1.防爆電氣產(chǎn)品的安全使用是和產(chǎn)品安全性能同等重要的問題
長(zhǎng)期以來,我國(guó)涉及防爆電氣安全的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),主要是防爆電氣基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)(國(guó)標(biāo)GB3836系列為主的制造檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn))和防爆電氣產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施主體是產(chǎn)品制造企業(yè)和防爆電氣產(chǎn)品質(zhì)檢機(jī)構(gòu)。但是防爆電氣產(chǎn)品在危險(xiǎn)場(chǎng)所使用能否確保防爆安全,不僅有賴于設(shè)計(jì)制造和檢驗(yàn)部門提供高防爆安全性的產(chǎn)品,而且有賴于產(chǎn)品用戶部門的安全使用。性能質(zhì)量再好的防爆電氣產(chǎn)品如果使用不當(dāng),不僅不能起到防爆作用,甚至可能成為危及安全的可怕殺手。許多慘痛的爆炸事故都證明了這點(diǎn)。例如,防爆電氣產(chǎn)品電纜引入裝置中的橡膠密封圈,是一個(gè)保持產(chǎn)品防爆性能的重要零件,這個(gè)零件在使用中往往被人們所忽視,不能被正確的選型、安裝和維護(hù)。如,有的用戶在維修后未將其壓緊,有的選用的密封圈尺寸和材質(zhì)不符合標(biāo)準(zhǔn)要求,有的檢修后干脆不安裝密封圈。結(jié)果就使危險(xiǎn)場(chǎng)所中的可燃性氣體可以暢通無阻地進(jìn)入接線盒空腔內(nèi)。一旦接線盒內(nèi)的接線端子的連接處出現(xiàn)電弧、火花時(shí),就可能點(diǎn)燃可燃性氣體,引起爆炸。類似這種不能安全使用防爆電氣產(chǎn)品而引起爆炸事故的例子在爆炸事故總的統(tǒng)計(jì)中占有很大的比例。由此可見,防爆電氣產(chǎn)品的安全使用和反映防爆電氣產(chǎn)品安全性能的制造質(zhì)量是同等重要的。這正如我們有病時(shí),通常都需要醫(yī)生在對(duì)我們身體的各種癥狀進(jìn)行仔細(xì)檢查確診后,再指導(dǎo)我們正確地服藥的道理一樣。質(zhì)量合格的藥物必須和正確的使用相結(jié)合,才能起到安全的對(duì)癥治病的作用,否則可能適得其反——質(zhì)量合格的藥不僅不能安全地治病,甚至可能危及身體安全。
我們所說的防爆電氣產(chǎn)品安全使用,一般包括下述幾個(gè)方面:正確地劃分爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的類別;正確地選型、安裝防爆電氣產(chǎn)品;正確地維護(hù)、檢修防爆電氣產(chǎn)品。
由上述可見,防爆電氣安全是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,它包括防爆電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、危險(xiǎn)場(chǎng)所的分類、防爆電氣產(chǎn)品的選型安裝、維護(hù)檢修,以及與此有關(guān)的質(zhì)量管理、人員培訓(xùn)等各個(gè)環(huán)節(jié),任何環(huán)節(jié)的疏忽都可能成為爆炸事故的隱患。
誠(chéng)然,許多用戶部門也認(rèn)識(shí)到防爆電氣產(chǎn)品的安全使用對(duì)保證防爆安全的重要意義,但是苦于長(zhǎng)期以來沒有一套完整的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可循,因此,只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和一些不完整的資料制訂出一些部門標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范來實(shí)行防爆電氣產(chǎn)品安全使用的技術(shù)生產(chǎn)管理。因此,盡快制訂出一套完整的、并可與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),一直都是各方面迫切關(guān)注的。
近年來,隨著我國(guó)防爆電氣標(biāo)準(zhǔn)化工作的發(fā)展及加強(qiáng)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌的需要,我國(guó)防爆電氣標(biāo)準(zhǔn)也由過去的產(chǎn)品制造檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為主的狀況,逐步演變?yōu)榘ㄖ圃鞕z驗(yàn)、場(chǎng)所劃分、選型安裝和維護(hù)檢修等標(biāo)準(zhǔn)組成的完整的防爆電氣安全標(biāo)準(zhǔn)體系。"危險(xiǎn)場(chǎng)所的分類(GB383614—2000)"、"危險(xiǎn)場(chǎng)所電氣安裝(GB383615—2000)"、爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備的檢修(GB383613—1997)"三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)第一次以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)形式,完整地規(guī)定了用戶部門安全使用防爆電氣產(chǎn)品的各項(xiàng)技術(shù)和管理要求,對(duì)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的安全生產(chǎn)有著十分重要的意義。此外,由于這三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施了接軌,從而也為我國(guó)石油化工裝置進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng),以及做好引進(jìn)設(shè)備的防爆安全生產(chǎn)和技術(shù)管理創(chuàng)造了有利的條件。
2.危險(xiǎn)場(chǎng)所分類是實(shí)現(xiàn)防爆電氣產(chǎn)品安全使用的最重要的基礎(chǔ)工作
上述三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)用戶部門來說,首要的、最基礎(chǔ)的工作是對(duì)本部門所涉及的爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的分類。這正如一個(gè)就診的患者,首先要通過全面檢查和醫(yī)生對(duì)癥狀的分析判斷后的確診一樣。準(zhǔn)確的確診是對(duì)癥治療和安全用藥的基礎(chǔ)。本文專門針對(duì)國(guó)標(biāo)"危險(xiǎn)場(chǎng)所分類"(GB383614—2000)進(jìn)行一些分析介紹。
2.1危險(xiǎn)場(chǎng)所分類的目的
危險(xiǎn)場(chǎng)所分類是對(duì)可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的場(chǎng)所進(jìn)行分析和分類的方法。場(chǎng)所分類的目的,是為了使用于該類爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的防爆電氣設(shè)備的選型和安裝具有足夠的安全性和良好的經(jīng)濟(jì)性。因?yàn)樵谑褂每扇夹晕镔|(zhì)的危險(xiǎn)場(chǎng)所,要保證爆炸性氣體環(huán)境永不出現(xiàn)是困難的。同樣,要確保使用于危險(xiǎn)場(chǎng)所的電氣設(shè)備永不成為點(diǎn)燃源也是困難的。因此,危險(xiǎn)性大的場(chǎng)所(即出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境可能性大的場(chǎng)所)應(yīng)選擇安全性能高的防爆電氣設(shè)備類型。反之,對(duì)于危險(xiǎn)稍小的場(chǎng)所(即出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境可能性稍小的場(chǎng)所),可選擇安全性稍低(但仍具有足夠安全性)、價(jià)格相對(duì)便宜的防爆電氣設(shè)備類型。
2.2危險(xiǎn)場(chǎng)所分類工作的主要內(nèi)容
危險(xiǎn)場(chǎng)所分類工作主要有兩方面的內(nèi)容:
(1)根據(jù)爆炸性氣體環(huán)境出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時(shí)間把危險(xiǎn)場(chǎng)所分為三個(gè)區(qū)域
0區(qū):爆炸性氣體環(huán)境連續(xù)出現(xiàn)或長(zhǎng)時(shí)間存在的場(chǎng)所;
1區(qū):在正常運(yùn)行時(shí),可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的場(chǎng)所;
2區(qū):在正常運(yùn)行時(shí),不可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境,如果出現(xiàn)也是偶爾發(fā)生,并且僅是短時(shí)間存在的場(chǎng)所。
(2)確定危險(xiǎn)場(chǎng)所存在的數(shù)量和范圍
因?yàn)閮H僅確定某處危險(xiǎn)場(chǎng)所的區(qū)域類別還不夠,還必須確定這類危險(xiǎn)場(chǎng)所在設(shè)備內(nèi)部和周圍存在的數(shù)量,而且要確定每類危險(xiǎn)場(chǎng)所的空間范圍,也就是說要對(duì)場(chǎng)所的空間范圍進(jìn)行準(zhǔn)確的定量。
2.3危險(xiǎn)場(chǎng)所分類的基本安全原則
(1)對(duì)處理或貯存可燃性物質(zhì)的設(shè)備及裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)盡可能使危險(xiǎn)場(chǎng)所的類別成為危險(xiǎn)性最小的類別,尤其應(yīng)使0區(qū)場(chǎng)所及1區(qū)場(chǎng)所的數(shù)量及范圍都成為最小,亦即盡可能使大多數(shù)的危險(xiǎn)場(chǎng)所都成為2區(qū)場(chǎng)所。
(2)工藝流程用設(shè)備應(yīng)主要為2級(jí)釋放源,如果達(dá)不到此要求,也應(yīng)使該釋放源以極有限的量及釋放率向空氣中釋放。
(3)危險(xiǎn)場(chǎng)所的類別確定后,不得隨意進(jìn)行變更。對(duì)于維修后的工藝設(shè)備,必須認(rèn)真檢查后確認(rèn)其是否能保證原有設(shè)計(jì)的安全水平。
2.4危險(xiǎn)場(chǎng)所分類的思路
由危險(xiǎn)場(chǎng)所的定義可知,危險(xiǎn)場(chǎng)所是爆炸性氣體環(huán)境出現(xiàn)或預(yù)期可能出現(xiàn)的數(shù)量達(dá)到足以要求對(duì)電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)、安裝和使用采取專門安全預(yù)防措施的區(qū)域。
由定義可見,判斷場(chǎng)所是否為危險(xiǎn)場(chǎng)所,主要根據(jù)該場(chǎng)所是否可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境,而爆炸性氣體環(huán)境形成的條件,是可燃性氣體的濃度范圍是否處于爆炸極限范圍內(nèi)??扇夹詺怏w在空氣中的濃度在這個(gè)爆炸極限(即爆炸下限和爆炸上限)范圍內(nèi),遇點(diǎn)燃源即可形成爆炸;若超出這個(gè)范圍,即使用很強(qiáng)的點(diǎn)燃源也不能激發(fā)爆炸。也就是說,凡是濃度低于爆炸下限或高于爆炸上限的混合物,與點(diǎn)燃源接觸時(shí)都不會(huì)引起火焰自行傳播。濃度低于爆炸下限時(shí),由于過量的空氣作為惰性介質(zhì)參與燃燒反應(yīng),消耗一部分反應(yīng)熱,起了冷卻作用,阻礙火焰自行傳播;相反,濃度高于爆炸上限時(shí),由于可燃物過剩,即空氣量不足,導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)的不完全,反應(yīng)放出的熱量小于損耗的熱量,因而也阻礙火焰蔓延。
由上述可見,場(chǎng)所中的可燃性氣體出現(xiàn)的數(shù)量是決定場(chǎng)所危險(xiǎn)性的關(guān)鍵,而場(chǎng)所中可燃性氣體的出現(xiàn),主要取決于可燃性氣體釋放源及影響可燃性氣體積聚的通風(fēng)狀況。因此,我們可以理出這樣一個(gè)解決問題的思路:場(chǎng)所根據(jù)其危險(xiǎn)性大小分類——場(chǎng)所的危險(xiǎn)性取決于場(chǎng)所中爆炸性氣體環(huán)境出現(xiàn)的數(shù)量——爆炸性氣體環(huán)境是由可燃性氣體的出現(xiàn)數(shù)量,即爆炸極限決定的——可燃性氣體出現(xiàn)的數(shù)量取決于釋放源和場(chǎng)所的通風(fēng)狀況。