于除煤礦以外的爆炸性粉塵環(huán)境。
我國發(fā)布的《防爆電氣產品生產許可證實施細則》（2011），按產品功能將防爆電氣產品分為17大類。
新版標準中根據設備的防爆安全等級，將防爆電氣設備分為三個保護級別（EPL）：Ga、Gb和Gc。
我們的課程主要按照不同防爆方法、原理，即不同防爆型式進行介紹。
危險場所的電氣設備
 保護辦法
遏制與止息火焰的傳播
遏制內部火焰不讓其擴散到設備外部、止息火焰使其無法傳播
防止爆炸性環(huán)境接觸到點燃源
不讓爆炸性環(huán)境接近有點燃能力的電氣設備/元件
無效點燃源/消除點燃源
避免出現有效點燃源
危險場所的電氣設備
防爆方法概略
使用了經過認證的防爆電氣設備之后，還有哪些安全隱患？
安全隱患之一：防爆電氣設備安裝的影響。 
安全隱患之二：防爆電氣設備以外的電氣設施的影響。 
安全隱患之三：物料與工藝變化的影響。 
安全隱患之四：防爆電氣設備本身老化或損壞的影響。 
安全隱患之五：危險場所的非電氣設備的影響。 
安全隱患之六：認證設備之外的點火源。 
有爆炸危險區(qū)的工廠/設施能夠進行整體防爆認證嗎？ 
對于工廠/設施這個大系統的整體安全性來說，既受到防爆設備之外諸多復雜因素的影響；又面臨著防爆設備本身老化退化、故障損壞等危險。 
這些安全隱患或影響因素在不同的作業(yè)場所千差萬別，顯然難以進行標準化的認證。 
那么對于存在爆炸危險區(qū)的工廠/設施這個復雜的大系統，如何保證其整體安全呢？ 
應該如何保障我們工廠/設施的整體防爆安全
工廠或設施的整體防爆狀況難以進行標準化的認證，始終保持其整體防爆安全是用戶的責任。主要通過： 
選擇合適的防爆設備并正確安裝； 
建立防爆安全檔案并及時更新； 
建立并遵守完善有效的作業(yè)制度與規(guī)范； 
定期檢查或連續(xù)監(jiān)督環(huán)境變化與設備狀況； 
按照優(yōu)先級及時整改、消除隱患。 
要點 
技能保證——爆炸危險場所作業(yè)人員的資質 
采用有資質的服務
工具
針對防爆危險場所從業(yè)人員的個人技能： IECEx推出了個人技能認證體系（IECEx  CoPC）
針對防爆服務設施：IECEx專門推出了服務設施認證體系

個人技能是保證工廠/設施整體防爆安全的核心！
應該如何保障我們工廠/設施的整體防爆安全
防爆設備的選型和防爆設施的（安裝）設計； 
防爆電氣安裝和初始檢查； 
防爆電氣檢查與維護； 
防爆設備的修理、大修和修復等。 
IECEx服務設施認證體系覆蓋的服務范圍 
IECEx個人技能認證體系覆蓋的技能單元
EX001單元：爆炸環(huán)境中基本保護原理的應用
EX002單元：危險劃分
EX003單元：防爆設備及布線系統安裝
EX004單元：爆炸環(huán)境中設備的維護
EX005單元：防爆設備的大修和修理
EX006單元：爆炸環(huán)境中或與爆炸環(huán)境相關聯的電氣設施的檢測
EX007單元：爆炸環(huán)境中或與爆炸環(huán)境相關聯的電氣設施的目視檢查和一般檢查
EX008單元：爆炸環(huán)境中或與爆炸環(huán)境相關聯的電氣設施的詳細檢查
EX009單元：爆炸環(huán)境中或與爆炸環(huán)境相關聯的電氣設施的設計
EX010單元：爆炸環(huán)境中或與爆炸環(huán)境相關聯的電氣設施的審核檢查
課程名稱	時長	授課語言	課程類別	備注
防爆電氣概論	1天	中文（英文）	通用課程	針對Ex 001單元
防爆電氣技術應用	3天	中文（英文）	通用課程	針對Ex 001，003和004單元
防爆電氣技術	5天	中文（英文）	通用課程	針對Ex 001，003，004，006，007和008單元
標準防爆型式	1天	中文	專題課程	
本質安全技術及其應用	2天	中文	專題課程	
危險場所電氣安裝	1天	中文（英文）	專題課程	針對Ex 003單元
危險場所電氣檢查	1天	中文（英文）	專題課程	針對Ex 007和008單元
危險場所接地與等電位連接	1天	中文	專題課程	
粉塵防爆	2天	中文	專題課程	
危險場所區(qū)域劃分	1天	中文（英文）	專題課程	針對Ex 002單元
更多更具體的課程信息，請登陸我們的網站：www.es-ex.cn
我們推出的防爆電氣課程與IECEx_CoPC大綱之間的對應關系

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