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工厂/设施防爆安全概要

		点击数：	更新时间： 2021年12月10日
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工厂/设施防爆安全概要
防爆电气现场检查与诊断
防爆电气安全档案建立、更新与审核
防爆电气专业技能培训
EEHA Inspection &amp;amp; Diagnosis
Build-up，Update and audit Verification Dossier
EEHA Training
弋世俊
Certified EEHA specialist 
(Certified by MOXI, Australia National Provider Code 51160, In line with AS/NZS 4761)
本概要是对普通工业防爆范畴的概略性介绍，不是防爆系列课程的正式内容，仅为相关人员提供指引。
防爆电气系列课程参考IECEx_CoPC公布的个人技能评定大纲、基于现行的法规规范、技术标准，最新的行业资讯和技术发展现状编写而成。
详细的课程目录请见：www.es-ex.cn
说明
爆炸的大致种类与普通工业爆炸
爆炸性气体环境
通常意义上的工业爆炸

氧气参与的氧化反应
爆炸性气体环境
爆炸性粉尘环境
富氧环境
煤矿瓦斯环境
爆炸性粉尘环境

普通工业防爆，主要讨论标准大气环境条件下、爆炸性气体环境和爆炸性粉尘环境的防爆问题，不涉及煤矿瓦斯环境和富氧环境。
燃烧与爆炸三角形——爆炸条件
气体、蒸气、粉尘等可燃物要被点燃或发生爆炸，必须同时具备三个条件:
空气(空气中的氧气为助燃物) 
可燃性气体、蒸气或其它可燃物
点火源 
防爆就是通过移除三者之中一个或多个条件以消除爆炸的危险。
助燃物
这里提到的助燃物是指空气中所含的氧气。 
我们只讨论标准大气环境下的防爆问题。所有普通的工业防爆技术都是针对这个环境设计的，也只有在这样的环境下才是有效的。 
可燃物——爆炸危险物品
可燃液体
可燃蒸气
可燃气体
可燃薄雾
可燃粉尘
可燃纤维
可燃飞絮
注：通常将可燃性蒸气、气体、薄雾都归入可燃性气体一类。
爆炸危险物的主要存在形式：
可燃物——爆炸性环境
可燃物品（气体、蒸气、粉尘）与助燃物（空气中的氧气）混合就有可能形成爆炸性环境。
爆炸性环境
在大气条件下，可燃性气体、蒸气、薄雾、粉尘、纤维或飞絮与空气形成混合物，点燃后燃烧将传至全部未燃烧混合物的环境。
爆炸性气体环境：
在大气条件下，可燃性气体、蒸气、薄雾与空气形成混合物，点燃后燃烧将传至全部未燃烧混合物的环境。
爆炸性粉尘环境：
在大气条件下，可燃性粉尘、纤维、飞絮与空气形成混合物，点燃后燃烧将传至全部未燃烧混合物的环境。
国际上的分类方法主要有两种，一种是IEC的分类方法，包括欧洲、澳大利亚、中国等大多数国家采用这种分类方法；
另一种是以美国、加拿大为代表的北美分类方法。
IEC与国标的分类
根据IEC60079-0：2007和国标GB3836.1-2010，按爆炸性物质的形态和存在的场所将爆炸性环境分为三类：
I类：煤矿瓦斯气体环境；
II类：除煤矿瓦斯环境之外的其他爆炸性气体环境（除煤矿瓦斯之外的甲烷也属于II类环境），包括气体、蒸气和薄雾等；
III类：除煤矿以外的爆炸性粉尘环境，包括爆炸性粉尘、纤维和飞絮等。
可燃物——爆炸性环境分类
可燃物——爆炸性环境分类
II类环境又进一步分为IIA、IIB、IIC三个子类（级）。

III类环境
又进一步细分为IIIA、IIIB和IIIC三个级别：
IIIA为可燃性飞絮；
IIIB为非导电性粉尘；
IIIC为导电性粉尘。
北美（美国、加拿大）的分类：
Class I：爆炸性气体环境，包括气体、蒸气和薄雾等。进一步细分为Gas group A,B,C,D。
Class II：爆炸性粉尘环境。进一步细分为Dust group E,F,G。
Class III：爆炸性纤维和飞絮。
可燃物——爆炸性环境分类
现代工业中存在爆炸性危险环境的行业例如：
可燃物——可能存在爆炸性物质的工业场合
石油天然气的开采储运输配充装、精炼厂、化工行业
制药业
油漆及表面喷吐、印刷业
塑料、橡胶生产加工业
煤矿井下
电子器件制造业
污水处理厂
制糖业、酒厂酒精厂、粮食加工与仓储
木材加工、金属加工、棉麻纺织厂等。
可燃物
液体、气体与爆炸相关的主要参数 
气体的爆炸浓度下限LEL； 
气体的爆炸浓度上限UEL； 
气体的最小点燃能量MIE； 
气体的自燃温度MIT； 
气体的最易点燃浓度MEIC； 
液体的闪点等。 
毒性 
通常来说，可燃物的毒性造成危险时的浓度明显低于其爆炸下限LEL，需要采取专门的预防措施。
可燃物
天然有机物（粮食、亚麻、糖，等等）；
合成有机物（塑料、有机颜料、沙虫剂，等等）；
煤，泥炭；
金属（铝、镁、锌、铁，等等）。
包括可燃性粉尘、纤维和飞絮； 但不包括那些固有爆炸物（例如：火药、发射药、收敛酸铅等）。 
会产生尘爆的物料包括下面几类： 
可燃性粉尘的主要类别
粉尘爆炸参数主要有：
粉尘云的最小爆炸浓度(Cmin)； 
粉尘云的最低点燃温度； 
粉尘层的最低点燃温度； 
最小点燃能量(MIE)；等等
粉尘的存在状态比气体复杂，同样化学性质的粉尘在不同工艺场合很可能有不同的表现。
因此在实际中，往往需要通过试验来确定特定粉尘样品的特性。 
可燃物——粉尘与爆炸相关的主要参数
点燃源
明火、热表面、暴露的光热材料、点燃火花或热颗粒等足以点燃爆炸性环境的能量源。 
爆炸性环境已经具备爆炸或燃烧的环境条件，只要遇到有效的点燃源就会发生燃烧或爆炸。 
点燃源的来源与控制
有些点燃源主要源于人员不当行为或操作、靠管理环节来控制，如：
吸烟；
有些明火；
气焊或电焊；
气体切割或砂轮切割；
研磨等。
有些点燃源主要产生于工艺设备本身、靠工程环节来控制，如：
部分明火；
热表面；
热分解反应；
机械发热（冲击火花、摩擦发热等）；
电弧、电火花，静电放电等。
防爆的策略
避免可燃物的存在
工程控制与管理控制
个人防护与应急措施
我们主要关注工程控制，兼顾管理控制。
根据爆炸三角形原理，防爆就是通过移除三者之中一个或多个条件以消除爆炸的危险。在工程实践中，一般按照下列顺序来采取措施：
避免形成爆炸性环境
防止点燃爆炸性环境
控制爆炸后果
防爆的策略
防爆的策略——工程控制的手段
在工程实践中，一般按照下列顺序来采取措施：
避免形成爆炸性环境
防止点燃爆炸性环境
控制爆炸后果
潜在爆炸危险环境的危险评定；
确保使用符合要求的安全设备和工具；
在爆炸危险场所使用有资质的人员、购买有资质的服务；
建立并遵守正确的作业规范；
对涉及爆炸危险区的作业人员进行培训和再培训等。
应该如何保障我们工厂/设施的防爆安全
应该按照法规的要求，从下面几个方面入手保障工厂/设施的防爆安全：
对于作业现场涉及健康和安全的各个作业方（例如分包商、维护小组、安全人员）之间，建立有效的协调机制；
提供必要的保护设备设施、制定明确的程序应对事故和紧急情况等。
另外还要：
工程控制
管理控制
应急计划
尽可能采用非可燃物
尽可能控制泄漏及防止爆炸性环境形成
识别释放源、对爆炸性环境分区
采取防爆措施、在爆炸危险区选择符合要求的防爆设备
正确配置、安装爆炸危险区的防爆设备及布线系统
安装检查——确保完好的初始状态
运行过程中的检查——定期检查、连续监督、抽检，保持防爆性能
必要时，维护、维修、更换
不可能时
不可能时
工艺设计环节
电气安装设计及电气安装环节
现场运营环节
爆炸物及其参数（MSDS）
危险区分区
可燃物的类别级别
温度组别
建立防爆安全档案
（Verification Dossier）
更新防爆安全档案
（Verification Dossier）
更新防爆安全档案
（Verification Dossier）
防爆的逻辑（工程控制）
潜在爆炸危险区的危险评定 
确定出危险物品的类型及与爆炸相关的参数
确定并划分出危险区的级别及范围
形成分区图

确保使用符合要求的安全设备和工具 
按照法规和标准的要求选择在爆炸危险区使用的防爆设备和工具。
在选择防爆设备时，要注意其认证证书上规定的使用条件。
危险场所的设备
危险场所的设备可分为电气设备和非电气设备（机械设备）。
危险场所最危险的点火源来自于各种电气设备。这部分点火源要在电气设备制造、安装、使用等环节加以控制。
设备制造环节的控制主要是依靠设备认证。
另外可以看到，危险场所的非电气设备（机械设备）也会成为点火源。
为什么要对危险场所使用的电气设备进行防爆认证？
爆炸危险场所的重要点火源，必须加以控制；
经过无数血的教训和技术、经验的积累，已经形成了一些经实践检验行之有效的技术方法；
这些方法易于标准化，将其中公认的内容制订成标准工具，可以在更广大的范围内被采用，造福更多人；
设备认证过程就是为了检验设备是否符合标准规定的技术、安全要求；
按照相应法规的要求，选择、使用经过认证的设备，会显著提高工厂或设施的安全性。
危险场所的电气设备
防爆电气设备所使用的材料、采用的技术与加工工艺、以及质量保证措施等等因素，通过规范的认证就可以证明它是否符合相关标准的要求。
在产品打包交付的那一刻，一台安全的防爆电气设备就完整地转移给了用户。责任也随之彻底转移了。
事实也证明，对防爆设备的这种监管方式是有效的。因防爆设备直接引起的爆炸事故很少，而绝大部分爆炸事故是由前面提到的其他因素导致的（有相当比例爆炸事故的点火源在事后是难以确定的，而这些难以确定点火源的大部分被推断为机械点火源或静电点火源）。
为什么要对危险场所使用的电气设备进行防爆认证？
危险场所的电气设备
危险场所的电气设备
防爆电气设备及其分类
在爆炸性环境中使用、并且有可能成为点火源的设备必须进行特殊设计，这种设备我们称之为防爆设备。
防爆电气设备按照拟使用的爆炸性环境不同分为三类：I类、II类和III类：
在煤矿应用的防爆设备划为Ι类。
用在除煤矿外其他爆炸性气体危险区域的防爆设备划为Ⅱ类。
III类电气设备用于除煤矿以外的爆炸性粉尘环境。
我国发布的《防爆电气产品生产许可证实施细则》（2011），按产品功能将防爆电气产品分为17大类。
新版标准中根据设备的防爆安全等级，将防爆电气设备分为三个保护级别（EPL）：Ga、Gb和Gc。
我们的课程主要按照不同防爆方法、原理，即不同防爆型式进行介绍。
危险场所的电气设备
 保护办法
遏制与止息火焰的传播
遏制内部火焰不让其扩散到设备外部、止息火焰使其无法传播
防止爆炸性环境接触到点燃源
不让爆炸性环境接近有点燃能力的电气设备/元件
无效点燃源/消除点燃源
避免出现有效点燃源
危险场所的电气设备
防爆方法概略
使用了经过认证的防爆电气设备之后，还有哪些安全隐患？
安全隐患之一：防爆电气设备安装的影响。 
安全隐患之二：防爆电气设备以外的电气设施的影响。 
安全隐患之三：物料与工艺变化的影响。 
安全隐患之四：防爆电气设备本身老化或损坏的影响。 
安全隐患之五：危险场所的非电气设备的影响。 
安全隐患之六：认证设备之外的点火源。 
有爆炸危险区的工厂/设施能够进行整体防爆认证吗？ 
对于工厂/设施这个大系统的整体安全性来说，既受到防爆设备之外诸多复杂因素的影响；又面临着防爆设备本身老化退化、故障损坏等危险。 
这些安全隐患或影响因素在不同的作业场所千差万别，显然难以进行标准化的认证。 
那么对于存在爆炸危险区的工厂/设施这个复杂的大系统，如何保证其整体安全呢？ 
应该如何保障我们工厂/设施的整体防爆安全
工厂或设施的整体防爆状况难以进行标准化的认证，始终保持其整体防爆安全是用户的责任。主要通过： 
选择合适的防爆设备并正确安装； 
建立防爆安全档案并及时更新； 
建立并遵守完善有效的作业制度与规范； 
定期检查或连续监督环境变化与设备状况； 
按照优先级及时整改、消除隐患。 
要点 
技能保证——爆炸危险场所作业人员的资质 
采用有资质的服务
工具
针对防爆危险场所从业人员的个人技能： IECEx推出了个人技能认证体系（IECEx  CoPC）
针对防爆服务设施：IECEx专门推出了服务设施认证体系

个人技能是保证工厂/设施整体防爆安全的核心！
应该如何保障我们工厂/设施的整体防爆安全
防爆设备的选型和防爆设施的（安装）设计； 
防爆电气安装和初始检查； 
防爆电气检查与维护； 
防爆设备的修理、大修和修复等。 
IECEx服务设施认证体系覆盖的服务范围 
IECEx个人技能认证体系覆盖的技能单元
EX001单元：爆炸环境中基本保护原理的应用
EX002单元：危险划分
EX003单元：防爆设备及布线系统安装
EX004单元：爆炸环境中设备的维护
EX005单元：防爆设备的大修和修理
EX006单元：爆炸环境中或与爆炸环境相关联的电气设施的检测
EX007单元：爆炸环境中或与爆炸环境相关联的电气设施的目视检查和一般检查
EX008单元：爆炸环境中或与爆炸环境相关联的电气设施的详细检查
EX009单元：爆炸环境中或与爆炸环境相关联的电气设施的设计
EX010单元：爆炸环境中或与爆炸环境相关联的电气设施的审核检查
课程名称	时长	授课语言	课程类别	备注
防爆电气概论	1天	中文（英文）	通用课程	针对Ex 001单元
防爆电气技术应用	3天	中文（英文）	通用课程	针对Ex 001，003和004单元
防爆电气技术	5天	中文（英文）	通用课程	针对Ex 001，003，004，006，007和008单元
标准防爆型式	1天	中文	专题课程	
本质安全技术及其应用	2天	中文	专题课程	
危险场所电气安装	1天	中文（英文）	专题课程	针对Ex 003单元
危险场所电气检查	1天	中文（英文）	专题课程	针对Ex 007和008单元
危险场所接地与等电位连接	1天	中文	专题课程	
粉尘防爆	2天	中文	专题课程	
危险场所区域划分	1天	中文（英文）	专题课程	针对Ex 002单元
更多更具体的课程信息，请登陆我们的网站：www.es-ex.cn
我们推出的防爆电气课程与IECEx_CoPC大纲之间的对应关系

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