淺談油氣站場防爆燈具的選擇

魏凱

摘 要：作為爆炸性危險環境的照明設施，它的安全性越來越受到重視。本文結合工程實例對油氣站場防爆燈具的選擇進行探討，以便對以后的防爆燈具設計選用起到一定的指導作用。

關鍵詞：油氣站場; 防爆燈具;防爆等級

引言

爆炸性氣體與空氣混合后，遇到火花或高溫后會引起爆炸，對人身社會安全可能產生重大危害。對含有爆炸性氣體的場所需要限制火花或高溫。防爆燈具就是通過限制火花或高溫的一種特殊燈具。

1 防爆燈具的原理

常用防爆燈具的防爆原理

一）隔爆型燈具

將燈具在正常工作時能產生火花電弧或高溫的部件置于隔爆外殼內，隔爆外殼能承受內部的爆炸壓力而不致損壞，并能保證內部的火焰氣體通過間隙傳播時降低能量，不足以引爆殼外的氣體。

二）增安型燈具

在正常工作時不會產生電弧、火花和危險高溫，在結構上再進一步采取保護措施，提高燈具的安全性和可靠性。增安型燈具在結構上比隔爆型相對較為簡單，因此在使用上受到的限制較多，目前使用越來越少。

三）復合型燈具

該系列燈具主要光源為熒光燈，各部件采用多種防爆型式組合而成。如典型的防爆熒光燈，外殼采用增安型，鎮流器采用充砂型，光源采用特殊方式進行燃點，內部的隔離開關采用隔爆型。采用復合型燈具能充分發揮各種防爆型式的優點，從而使燈具使用維護簡便，使用場所較為廣泛，產品性能優越。

四）”n”型燈具（無火花型）

通過限制內部的電弧火花或熱表面的部件的方法而實現的防爆燈具，該燈具與增安型燈具差別不大，但相對使用的光源多一點，使用的場所限制較多。

五）本安型燈具

通過限制內部的能量，從而保障燈具在正?；蛞幎ǖ墓收蠣顟B下產生的電火花和熱效應均不能點燃爆炸性混合物。本安型燈具主要為一些功率較小的LED光源的燈具，功率一般在10W以下。

2 防爆燈具的選擇

一、燈具選擇

防爆燈具的選用應根據爆炸危險場所的類別和區域等級以及在該場所中存在的爆炸性混合物的級別、組別來選擇。選用防爆燈具要滿足以下條件：

（1）要滿足危險場所劃分的危險區域來選用相應的電氣防爆類型;根據爆炸環境出現的頻率和持續的時間把危險場所劃分為不同的區域。氣體場所分為三個區域，即0區、1區、2區。0區：爆炸性環境中的爆炸混合物以氣體、蒸汽或薄霧形式出現或長時間存在的場所。1區：在正常運行時，爆炸性環境中可能氣體、蒸汽或薄霧形式的爆炸性混合物的場所，是防爆電氣設備的典型應用場所。2區：在正常運行時，爆炸性環境中不太可能出現氣體，蒸汽或薄霧形式的爆炸性混合物，如果出現也只是偶爾發生并且短時間存在的場所。粉塵場所分為三個區域，即20區，21區和22區。20區：在正常運行過程中可燃性粉塵連續出現或經常出現，其數量足以形成可燃性粉塵欲空氣混合物和可能形成無法控制和極厚的粉塵層的場所及容器內部。21區：在正常運行過程中，可能出現粉塵數量足以形成可燃性粉塵和空氣混合物形成但未劃入20區的場所。該區域包括充入或排放粉塵直接相鄰的場所、出現粉塵和正常操作情況下可能產生可燃濃度的可燃性粉塵于空氣混合物的場所。22區：在異常條件下，可燃性粉塵云偶爾出現并且只是短時間存在、或可燃性粉塵偶爾出現堆積或可能存在粉塵層并且產生可燃性粉塵空氣混合物但未劃入21區的場所。如果不能保證排除可燃性粉塵堆積或粉塵層時，則應劃分為21區;

（21）要根據危險環境可能存在的易燃易爆氣體或者粉塵的種類來選擇防爆電氣設備的級別和溫度組別;

（3）考慮其他環境條件對防爆性能的影響（例如：化學腐蝕、鹽霧、高溫高濕、沙塵雨水，或振動的影響）;

（4）保證安裝使用維護的特殊性;

（5）選用具有防爆合格證以及國家相應認證的產品。根據以上要求，選擇防爆燈具的防爆類型，要根據爆炸性氣體環境的區域等級及范圍決定，如1區范圍內必須采用隔爆型燈具;2區內的固定燈具可采用隔爆和增安型，移動式燈具必須采用隔爆型。所選防爆燈具的級別或組別不應低于爆炸危險環境中爆炸混合物級別和組別。同時要考慮環境對防爆燈具的影響，應滿足環境溫度、空氣濕度、腐蝕或污染性物質等各種不同環境的要求。要根據不同的環境要求選擇燈具的防護等級和防腐等級。尤其是在爆炸性氣體環境中存在腐蝕性氣體時，選擇具有相應防腐性能的燈具是至關重要的。

二、防護要求

（1）燈具必須有透明件，對透明件的要求是：a.能承受按GB3836.1 熱劇變試驗和沖擊試驗的考驗;b.不允許制成帶螺紋的結構。燈具應設置斷開電源后才能打開透明件的聯鎖裝置，或用有“斷電源后開蓋”字樣的警告牌代替。Ⅰ類設置警告牌的燈具，其燈座部件須符合GB1444-78《螺紋防爆燈座》的要求。燈具的進線腔與光源腔之間，須用反光罩或其他隔熱措施隔開。與燈座口全連通的連接件須標志符號“0”。燈具的金屬保護網與外殼須可靠固定。

（2）對Ⅱ類攜帶式燈具要求是：a.各部件應采用對化學、機械、電池介質腐蝕等作用具有充分抵抗能力的材料制成。b.外殼及保護網應采用不會因受沖擊及跌落而產生危險火花的金屬材料制成，或用安全性材料加以包覆。c.透明件與燈泡的間距，燈泡功率小于3W時，不得小于3mm。功率不小于3W時，不得小于5mm。d.透明件與保護網的間距不得小于5mm。網孔面積不得大于2000mm2。e.燈具的引入電纜在夾緊情況下施加15kg力的拉力電纜不得拔脫。f.燈具能承受（GB3836.1）相關條款規定的跌落試驗。

3 工程實例

本文以肯尼亞1號成品油管道工程中的PS1增壓站為例說明防爆燈具的選擇。

一、250W防爆泛光燈的選擇，位于污水區域。

根據爆炸危險區域劃分圖，防爆泛光燈位于爆炸危險區域2區或者附近，因此防爆結構采用各類Ⅱ類防爆燈具都適合。

二、控制配電室內的電池間中的照明

本工程雖然沒有對電池間進行爆炸危險區域劃分，但考慮電池間可能有氫氣泄露，照明依然采用防爆設計。那么防爆等級為多少合適呢？

1）電池間的電池如果是防酸隔爆鉛酸蓄電池，那么正常工作情況就會有氫氣溢出，電池間則應該劃分為1區。

2）電池間的電池如果是閥控式密封鉛酸蓄電池，那么在故障時可能有氫氣溢出，電池間則應該劃分為2區。

本工程是后者，所以電池間如果要劃分爆炸危險區域的話應當劃分爆炸危險2區。

因為爆炸危險氣體是氫氣，所以ⅡC 等級可滿足要求。

溫度組別T1以上都可以滿足要求。

盡管本工程中的材料表與BOQ都沒有對防爆等級做出要求，但是我們應當明白，防爆等級需要EXde ⅡC T1以上可以滿足要求。

由于該站場是成品油站場，主要運輸的成分為汽油、柴油、煤油，產生的氣體ⅡB 等級即可滿足要求。

溫度組別T3以上都可以滿足要求。

因此本工程材料表選用EXde ⅡB T4是滿足需要的

結論

在防爆燈具進行選型時，應該首先確定燈具位于哪個防爆區域，然后再選擇合適的防爆結構。隨后應當根據爆炸危險區域的爆炸危險氣體的爆炸級別和爆炸組別確定防爆等級和溫度組別。同時了解廠商的制造水平，在滿足安全的前提下，考慮燈具的經濟型。

參考文獻：

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[2]徐海江，盧巧.船用防爆高壓氣體放電燈具開蓋時間的計算[J].船舶工程，2019，41（S2）：256-260.

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