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隨著我國經(jīng)濟建設(shè)高速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模日益增大，防爆問題顯得更為重要。在石油、化工、煤炭、等各行業(yè)，功能各異、品種繁多的防爆電器產(chǎn)品被廣泛采用。防爆電器在使用中能否穩(wěn)定安全運行在各類危險爆炸環(huán)境中，出廠前必須進(jìn)行相關(guān)嚴(yán)格的防爆測試。中諾檢測在防爆領(lǐng)域擁有豐富的產(chǎn)品設(shè)計及測試經(jīng)驗，以下是有關(guān)爆炸性氣體粉塵環(huán)境的基本知識解讀。

氣體/蒸氣類

可燃性物質(zhì)：在防爆技術(shù)中，是指物質(zhì)（這包括氣體、液體和固體）本身是可燃性的，并能夠產(chǎn)生可燃性氣體、蒸氣或薄霧。可燃性液體又劃分為可燃性液體和易燃性液體。

例如：

氣體類：氫氣、甲烷、乙烯、乙炔等；

液體類：石油（汽車用油）、乙醇、月液化石油氣等。

爆炸性物質(zhì)是指可燃性物質(zhì)與空氣的混合物。

爆炸性氣體（蒸氣）混合物的幾個主要參數(shù) ：

（1）閃點

閃點是指在標(biāo)準(zhǔn)條件下，使液體變成蒸氣的數(shù)量能夠形成可燃性氣體混合物的低液體溫度。

液體的閃點越低，越容易揮發(fā)；環(huán)境溫度或操作溫度越高于閃點，液體揮發(fā)速率越快，極易形成爆炸危險環(huán)境。例如：丁烷的閃點為-60℃，不僅在冬天戶外場所蒸發(fā)蒸氣，而且在常溫時會快速揮發(fā)蒸氣。

液體周圍環(huán)境溫度或操作溫度是影響液體蒸發(fā)的主要依據(jù)。

（2）爆炸極限與范圍

爆炸極限是指可燃性氣體（蒸氣）與空氣形成的混合物，能引起爆炸的低濃度（爆炸下限）或高濃度（爆炸上限），介與爆炸下限和上限中間的濃度范圍稱爆炸范圍。

爆炸范圍越大，則形成爆炸性混合物的機會越多；爆炸下限越低，則形成爆炸的條件越易。

（3）相對密度

密度是指單位體積的物質(zhì)質(zhì)量。相對密度是指可燃性氣體（蒸氣）與空氣密度的比值（空氣為1）。

相對密度是研究爆炸性混合物擴散范圍的重要依據(jù)。比空氣輕的可燃性氣體（蒸氣）會擴散至周圍空間的上部區(qū)域，比空氣重的可燃性氣體（蒸氣）停留在周圍的空間下部區(qū)域。

（4）爆炸性混合物的點燃溫度

點燃爆炸性混合物所需的熱表面低溫度。

（5）爆炸性氣體的級別

爆炸性氣體的級別是便于Ⅱ類隔爆型電氣設(shè)備和本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的制造，根據(jù)其特性而劃分為ⅡA、ⅡB、ⅡC三個等級。它們是根據(jù)氣體/蒸氣的大試驗安全間隙MESG和小點燃電流比 MIC來劃分的。

粉塵類

可燃性粉塵：標(biāo)稱尺寸500μm及以下的固體顆粒，可懸浮在空氣中，也可依靠自身重量沉淀下來，可在空氣中燃燒或燜燃，在大氣壓力和常溫條件下可與空氣形成爆炸性混合物的顆粒。

非導(dǎo)電性粉塵：電阻率大于1×103Ω·m的可燃性粉塵。

導(dǎo)電性粉塵：電阻率等于或小于1×103Ω·m的可燃性粉塵。

可燃性飛絮：標(biāo)稱尺寸大于500μm，可懸浮在空氣中，也可依靠自身重量沉淀下來的包括纖維在內(nèi)的可燃性固體物質(zhì)。例如：人造纖維、棉麻等。

在GB/T 3836.1-2021《爆炸性環(huán)境 第1部分：設(shè)備 通用要求》中根據(jù)可燃性粉塵的性質(zhì)和危險程度進(jìn)行了如下分類:

粉塵層的點燃溫度：規(guī)定厚度的粉塵層在熱表面上發(fā)生點燃的熱表面的低溫度。

粉塵層的點燃溫度（MITL）是在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、室溫條件下，將粉塵層先后放在不同溫度的熱板上，測定粉塵溫度上升情況，粉塵溫度超過熱板溫度20K的低熱板溫度。

粉塵云的低點燃溫度：爐內(nèi)空氣中所含粉塵云發(fā)生點燃時，爐子內(nèi)壁的低點燃溫度。

粉塵云的低點燃溫度（MITC）是根據(jù)GB12476.8-2010規(guī)定的測試方法和裝置測定的。

此溫度值同樣是選用及設(shè)計粉塵防爆電氣設(shè)備的一個依據(jù)。

爆炸的基本概念

爆炸是燃燒的加速度反應(yīng)。它是可燃物質(zhì)在點燃源能量的作用下，在空氣或氧氣中，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，引起溫度的升高，釋放出熱輻射及光輻射的現(xiàn)象。如果燃燒速度急劇加快，溫度猛烈上升，導(dǎo)致燃燒生成物和周圍空氣激烈膨脹，形成巨大的爆破力和沖擊波并發(fā)出強光和聲響，這就是爆炸。

因此，產(chǎn)生爆炸必須同時具備以下兩個條件：(1)具有足夠的可燃性物質(zhì)，并且濃度在爆炸極限范圍內(nèi)；（2）具有足夠能量的點燃源；例如：火花、電弧和高溫等。

爆炸性危險環(huán)境是指：在大氣條件下，可燃性物質(zhì)與空氣的混合物被點燃爆炸后，燃燒將傳至全部未燃混合物的環(huán)境。

爆炸危險場所是指：有人員作業(yè)的爆炸危險區(qū)域。

釋放源的概念

釋放源是指可能把可燃?xì)怏w、薄霧或液體釋放到大氣中以至形成爆炸性混合物的某個部位或某個點。

連續(xù)級釋放源：

連續(xù)釋放或預(yù)計長期釋放的釋放源。

例如：處理容器的內(nèi)部，與大氣相通的儲罐，在儲油（液）槽中油(液)上方的蒸氣空間和低于水平面的空間等。

第一級釋放源：

正常運行時，預(yù)計可能周期性或偶爾釋放的釋放源。

例如：設(shè)備正常運行時，會釋放易燃物質(zhì)的泵、壓縮機和閥門的密封件處；正常操作時會向大氣釋放物質(zhì)的取樣點。

第二級釋放源:

在正常運行時，預(yù)計不可能釋放，如果釋放也僅是偶爾和短時釋放的釋放源。

例如：法蘭、管接頭、連接件；在正常運行時不可能出現(xiàn)釋放的泵、壓縮機和閥門的密封件處、安全閥、排氣孔。

爆炸危險區(qū)域

我國對爆炸性危險場所（氣體/蒸汽）劃分的依據(jù)是：

GB3836.14-2014《爆炸性環(huán)境  第14部分 場所分類  爆炸性氣體環(huán)境》  
GB50058-2008  《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》

根據(jù)爆炸性氣體（蒸氣）環(huán)境出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時間把危險場所分為以下區(qū)域。

0區(qū)：爆炸性氣體環(huán)境連續(xù)出現(xiàn)或長時間存在的場所。

1區(qū)：在正常運行時，可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的場所。

2區(qū)：在正常運行時，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)生并且僅是短時間存在的場所。

爆炸性氣體/蒸氣危險環(huán)境區(qū)域的劃分是依據(jù)釋放源的性質(zhì)來確定的。

原則上，在沒有任何外界條件影響的情況下，連續(xù)級釋放源周圍形成0區(qū)；第一級釋放源周圍形成1區(qū)；第二級釋放源周圍形成 2區(qū)。

通風(fēng)，即空氣流動，使新鮮的空氣置換釋放源周圍的大氣以促進(jìn)可燃性氣體逸散。通風(fēng)速率適當(dāng)，也能避免爆炸性氣體環(huán)境的持久性，影響區(qū)域類型。

通風(fēng)形式：A）自然通風(fēng)；B）人工通風(fēng):整體或局部通風(fēng)。

在露天場所，自然通風(fēng)通常能夠?qū)ο鏊谐霈F(xiàn)任何爆炸性環(huán)境起到重要作用。

人工通風(fēng)：例如：采用通風(fēng)機或排氣裝置。人工通風(fēng)主要用于戶內(nèi)或封閉的空間場所。 分為：高級通風(fēng)（VH）；中級通風(fēng)（VM）和低級通風(fēng)（VL）三種。

可燃性粉塵危險區(qū)域的劃分依據(jù)是：

根據(jù)可燃性粉塵環(huán)境出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時間，把危險場所分為三個區(qū)域。它們是：20區(qū)、21區(qū)和22區(qū)。

20區(qū)：在正常運行過程中可燃性粉塵連續(xù)出現(xiàn)或經(jīng)常出現(xiàn)，其數(shù)量足以形成可燃性粉塵與空氣混合物和/ 或可能形成無法控制和極厚的場所及容器內(nèi)部。

21區(qū)：在正常運行過程中，可能出現(xiàn)粉塵數(shù)量足以形成可燃性粉塵與空氣混合物但未劃入20區(qū)。

22區(qū)：在異常條件下,可燃性粉塵云偶而出現(xiàn)并且只是短時存在、或可燃性粉塵偶而出現(xiàn)堆積或可能存在粉塵層并且產(chǎn)生可燃性粉塵空氣混合物的場所。