一、燃?xì)忮仩t釋放源

　　1.釋放源

　　根據(jù)GB 50058-1992《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄一名詞解釋，釋放源是指可能釋放出形成爆炸性混合物的物質(zhì)所在的位置或地點(diǎn)。

　　2.燃?xì)忮仩t存在釋放源

　　燃?xì)忮仩t燃?xì)夤艿栏晒芎椭Ч芘c設(shè)備連接處，即安全隔斷、控制、調(diào)節(jié)、測量等部件及其連接部位存在釋放源。如閥門密封處，法蘭、連接件和管道接頭，放散管、取樣口、吹掃口，壓力、溫度等傳感器與燃?xì)夤艿肋B接處等。

　　二、使用明火地點(diǎn)附近可劃分為非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域

　　1.非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域條件

　　根據(jù)GB 50058-1992《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》第2.2.2條規(guī)定：符合下列條件之一時(shí)，可劃為非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域：在生產(chǎn)過程中使用明火的設(shè)備附近，或熾熱部件的表面溫度超過區(qū)域內(nèi)易燃物質(zhì)引燃溫度的設(shè)備附近。

　　2.明火地點(diǎn)

　　根據(jù)GB 50016-2006《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第2.0.15條明確，明火地點(diǎn)為室內(nèi)外有外露火焰或赤熱表面的固定地點(diǎn)(民用建筑內(nèi)的灶具、電磁爐等除外)。

　　筆者認(rèn)為，“固定”有“不變動(dòng)或不移動(dòng)的”意思，故建規(guī)給定的“明火地點(diǎn)”的術(shù)語可理解為以下兩種表現(xiàn)形式：

　　第一、有穩(wěn)定的、持續(xù)的外露火焰;

　　第二、有穩(wěn)定的、持續(xù)的赤熱表面，且其表面溫度超過燃?xì)庖紲囟取?/span>

　　3.常見燃?xì)忮仩t燃?xì)庖紲囟扰e例

　　天然氣 550℃

　　焦?fàn)t煤氣 450-650℃

　　高爐煤氣 550-650℃

　　轉(zhuǎn)爐煤氣 550-630℃

　　也就是說，構(gòu)成明火地點(diǎn)的赤熱表面的固定地點(diǎn)其表面溫度起碼應(yīng)超過燃?xì)庖紲囟?/span>450-650℃。

　　三、加大防火間距判據(jù)的明火設(shè)備

　　1.明火設(shè)備

　　GB 50160-2008《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》為確定設(shè)備、建筑物平面布置的防火間距，提出來“明火設(shè)備”的概念，即第2.0.8條：明火設(shè)備是指燃燒室與大氣連通，非正常情況下有火焰外露的加熱設(shè)備和廢氣焚燒設(shè)備。“明火設(shè)備”與其他設(shè)備、建筑物的防火間距，要比“控制室、機(jī)柜間、變配電所、化驗(yàn)室、辦公室”等產(chǎn)生明火及火花的地點(diǎn)，與其他設(shè)備、建筑物的防火間距要求更嚴(yán)格。該規(guī)范條文說明明確，明火設(shè)備主要指明火加熱爐、廢氣焚燒爐、乙烯裂解爐等。

　　2.明火地點(diǎn)和明火設(shè)備的異同

　　明火地點(diǎn)和明火設(shè)備相同點(diǎn)是都存在外露火焰。

　　明火地點(diǎn)和明火設(shè)備不同點(diǎn)是，明火地點(diǎn)有穩(wěn)定的、持續(xù)的外露火焰，明火設(shè)備只有在非正常情況下才有火焰外露。

　　3.燃?xì)忮仩t可看做加大防火間距判據(jù)的明火設(shè)備

　　燃氣鍋爐在非正常情況下可能有火焰外露，或熾熱部件的表面溫度超過區(qū)域內(nèi)易燃物質(zhì)引燃溫度，可看做加大防火間距判據(jù)的明火設(shè)備。

　　四、明火地點(diǎn)附近可劃分為非防爆區(qū)域的原理探討

　　筆者根據(jù)物理、化學(xué)原理，結(jié)合學(xué)習(xí)國家標(biāo)準(zhǔn)GB3836.14-2000 《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第14部分：危險(xiǎn)場所分類》的體會(huì)，對明火地點(diǎn)附近可劃分為非防爆區(qū)域的原理進(jìn)行淺顯探討。

　　1.自然對流和擴(kuò)散現(xiàn)象

　　自然對流是指沒有外界驅(qū)動(dòng)力但流體(以下僅討論氣體)依然存在運(yùn)動(dòng)的情況，引起氣體這種運(yùn)動(dòng)的內(nèi)在力量是溫度差(溫度梯度)或者(組分的)濃度差。

　　自然對流的機(jī)理，是由于氣體存在著溫度差，使得各部分氣體的密度不同，溫度高的氣體密度小，必然上升;溫度低的氣體密度大，必然下降，從而引起氣體的流動(dòng)。

　　擴(kuò)散現(xiàn)象是指由于氣體中某種分子的數(shù)密度的空間分布不均勻，使該種氣體分子從數(shù)密度較大區(qū)域自發(fā)地遷移到數(shù)密度較小的區(qū)域的現(xiàn)象。擴(kuò)散有互擴(kuò)散、自擴(kuò)散、熱擴(kuò)散、熱流逸及強(qiáng)制擴(kuò)散等形式。

　　氣體的擴(kuò)散與濃度有關(guān)。氣體分子從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域轉(zhuǎn)移直到均勻分布。擴(kuò)散的速率與物質(zhì)的濃度梯度成正比。

　　氣體的擴(kuò)散與溫度差有關(guān)。法國人索里特1879年就發(fā)現(xiàn)物質(zhì)兩端的溫度差可引起擴(kuò)散流。

　　2.明火地點(diǎn)的自然對流、自然通風(fēng)

　　明火地點(diǎn)(有外露火焰或赤熱表面的地點(diǎn))由于溫度差(溫度梯度)引起自然對流。

　　明火地點(diǎn)由于風(fēng)和自然對流作用造成的空氣流動(dòng)，形成自然通風(fēng)。也就是說形成空氣流通和新鮮空氣與原來空氣置換。

　　明火地點(diǎn)在露天場所自然通風(fēng)通?？梢韵鏊谐霈F(xiàn)的爆炸性環(huán)境。

　　明火地點(diǎn)自然通風(fēng)在某些戶內(nèi)場所(例如在墻壁上和或房頂有開口的建筑物)也可能有效。

　　3.易燃?xì)怏w分子遇火焰或赤熱表面燃燒

　　明火地點(diǎn)附近在自然通風(fēng)過程中，空氣中含有少量易燃?xì)怏w分子(濃度低于爆炸下限)流動(dòng)至火焰或赤熱表面時(shí)，會(huì)發(fā)生燃燒而“湮滅”，進(jìn)一步降低了空氣中易燃?xì)怏w濃度含量。

　　4.明火地點(diǎn)附近可形成非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域

　　明火地點(diǎn)附近可形成非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域。是否形成非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域，取決于釋放源的釋放頻繁程度和持續(xù)時(shí)間長短(釋放速率)和通風(fēng)速率。通風(fēng)速率大小取決于明火地點(diǎn)溫度差(溫度梯度)的大小。對應(yīng)一定的釋放速率，溫度差(溫度梯度)愈大，自然對流作用愈強(qiáng)烈，自然通風(fēng)效果愈佳，通風(fēng)速率就愈大，就愈有可能形成非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域，爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的范圍就愈小。

　　通風(fēng)速率大于釋放源釋放速率時(shí)，釋放到大氣中的易燃性氣體可以通過逸散或擴(kuò)散的方法在空氣中稀釋直到其濃度低于爆炸下限為止，形成非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域。

　　戶外場所，一般通風(fēng)良好，若僅存在第二級(jí)釋放源，明火地點(diǎn)附近可形成一定范圍的非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域。至于明火地點(diǎn)附近到底多遠(yuǎn)距離可形成非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域，GB 50058-1992《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》沒有給出具體數(shù)值。

　　筆者認(rèn)為，明火地點(diǎn)附近可否形成非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域，與具體工程實(shí)例的通風(fēng)速率和釋放源釋放速率有關(guān)，與即時(shí)環(huán)境狀況密切相關(guān)?？梢罁?jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB3836.14-2000 《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第14部分：危險(xiǎn)場所分類》的原理，根據(jù)通風(fēng)等級(jí)通風(fēng)有效性和釋放等級(jí)確定區(qū)域類型，但這些計(jì)算并不用于確定區(qū)域的范圍。

　　筆者尚未見到現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)對確定非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的范圍的相關(guān)規(guī)定。僅見石油化工電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對在生產(chǎn)過程中使用明火的設(shè)備或熾熱部件的表面溫度超過區(qū)域內(nèi)易燃物質(zhì)引燃溫度的設(shè)備附近，有非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的范圍的界定。

　　若釋放源釋放速率大于通風(fēng)速率時(shí)，無論戶內(nèi)、戶外，都不會(huì)形成持續(xù)穩(wěn)定的非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域。

　　5.爆炸性氣體混合物進(jìn)入明火地點(diǎn)必然會(huì)發(fā)生爆燃或爆炸

　　必須強(qiáng)調(diào)指出，爆炸性氣體混合物一旦進(jìn)入明火地點(diǎn)，必然會(huì)發(fā)生爆燃或爆炸。明火不能防止爆炸的發(fā)生。只是自然對流形成的自然通風(fēng)，通?？梢韵⒚骰鸬攸c(diǎn)附近出現(xiàn)的爆炸性混合氣體。所以，使用燃?xì)獾拿骰鸬攸c(diǎn)或明火設(shè)備周圍，必須按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范安裝可燃?xì)怏w探測器，以防止可燃?xì)怏w進(jìn)入而引起火災(zāi)和爆炸。

　　五、燃?xì)忮仩t附近一般不屬于作為排除爆炸危險(xiǎn)區(qū)域判據(jù)的明火地點(diǎn)

　　1.燃?xì)忮仩t附近不存在穩(wěn)定的或持續(xù)的外露火焰

　　第一，爐膛是鍋爐設(shè)備的燃燒室，由燃燒設(shè)備、爐墻、爐拱和鋼架等部分組成。爐膛是一個(gè)四周用磚墻砌成(或用混凝土澆成)的里面裝有管子的長方形相對密閉空間，爐膛與爐外連通的僅有點(diǎn)火孔、看火孔、人孔、防爆門等。這些與爐外連通的孔均設(shè)有爐門，正常情況封閉或關(guān)閉。故燃?xì)忮仩t附近不存在穩(wěn)定的或持續(xù)的外露火焰。

　　第二，負(fù)壓燃燒鍋爐正常運(yùn)行不存在外露火焰。為防止?fàn)t前端爐門等處向外噴火，負(fù)壓燃燒鍋爐正常運(yùn)行時(shí)爐膛保持20-30pa負(fù)壓。故正常運(yùn)行時(shí)，燃?xì)忮仩t附近不存在外露火焰。

　　2.燃?xì)忮仩t外部未經(jīng)證實(shí)不能確認(rèn)存在作為排除爆炸危險(xiǎn)區(qū)域判據(jù)的超過易燃物質(zhì)引燃溫度的赤熱表面

　　因?yàn)闋t膛溫度很高，最里面的墻使用能耐高溫的耐火磚，為了高溫爐膛保溫，防止熱量散失，耐火磚外面采用保溫磚。與高溫火焰接觸的一層采用耐火混凝土，耐火耐火混凝土外面再澆一層保溫混凝土，再外面用硅石保溫磚。

　　爐墻等采用絕熱性能良好的材料筑成并有效保溫，且具有相當(dāng)?shù)暮穸?，可最大限度防止?fàn)t墻、構(gòu)架、管道、門孔向周圍環(huán)境散熱造成的熱損失，提高鍋爐效率。故燃?xì)忮仩t外部，未經(jīng)證實(shí)不能確認(rèn)存在穩(wěn)定的、持續(xù)的、超過易燃物質(zhì)引燃溫度的赤熱表面。

　　六、燃?xì)忮仩t附近通常應(yīng)劃分為爆炸危險(xiǎn)區(qū)域并按電氣防爆設(shè)計(jì)

　　1.燃?xì)忮仩t附近通常劃分為爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的理由

　　燃?xì)忮仩t附近不存在穩(wěn)定的或持續(xù)的外露火焰;燃?xì)忮仩t外部未經(jīng)證實(shí)不能確認(rèn)存在作為排除爆炸危險(xiǎn)區(qū)域判據(jù)的超過易燃物質(zhì)引燃溫度的赤熱表面。與明火地點(diǎn)(有外露火焰或赤熱表面)相比，溫度差(溫度梯度)較小，自然對流作用較弱，自然通風(fēng)效果較差，通風(fēng)速率就較小，一般不應(yīng)劃分為非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域，而通常應(yīng)劃分為爆炸危險(xiǎn)區(qū)域。

　　即時(shí)有充足的判據(jù)，參照石油化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確認(rèn)使用明火的設(shè)備(有穩(wěn)定的、持續(xù)的外露火焰)附近或(有穩(wěn)定的、持續(xù)的)熾熱部件的表面溫度超過區(qū)域內(nèi)易燃物質(zhì)引燃溫度的設(shè)備附近為非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域，但該區(qū)域亦僅為設(shè)備周圍1.5m范圍，設(shè)備1.5m范圍以遠(yuǎn)仍應(yīng)根據(jù)釋放源級(jí)別和通風(fēng)情況綜合判斷劃分爆炸危險(xiǎn)區(qū)域。

　　2.爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分的步驟

　　爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域的劃分的應(yīng)按GB 50058-1992《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的步驟進(jìn)行。

　　一是對釋放源級(jí)別進(jìn)行辨識(shí)。按易燃物質(zhì)的釋放頻繁程度和持續(xù)時(shí)間長短分級(jí)，是連續(xù)級(jí)釋放源，還是第一級(jí)釋放源或第二級(jí)釋放源。燃?xì)忮仩t存在釋放源一般屬于第二級(jí)釋放源，即預(yù)計(jì)在正常運(yùn)行下不會(huì)釋放，即使釋放也僅是偶爾短時(shí)釋放的釋放源。

　　二是對通風(fēng)條件進(jìn)行判斷。燃?xì)忮仩t發(fā)電一般露天布置，通風(fēng)良好。

　　三是按釋放源級(jí)別劃分區(qū)域的等級(jí)，并根據(jù)通風(fēng)條件調(diào)整區(qū)域劃分。燃?xì)忮仩t爆炸危險(xiǎn)區(qū)域，大多數(shù)情況屬于2區(qū)。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取合理措施，消除0區(qū)，避免1區(qū)。存在第二級(jí)釋放源區(qū)域可劃為2區(qū)。對于燃?xì)庵赜诳諝獾?/span>(如高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣等)，爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的范圍還應(yīng)劃分附加2區(qū)。

　　四是確定爆炸區(qū)域的范圍。對于燃?xì)庵赜诳諝?/span>(如高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣等)、通風(fēng)良好且為第二級(jí)釋放源，其爆炸危險(xiǎn)區(qū)域按GB50028-1992第2.3.3條進(jìn)行范圍劃分。對于燃?xì)廨p于空氣(如天然氣、焦?fàn)t煤氣、炭黑尾氣等)、通風(fēng)良好且為第二級(jí)釋放源，其爆炸危險(xiǎn)區(qū)域按GB50028-1992第2.3.7條進(jìn)行范圍劃分。

　　3.爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的電氣裝置應(yīng)符合防爆要求

　　燃?xì)忮仩t爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的電氣裝置，如配套輔機(jī)設(shè)備、電氣控制箱柜、消防控制箱、照明、傳感器、接線及接線盒等的設(shè)計(jì)安裝必須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范防爆要求。

　　七、結(jié)論

　　明火地點(diǎn)為有穩(wěn)定的、持續(xù)的外露火焰，或者有穩(wěn)定的、持續(xù)的赤熱表面，且其表面溫度超過燃?xì)庖紲囟鹊牡攸c(diǎn);使用明火地點(diǎn)附近可劃分為非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域;燃?xì)忮仩t附近一般不屬于作為排除爆炸危險(xiǎn)區(qū)域判據(jù)的明火地點(diǎn);燃?xì)忮仩t附近通常應(yīng)劃分為爆炸危險(xiǎn)區(qū)域并按電氣防爆設(shè)計(jì)。