能源安防项目施工防爆无小事
时间：2015-07-21 阅读：438
文/张淂福a&s*技术顾问
CCTV闭路监控系统的变革是非常快速的，工程的应用型式也由模拟进化到IP数字网络监控阶段，这也使得很多工程工法、材料及布线方式都产生变化。但在监控施工的环境条件上来说，是不会有太多差异性的。也就是说，不管监控产品及技术怎样更新，对于工程安装需求上来说，是不会有太多改变的。本期笔者就以较为特殊的石化及电力工业安防监控上的防爆(Explosion-proof)工作为探讨内容，分享一些实务经验，也期望广大读者给予指导。
石化与电力安全上的防爆定义
要了解监控系统的防爆施工内容及技巧，首先要了解监控系统在防爆的需求内容及防爆工程规定及等级内容，我们经常可以在石化炼制厂或电力能源厂区中看到不同的防爆设备及管路，但就监控系统而言，是否要完整的遵循所有防爆规范及规定内容吗?那倒也不一定，监控系统的防爆需求是*依赖系统设备条件及环境条件的。所以在防爆规范与规定中，就监控系统设备施工来说，并不一定要*的去符合适应及全盘了解，但若以工程安全角度及施工规定来说，工程执行人员又必须全面了解才能预防工安事故的发生。因此在本文中也不得不将一些制式的繁文条款再次列出说明一番，就安防监控必须遵守的部分挑出说明。
*，产生爆炸必须具备的三个条件：可燃爆炸性物质、催化剂以及点火源，而事实上安防监控所处的使用位置、设备和工具都可能产生以上这三个条件。这是我们要先了解的部分，再来就是为何要做防爆处理?因为在一些防爆需求的环境中有很多原料储存或石化制作过程都会产生某些可燃性的气体或物质。这些物质或气体在产生的瞬间与空气中的氧气产生混合，再与各种仪控电气设备或线路接头等各种仪器故障所产生的电气火花、机械磨擦火花、静电火花、高温等点火源，就不可避免会产生燃烧爆炸或气体爆炸。另外就是，当爆炸性物质和氧气的混合浓度处于爆炸临界范围内时，也可能产生爆炸。因此，在监控上按照电气防爆规定选型安装就显得非常重要。
防爆规定目前在这部分以之规范，依据NEC北美国家电器法规、IEC电工委员会、CENELEC欧洲电工委员会还有参考API美国石油协会等为主，首先要了解的是危险场所的分级。
NEC危险场所的分级
1、Class1
表示这个区域环境具有或存在可燃性的气体或挥发性溶剂可能引爆之危险。依不同化学品溶剂类别又可划分为GroupA、B、C、D四组(这是监控设备上zui常见的标示)。
2、Class2
表示这个环境具有可燃性烟尘或粉尘可能引爆之危险。依不同金属及其粉尘划分为GroupE、F、G三组(这也是安防监控常见的标示)。
3、Class3
这表示本该场所具有可燃性纤维或悬浮粒子可能引爆之危险。因为相较于Class1及2危险性较低所以在安防监控上也较少看到这种要求等级的防爆作业，这个等级就不再依化学物类别再分组了。
我们在一般监控防爆要求上也经常会在Class后面接上一个Division-1或Division-2(也有标示是DI或DII这样的方式)，在监控的防报定义上代表什么呢?它分别代表在ClassI、II、III下还可以依危险程度场所内的区域区分标准，所以它的内容可能在Class级数后再加上相应标示。
NEC定义危险场所内的区域区分
1、Division1
表示区域内存在正常工作情况下含有易爆炸性气体，有可能引起因瓦斯、溶剂、尘烟纤维、悬浮粒子或空气引爆等危险。
2、Division2
表示区域在发生意外状况下，气体会转变成爆炸性气体，如抽气系统发生故障，引起因瓦斯、溶剂、尘烟纤维、悬浮粒子或空气引爆等危险。
由上述的情况可知，不管是Class级数的程度是如何，在紧接之后的DivisionI或II才是区分有没有区域内危险的考虑部分。很多人在防爆器材选型上分不清Class-ID-I好还是Class-ID-II好，我想现在大家都会有一个较为清楚的概念。
接下来我们会注意到，防爆规范上接在Class及Division后，有时也会出现以IEC标准规范，类似NEC在Class等级及Division分区的危险防爆规定内容，这也是在安防监空防爆设备上常见的IEC标准标示。
IEC电工规范下危险场所等级划分
1、GroupI
表示该防爆等级的燃点较高，也就说环境的易燃性较低，危险性较低。
2、GroupII
表示该防爆等级的燃点低且易燃性较高，在IEC又以易燃性程度的高低顺序分为IIC、IIB、IIA，其中IICzui危险，并且燃点zui低，IIA则是燃点较高，且危险性相对较小。我们在安防监控防爆设备上，尤其是在欧洲生产的防爆设备上，会常看到IIC或IIB的标示。
另外我们在IEC规范上也常看到Zone这个字眼，这个标示跟Division-1，-2其实是同工异曲的，但这种规范是以危险场所内的危险区域划分-依照爆炸性环境发生之频率和期间划分，它大概可分为以下三个等级。
Zone0：表示这个环境是有爆炸性气体环境连续或长时间存在的场所，zui危险因此要求等级zui高;
Zone1：这表示这个环境是在正常操作下爆炸性环境有可能但不一定会发生爆炸的场所。危险性存在但不是的;
Zone2：zui后这表示环境在正常操作下爆炸情况不太可能发生，可能发生，但不会经常发生，且可能只存在一段时间且是局部场所而已，这样说大家就知道Zone2的要求是zui低zui不严格的防爆要求，以下我们以一个简单的表1来做个使用认定总结。
以上就是在做安防监控上必须要注意的防爆等级规范及要求规定内容，当然也有人会说还有一些规定如：欧规的CENELEC标准EExiaIICT4这些Ex防爆等级可分为ia及ib、ia为涵盖，例如Zone0、1、2;ib为涵盖Zone1、2。另外IIC为危险区域划分，Tx则为表面温度规定，但这些部分在安防监控设备上遵循的较少，因为它主要是应用在电气控制箱上的标准，安防应用到控制箱只占少数。安防工程商只要牢记上述规范与规定，在监控防爆要求及防爆设被选型上应该就不会有太大问题。至于表面温度的规定，除非是属于高温又需防爆，不然通常在摄像机监控设备安装位置一般都无需对高温条件加以考虑。
防爆电气规定事项
看完有关防爆的规定与规范后，我们就要来进入有关于安防监控在电气防爆施工上要注意的准则，毕竟防爆处理作业是一项专门的技术。我们在很多石化厂会看到不合格的监控防爆措施及安装工法，其实在监控上除了监视摄像机架设位置及信号传输的管线设备之外，其余大部分的主控设备都是安装在非防爆要求的区域，因此主要的防爆监控部分施工还是在摄像机前端及管线部分。但笔者在本篇主要是以探讨防爆的施工技巧为主，暂且不去讨论不良的防爆施工可能造成的灾害问题。在此原则下，我们就先来看看一般在监控系统施工在电气防爆规定上要如何做配合。
防爆等级划分图
首先，施工人员要检视监控区域使用易燃物场所是否有防爆区域规划或建立防爆区域划分图。这样才能严格去界定使用设备的等级，如果没有划分则会使监控厂商无依据选型来符合防爆等规定，没有防爆等级划分图也会使管线设备施工发生错误。
电气防爆施工的前期协调
再来，依照法规检查监控区域内易燃物或潜在泄漏设备附近的防爆区域规划是否有特定规范做施工依据，若有就要依法规做规划，然后必须在监控区域的防爆区域划分上与业主厂务、工安或专业人员共同商讨制定，且必须由制程、厂务、工安或专业相关人员共同参与。
监控区域电气防爆检查
在安装监控设备上，在室外开放空间防爆区域规划的等级应考虑设备与危险爆炸区域范围距离及空间大小是否安排合理。同时，要确定防爆区域内监控设备周围可能造成危险的zui小范围，并依可能发生连续性的泄漏程度去设定危险区的等级和区分，以做为监控系统在施工上的防爆处理内容依据。以上这些电气防爆规定在监控系统开始施作前都必须注意以下设备状态的检查，例如监控电气设备摄像机本体及保护罩、云台设备、各种界面控制接收器，设备必要的通气口，控制管路接口等都应纳入防爆区及防爆管线设置检查作业内。
防爆监控在电气防爆上的施工要求
在监控防爆电气设计上要注意以下问题及施工要求项目，它包含了以下：
防爆监控设备选用与区域分类等级是否符合;
防爆监控设备选用是否适合周围环境气体分类防护;
防爆监控及管路设备上标示的适用气体应与实际使用场所匹配;
防爆监控及电源控制设备选用温度等级是否适合周围易燃性气体自燃点;
现场使用的防爆监控设备有无经过合格认证，并标示于设备外壳明显处。合格防爆电气防爆设备应标示：制造商名称，认证单位，认证号码，防爆构造适用气体族群，温度等级以示负责;
防爆摄影机设备之线路标示资料是否完整?
防爆监控设备保护罩等外壳与窗口玻璃和玻璃与金属之密封垫片密闭及合适否?
防爆监控器壳外观与功能是否良好?
防爆摄像机外壳护罩没有损坏?
螺丝、电缆接口设备(直接或间接)和间隔组件的型式需正确且紧密;
监控电缆接头需为防爆接头且有防爆认证标记;
监控管线的螺丝或接头不可松动，法兰接面是否干净且无损伤;
耐压防爆型设备之法兰接面不可有损伤;
耐压防爆型设备法兰接面如有垫片应确认其是否纯为防水用途;
监控电缆线接点连接是否紧密，各处电路接点应紧密结合;
现场信号传输防爆箱电气设备外壳之垫片情况是否正常螺丝是否都锁到定位;
防爆监控设备密封垫片应为硅胶类的不易老化、不易*变型的材质;
应使用防爆填充剂于防爆箱及摄像机的连接防爆接头处，以阻绝设备内部的电气火花;
监控设备与防爆箱等设备安装是否依据要求且正确的接地?
耐压防爆箱是否具有安全连锁，或必须使用特殊工具才能开启?
耐压防爆箱应具有安全連锁或必须使用特殊工具(特殊板手)才可以开启。