石油和化學工業電氣產品防爆質量監督檢測中心徐剛在作報告
在中國電器工業協會防爆電器分會信息工作會議上，石油和化學工業電氣產品防爆質量監督檢測中心徐剛主任作了“石油和化學工業防爆電氣設備的應用”的報告，報告對我國目前廠用防爆電器產品形勢進行了分析，對廠用防爆電器產品的安全使用提出了基本要求。
應與會代表的要求，我們現全文登載，歡迎閱讀。
近幾年，我國石油和化學工業等部門，以人為本、安全生產的意識逐步提高。因此，爆炸危險場所用的電氣和照明設備（以下簡稱電氣設備）在采購、設計、安裝、使用和維修中的防爆安全性能已越來越得到高度重視。
Ⅱ類非礦用防爆電氣設備（工廠用防爆電氣設備）90%是用于石油、海洋石油、石油化工、化學工業和制藥等行業（簡稱石化行業），這些行業中的危險化學品作業場所存在的易燃易爆氣體/蒸氣種類繁多（目前世界上已經定性的有大約4000余種，其中定量的有1900余種），生產、儲存、運輸等環節工藝裝備復雜多變，爆炸危險因素難以分析判定。所以，對防爆電氣設備的選型、安裝和使用維護比礦用防爆電氣設備要復雜的多。
選用防爆電氣設備：一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；二要根據危險環境可能存在的易燃易爆氣體/蒸氣/粉塵的種類來選擇防爆電氣設備的級別和溫度組別；三是考慮其他環境條件對防爆性能的影響（例如：危險化學品作業場所中普遍存在既有易燃易爆的危險，同時還可能受到化學腐蝕，鹽霧、高溫、高濕、沙塵、雨水或振動等因素的影響）；四是保證石油、海洋石油、化學工業等行業危險場所安裝使用維護的特殊性，例如：帶電設備的種類和結構繁多，而且安裝位置多變，操作、檢修人員素質不同；五是選用具有防爆合格證、生產許可證以及國家相應認證的產品。
一、防爆電氣應用的場所和環境
1. 具有易燃易爆氣體/蒸氣的爆炸危險性環境/作業場所。
2. 具有可燃性粉塵的爆炸危險性環境/作業場所。
3. 易燃易爆氣體/蒸氣和可燃性粉塵同時存在的環境，在固態化工成品車間和在運輸、包裝、稱重以及涂覆工藝裝置中，這類場所較為常見。隨著現代化工的發展，這種情況將更為普及，所以，此類場所防爆電氣設備的選用已經越來越引起設計部門和石化企業的重視。
4. 上述三種情況下又同時存在腐蝕性介質以及其他特殊條件（高溫高濕、低溫、砂塵雨水、振動）影響的環境/作業場所。
上述爆炸危險環境/場所主要存在于危險化學品生產、運輸、儲存、應用和銷售中。這種場所在石油和石油化工行業的企業中所占比例大約70%～80%；化工和制藥行業占大約50%。
根據危險程度的高低，氣體/蒸氣危險場所劃分為：0區、1區和2區，它們的劃分主要取決于釋放源（爆炸危險源）的釋放程度，當然，場所中的建筑物結構、通風設施的能力以及場所所處的自然因素等都會對其劃分有影響，甚至影響很大。在現代石油化工項目中，2區場所約占60%以上，1區場所約占20%～30%左右，；老化工企業一般1區和2區場所各約占50%。
0區場所一般局限于石油和化工反應或儲存裝置內或排放口等較小的區域。對于1區、2區場所而言，企業一般為了提高安全程度，均愿意選擇1區使用的防爆類型的電氣設備，例如：隔爆型、本質安全型、正壓型、澆封型等。如果應用環境/場所是戶外或有輕微腐蝕、沙塵雨水的2區時，往往愿意選用防護能力較強的防爆類型電氣設備，例如：復合型（增安隔爆）“de”、增安型“e”、“n”型等。對于0區場所，防爆電氣設備只能選用“ia”等級的本質安全型。但國際電工委員會IEC60079-26專門對O區使用的電氣設備做了詳細規定,規定中的結構類型已經不僅僅是ia防爆類型。
在氣體/蒸氣爆炸危險場所，往往同時存在化學腐蝕、鹽霧以及其他特殊因素的影響，這些因素的影響不僅會破壞設備的電氣性能和機械性能，更嚴重的是破壞設備的防爆安全性能，縮短設備的防爆安全壽命，使設備的防爆安全性不確定。所以，在這類場所中選用防爆電氣設備時，一定要確認電氣設備同時具有抵抗這些因素的能力。
例如：防化學腐蝕、抗鹽霧、防塵防水、抗濕熱的影響以及抗振動等等。制造商在出示的設備防爆合格證中，檢驗機構應驗證后注明其具有的特殊防護性能和相應等級要求，或在出示的單項型式試驗報告中說明：“采取了相應防護措施后，沒有破壞其防爆性能”。后者主要是指制造商在防爆電氣產品取得防爆合格證后，補做相應的抗其他特殊環境影響的型式試驗報告。
可燃性粉塵是指可燃性粉塵和導電性粉塵兩種。
可燃性粉塵是指與空氣混合后可能燃燒或悶燃、在常溫壓力下與空氣形成爆炸性混合物的粉塵。
導電性粉塵是指電阻系數等于或小于1×103Ω·m的粉塵、纖維或飛揚物。
導電性粉塵是比較危險的粉塵，如果進入電氣設備外殼內將吸附在導電端子的絕緣構件上，造成電路的短路及故障的發生，所以，導電性粉塵容易造成電氣設備內部產生點火源。
可燃性粉塵危險場所的劃分與氣體危險場所相似，分為：20、21和22區。
純粹的粉塵危險場所在石油和化學工業企業中比例不是很大，較為常見的是氣體和粉塵同時存在的場所。
可燃性粉塵危險環境用電氣設備防爆型式目前主要是用外殼保護和限制外殼表面溫度的結構（GB12476.1-2000）,其他的防爆型式，例如限制點燃能量的型式，我國還沒有標準規定，但國際電工委員會標準（IEC61241-11：2005）已對這種型式進行了規定。
對于氣體和粉塵雙重爆炸介質存在的危險場所進行設備選型時，一定要選用氣體與粉塵雙重防爆的防爆電氣設備，其防爆等級即要滿足爆炸氣體的特性，還要滿足可燃性粉塵特性。對于這類防爆電氣設備，在過去，我國沒有粉塵標準實施期間，很難滿足這一要求，一般是在氣體防爆結構中增加防護性能來滿足這類場所防爆需要，GB12476.1粉塵國家標準的頒布實施，給制造商開發生產這類產品帶來了機遇，也滿足了這類危險場所安全生產的需要。
二、使用的品種和類別
在石油和化工行業，爆炸危險場所使用的所有帶電設備和電氣配件均視為防爆電氣設備。
主要有：
A.防爆電器；B.防爆電加熱器；C.防爆電動機；D.防爆燈具；E.防爆通訊設備；F.防爆監控、顯示設備；G.防爆空調；H.防爆起重升降設備；I.防爆電梯；J.防爆電瓶車；K.防爆儀表；L.防爆電氣附件；M.工業防爆計算機；N.加油、加氣機；O.其他特殊防爆帶電設備。這類設備約占有20%。
三、防爆電氣設備的防爆結構類型
目前主要應用的防爆結構類型有：隔爆型、增安型、本質安全型、澆封型、正壓型、充砂型等。n型防爆結構電氣設備已于去年開始應用推廣。預計，今后2區危險場所電氣設備，n型將占有較大份額，這類設備結構和制造工藝相對簡單，尤其是限制呼吸型“nR”和n-正壓型“nZ”在2區戶外，以及有特殊防護要求（防腐蝕、防塵防水等）的環境中應用，具有很大的優勢，特別是照明燈具。
用外殼和限制表面溫度結構的粉塵防爆電氣設備主要用于具有可燃性粉塵或導電性粉塵危險環境中，石油和化工行業主要用于顆?；蚪Y晶等工藝環節或出料、包裝場所，以及煤化工企業。這些場所往往即有可燃性粉塵，又有易燃易爆氣體。
四、防爆電氣設備的供應來源
目前，國內防爆電氣設備的供應主要來自以下三個渠道：
一是國內專業生產防爆電器、電機、燈具和電氣配件的企業。主要供應于工程項目。但也有一些小企業產品比較單一，主要通過網絡、經營部等銷售。
二是非防爆電氣設備生產企業。這些企業的產品主流是專業性較強的某種常規電氣設備，例如儀表、電磁閥等，但這些產品用于石化行業爆炸危險場所時，又派生出具有防爆性能的產品。
三是機械、電氣設備維修加工企業。這些企業主要針對設備維修和與用戶建立較緊密的合作關系，加工制造一些特殊、非標的防爆電氣設備。這些企業的生產加工主要服務于石化行業特殊工藝裝置或進口設備的國產化。
此外，還有一些小企業，自身沒有設計、開發、生產的能力，主要采取購置低價劣質產品貼牌的方法銷售。這類企業的產品往往價格低廉，產品粗糙，安裝和使用這些產品是用戶事故的隱患。
國外防爆電氣設備的供應主要來自歐美和日本等國，一般通過成套石化裝置的引進配套進口，但也有一些國外制造業通過國內經銷商、辦事處、合作伙伴企業和投資企業等向國內銷售。主要產品有：儀器儀表、電動機、攝像通訊設備以及特殊專用防爆電氣設備和化工裝置用電氣設備。
除成套引進設備外，其他渠道經銷的產品基本按照國家強制性防爆電氣設備標準取得了我國檢驗機構的防爆合格證，國外防爆電氣產品將逐漸規范在中國的銷售。
五、防爆電氣設備采購的一般要求
防爆電氣設備采購渠道主要來自以下5個領域：
A、設計部門選型；
B、工程項目的招標；
C、成套進口設備采購配套；
D、企業通過網上或自主通過多家報價比較自主采購；
E、市場上企業經營部或商店采購。
采購過程中對供應商和產品資質的要求：
（1）防爆合格證。必要時要驗證證書的真偽性；
（2）防爆電氣產品的檢驗報告和檢驗機構審查通過的技術文件。主要是防止防爆合格證的偽造以及更加詳細地了解產品防爆參數和限制的條件；
（3）生產許可證；沒有在生產許可證目錄的，此項不考慮；
（4）企業的定點或入網證明；此項限于特大型企業；
（5）產品的其他質量證明。例如：船檢型式報告；防腐報告；防護試驗報告等。
六、防爆電氣設備的質量意識
石油和化工行業生產中發生的爆炸事故主要有：高壓、高溫造成反應裝置的泄露或爆炸；機械撞擊、摩擦或靜電點燃爆炸；電氣火花或高溫點燃爆炸。其中電氣火花或高溫點燃事故占有相當大的比例，約占40%。由于石油和化工生產工藝和設施、環境的決定，防爆電氣設備（除發電、拖動和分析、物質參數儀表外）基本是輔助生產的設備，所以，一些企業對其缺乏重視，盲目地追求利潤指標，降低輔助設備購置的費用，而忽視了其防爆安全性，購置的設備質量差，防爆性能不穩定，甚至是劣質產品。
從1999年和2000年原國家石油和化學工業局統計的事故案例來看，兩年中，每一年由于選購、安裝、使用、維護設備、生產操作不當以及人為造成的大小爆炸事故就有大約近百起，在這些事故案例中，近50%是由于石化企業爆炸氣體泄漏，電氣設備安裝、操作不當或使用不防爆或劣質防爆電氣設備點燃所致，造成人員傷亡和財產損失。例有：
1）河北某化肥廠脫碳溶劑冷卻器焊接部位整體脫落，爆炸性化學氣體泄漏，不防爆電器電火花引爆車間，炸死4人，輕傷1人。
2）陜西某化肥廠合成車間銅洗工段再生系統上加熱器在停車檢修時發生爆炸事故，4人死亡，4人受傷。事故原因是設備中存在易燃易爆氣體，照明燈具點燃所致。
3）吉林某農藥廠生產車間由于操作工脫崗，造成反應釜超溫超壓，釜入口蓋崩開，大量異丙醇氣體泄漏，不防爆燈具點燃爆炸，造成1人死亡，多人重傷。
4）廣東某施工隊，在承包廣東茂明石化公司127號原油罐浮倉防腐作業刷涂料時，發生爆炸，當場炸死7人、重傷1人，輕傷4人。事故原因是：爆炸性溶劑揮發，無通風設施，引爆源是電壓36伏作業燈具。
5）安徽某化肥廠碳化車間沒有采取有效隔離措施，進氣閥泄漏，可燃氣體達到爆炸濃度，被行車電器電火花點燃，引起車間爆炸，當場死亡1人。
1. 正確執行電氣防爆安全標準和法規，是電氣防爆的重要依據
目前，石油和化學工業行業在設計、采購、安裝過程中執行的標準基本還是由建設部組織制定的GB50058-92《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規定》以及GB3836系列制造標準；而對于GB3836系列危險場所劃分、安裝、檢修標準僅作為參考，這主要是制造和應用行業之間的脫節，應用行業在制定標準時主要考慮實際應用的可行性并在標準中給應用者提供較為可靠的、準確的數據和依據。而制造行業制定的標準主要是根據制造業和產品檢驗機構的防爆電氣設備開發、制造和檢驗的結果來推介給應用者。因此兩者在出發點上存在明顯的差異，給應用者在采標時造成了應用歸應用，制造歸制造的誤區。
此外，GB50058《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規定》和GB3836.14《爆炸性氣體環境用電氣設備第14部分：危險場所分類》、GB3836.15《爆炸性氣體環境用電氣設備 第15部分：危險場所電氣安裝》在制訂的年代上存在時差，也造成這些標準在應用時產生矛盾。
GB50058是1992年頒布實施的，但當時防爆電氣應用技術和制造技術與14年后的今天有較大的差異，許多先進的防爆結構和工藝還沒有出現，限于當時我國石油和化工行業爆炸危險環境的實際條件和防爆電氣設備制造業的水平以及當時世界上防爆電氣技術的現狀，對爆炸危險區域的劃分和電氣設備防爆類型的應用做了合理的限制。由于當時有些防爆結構的電氣設備在我國尚未開發、生產，所以，在標準中未加規定，例如：增安隔爆復合型電氣設備（當時僅有少量的產品，如LA5821、SW-10等防爆電器）、全塑復合型熒光燈具和n 型電氣設備（當時僅有無火花型電動機）等，這些電氣設備均是90年代中后期發展起來的，甚至有些是今年發展起來的，它們在抗特殊環境影響方面和安裝、維護方面具有很大的優勢。
GB3836.14和GB3836.15是于2000年實施的新制訂的防爆電氣設備應用標準，這兩個標準分別等同和等效于國際電工委員會IEC60079相應標準，它們規定了爆炸性氣體環境危險場所的劃分原則和防爆電氣設備的選型、安裝等內容，代表了國際上先進的防爆電氣應用技術。由于這兩個標準制訂是借鑒歐洲發達國家的經驗，但缺乏考慮其他國家或不發達國家的特殊情況，這些標準有些重要條款僅僅是作為參考或宏觀的進行了規定。我們國家石油和化工、制藥等行業中的企業之間，在經濟狀況、作業環境、工藝裝備和人員素質等方面存在非常大的差距。
2. 選用高質量的防爆電氣產品，是電氣防爆安全的重要保證
選購安全性能高的防爆電氣產品，不僅僅是看它的外形美觀、結構輕盈、便于安裝，更重要的是它的防爆結構和電氣性能要設計合理，防爆參數指標和環境指標要滿足應用場所的要求，保證選用的產品能夠在安裝、維護和檢修后仍然具備防爆性能。
此外，選購防爆電氣產品還應充分考慮應用場所的特殊環境條件的影響，例如：化學腐蝕、鹽霧、高溫、低溫、沙塵雨水侵襲、振動等，這些因素都會對電氣的防爆性能和電氣性能造成破壞。所以，在采購設備時，一定要求供應商提供相應的檢測報告，應注意：設備在具備了這些防護措施的同時，不應破壞其自身的防爆結構和性能。
當然，選型和購置防爆電氣產品一定要充分了解相應的國家標準和法規的相關規定和應用環境的特殊要求，應對選購的產品防爆結構有所了解，避免盲目地降低工程造價和檢修成本，采購低價劣質或安全裕度低的產品，尤其是在檢修中小批量采購設備時。
由于世界各國對爆炸危險場所的劃分以及防爆電氣技術標準、法規的差異，有些產品與我國的制造標準和應用標準有著一定的差別，有許多產品未取得我國的防爆合格證（國外產品不受我國生產許可證的約束），這些國外產品不僅給我國用戶選型和使用維修造成許多誤區，而且，很難判定是否適合應用的爆炸危險環境和安全程度，甚至有的國內經銷商夸大其詞，不負責的向用戶推銷產品。因此，國外進口的防爆電氣設備/裝置一定要符合中國國家相應標準的規定并具備國家認可的檢驗機構頒發的防爆合格證。同時也希望我國政府主管部門能夠盡快建立對國外產品認證的制度。
3. 正確地安裝和維修，也是保證電氣設備防爆安全性能的關鍵
由于防爆電氣設備的防爆結構特點,造成其防爆安全質量的保證與其他工業設備有極大的區別。一般工業設備只要保證產品制造的質量滿足要求，用戶安裝使用后就基本能夠保證質量。而防爆電氣設備不僅要保證在制造過程中防爆安全質量，而且，還要保證安裝、使用和維護得當，才能真正達到防爆的目的，如此說來，防爆電氣設備制造的質量和選型、安裝、維護的正確在其實際應用中防爆安全性能的保證各占有50%的重要性。
4. 加強電氣防爆安全的法規和專業技術的培訓，是防爆安全的重要保障
要想真正地保證在爆炸危險場所安全生產，切實保障人民生命和財產的安全，人的因素是第一位的，企業的主管領導和相應的管理人員、技術人員、采購人員和施工維修人員應認真學習國家安全生產法以及國家相關安全生產法規，廣泛、深入地掌握防爆電氣應用方面的知識和相應技術標準，提高他們對防爆電氣安全的意識和技能。企業應定期或不定期地組織相關人員進行這方面的培訓學習。要經常參加本行業和制造業舉辦的技術交流活動，這樣會了解到其他企業的應用和管理經驗，了解防爆電氣產品的最新動態和產品質量；此外應邀請國內相關權威機構人員來企業技術培訓，增強鑒別真偽技術和對標準、法規理解的能力。
綜上所述，防爆電氣設備的正確應用是石油和化學工業行業爆炸危險場所安全生產的重要保證，所謂的正確應用包含著從設計、采購、安裝、檢修維護以及在用中的管理安全幾個因素。只有加強宣傳教育，牢固確立以人為本、安全第一的思想觀念，嚴格執行國家相關的法規和政策，提高企業管理者和相關人員防爆安全的意識和技能，才能夠保證這些行業的安全生產，防止爆炸事故的發生。