（中国启源工程设计研究院有限公司 陕西西安 710000）
摘要：文章阐述了爆炸性气体、粉尘环境危险区域的范围划定，防爆电气。
关键词：爆炸性气体环境；爆炸性粉尘环境；设备选型；电气线路设计
设备的标志、防爆电气设备的选型及爆炸性环境电气线路的设计。
在石油、化工等环境装置内，存在着各种可燃有毒气体（蒸气）和爆炸性粉尘环境。这些气体、粉尘一旦泄露并聚集在周围环境中，很容易引起燃烧和爆炸。一些企业的爆炸危险场所均未使用防爆电气设备或者爆炸危险场所的防爆电气设备选型不正确。基于此，本文将介绍如何选择合理且经济的防爆电气设备。
一、爆炸性环境
1.1 爆炸性气体、粉尘环境分区
0区/20区 爆炸性气体/可燃性飞尘云连续出现或长时间存在的爆炸性环境中的区域。
1区/2I区 在正常运行时，可能出现、偶尔现爆炸性气体/可燃性飞尘云环境的场所。
2区/22区 在正常运行时，不可能出现爆炸性气体/可燃性飞尘云环境，如果出现也是偶尔发生并且仅是短时间存在的场所。通常情况下，“短时间”是指持续时间不多于2个小时。在异常条件下，可燃性粉尘云偶尔出现并且只是短时间存在、可燃性粉尘云偶尔出现堆积或可能存在粉尘层并且产生可燃性粉尘空气混合物的场所。如果不能保证排除可燃性粉尘堆积或粉尘层时，则应划为2l区。
1.2 爆炸性气体、粉尘释放源等级
连续释放源：连续释放或预计长期释放的释放源。
一级释放源：在正常运行时，预计可能周期性或偶尔释放的释放源。
二级释放源：在正常运行时，预计不可能释放，如释放也仅是偶尔和短期释放的释放源。
1.3 爆炸性气体、粉尘环境危险区域的范围划定
1.3.1 当可燃物质重于空气，通风良好且为第二级释放源的主要生产装置区，爆炸危险区域的划分宜符合下列规定：
1）在爆炸危险区域内，地坪下的坑、沟可划分为1区；
2）与释放源的距离为7.5米的范围可划分为2区；
3）以释放源为中心，总半径为30米，地坪上的高度为0.6米，且在2区以外的范围内可划分为附加2区。
1.3.2 当可燃物质重于空气，释放源在封闭建筑物内，通风不良且为第二级释放源的主要生产装置区，爆炸危险区域的范围划分宜符合下列规定：
1）封闭建筑物内和爆炸危险区域内地坪下的坑、沟可划分为1区
2）以释放源为中心，半径为15米，高为7.5米的范围可化为2区，但封闭建筑物的外墙和顶部距2区的界限不得小于3米，如为无孔洞实体墙，则墙外为非危险区；
3）以释放源为中心，半径为30米，地坪上的高度为0.6米，且在2区以外的范围内可划分为附加2区。
1.3.3 对于可燃物质轻于空气，通风良好且为第二级释放源的主要生产装置区，当释放源距地坪的高度不超过4.5米时，以释放源为中心，半径为4.5米，顶部与释放源的距离为4.5米，及释放源至地坪以上的范围内可划分为2区。
1.3.4 对于可燃物质轻于空气，通风不良且为第二级释放源的压缩机厂房，爆炸危险区域的范围划分宜符合下列规定：
1）封闭区内部可划分为1区
2）以释放源为中心，半径为4.5米，地坪以上至封闭区底部的空间和封闭区外壁3米，顶部的垂直高度为4.5米的范围可划分为2区。
1.3.5 建筑屋内无抽气通风设施的倒袋站，划分为21区时，爆炸危险区域半径为1米。当建筑物内配置抽气通风设施的倒袋站，划分为22区时，爆炸危险区域半径为3米。当建筑物内的无抽气排风设施的圆筒翻斗装置，划分为21区时，报炸危险半径为1米，划分为22区时，爆炸危险半径为3米。
二、爆炸性气体环境防爆电气设备的标志
防爆电气设备的标志一般为：Ex+型式+类别+温度组别
2.1防爆型式
防爆型式是为防止电气设备引起周围爆炸性气体环境点燃而采取的特定措施。按照国标 GB3836.1《爆炸性气体环境用电气设备通用要求》等规定，常用防爆型式有：
（1）隔爆型 “d” 具有隔爆外壳，能承受通过外壳任何接合面或结构间隙渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏，并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸气形成的爆炸性环境的点燃。相关标准见GB3836.2—2010。
（2）增安型“e”在正常运行条件下，不会产生电弧、火花或危险温度的电气设备，进一步采取措施，提高其安全程度，防止电气设备产生危险温度、电弧和火花可能性的防爆型式。外壳的防护等级要求：内部仅装有绝缘带电部件的外壳不低于IP44，裸露带电部件的外壳不低于IP54。相关标准见GB3836.3—2010。
（3）本质安全型（简称本安型）“i”在规定的试验件（包括正常工作和规定的故障条件）下产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的电气设备。
按其使用场所和安全程度又分为“ia”和“ib”等级，ia级的安全程度要高于ib级。
2.2 电气设备的类别
电气设备在爆炸性气体及粉尘环境使用可分为三类：
I类：煤矿用电气设备。
Ⅱ类：除煤矿外的其他爆炸性气体环境用电气设备。
Ⅲ类：燃爆性粉尘、纤维环境用电气设备。
Ⅱ类电气设备中，隔爆型“d”和本质安全型“i”按其适用于爆炸性气体混合物最大试验安全间隙（用于“d”型的划分）或最少点燃电流比MICR（用于“i”型的划分），可细分为ⅡA、ⅡB、ⅡC。ⅡC最高。
2.3 温度组别
温度组别是按电气设备允许的最高表面温度来划分的，与燃爆性气体、粉尘的引燃温度分组相对应。
I类电气设备表面可能堆积粉尘时，允许最高表面温度为150℃，采取措施防尘时为 450℃。
所有防爆型式的Ⅱ类、Ⅲ类电气设备分为T1-T6组。
三、爆炸性气体环境防爆电气设备的选型
3.1防爆型式的选择
根据爆炸性气体环境分区来选择防爆型式，爆炸危险区域与可选用电气设备防爆型式的关系，见下表。
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用于0区的电气设备可用于1区，用于0区、1区的电气设备可用于2区，最常用的防爆型式是”d”、”i”。
3.2 根据类别的选择
根据爆炸性气体环境的气体或蒸气的类别来选择电气设备的类别。工厂的爆炸性气体环境用电气设备应是Ⅱ类设备，其中“d”、“i”型 和“m”型中部分保护型式，又分为ⅡA、ⅡB、Ⅱc三档，气体燃爆危险性从小到大依次为 IIA、IIB、IIC，其中Ⅱc类安全度最高。
3.3 温度组别的选择
根据爆炸性气体环境的气体或蒸气的引燃温度来选择电气设备的温度组别，即电气设备的温度组别与相应爆炸性气体环境的气体或蒸气的引燃温度组别相对应，电气设备的允许最高表面温度应低于爆炸性气体环境的气体或蒸气的引燃温度。
气体温度组别划分：
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总之，选用的防爆电气设备的类别和组别，不应低于该环境内爆炸性气体混合物的类别和组别。
四、爆炸性气体、粉尘环境电气线路的设计要求
4.1 电缆的选型及敷设要求
4.1.1 在爆炸危险区域内，除在配电盘、接线箱或采用金属导管配西安系统内，无护套的电线不应作为供配电线路。在1区的应采用铜芯电缆，除本质安全电路外，在2区内宜采用铜芯电缆，当采用铝芯电缆时，其截面不得小于16mm2，且与电气设备的连接应采用铜-铝过渡接头。
敷设在爆炸性粉尘环境20区、21区及在22区内有剧烈震动区域的回路，均应采用铜芯绝缘导线或电缆。
动力电缆敷明敷在1区、20区、21区时，应采用铜芯2.5mm2以上线径的电缆，控制电缆应该用铜芯且线径应大于1mm2。动力电缆敷设在2区、22区时，应采用铜芯1.5mm2以上线径的电缆，控制电缆应该用铜芯且线径应大于1mm2。
架空电缆桥架敷设时电缆宜采用阻燃电缆。当敷设方式采用能防止机械损伤的桥架方式时，塑料护套电缆可采用非铠装电缆。当不存在会受鼠、虫等损害情形时，在2区、22区电缆沟内敷设的电缆可采用非铠装电缆。
4.1.2 I区、2区电缆系统
1）固定设备配线电缆型式：热塑护套、热固护套、合成橡胶护套或矿物绝缘金属护套电缆。
2）可移动式设备用电缆：应使用含有加厚的氯丁橡胶或其他与之等效的合成橡胶护套电缆、含有加厚的坚韧橡胶护套电缆。
3）软电缆应选用：普通加厚橡胶护套软电缆。
4）阻燃性能要求：固定布线电缆的阻燃性能要能满足GB／T12666．2《电线电缆燃烧试验方法第2部分：单根电线电缆垂直燃烧试验方法》的阻燃要求。但电缆直埋、在充砂管内穿放或采取其他防火焰传播措施时，电缆无阻燃要求。
参考文献：
[1]GB50058-2014 《爆炸危险环境电力装置设计规范》
[2]GB3836.1~15 爆炸性气体环境用电气设备
[3]GB／T12666．2《电线电缆燃烧试验方法第2部分：单根电线电缆垂直燃烧试验方法》