本文中的小型防爆區(qū)是指在生產(chǎn)、加工、處理、轉(zhuǎn)運(yùn)和儲(chǔ)存過程中出現(xiàn)或可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的房間。因其面積小、規(guī)模小、多數(shù)情況下通風(fēng)也不好，因此可燃?xì)怏w與空氣混和易形成爆炸性氣體混合物而產(chǎn)生爆炸危險(xiǎn)。針對(duì)小型防爆區(qū)的這種特點(diǎn)，我們?cè)O(shè)計(jì)出了一套安全、可靠、高效的可燃?xì)怏w自動(dòng)報(bào)警和聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)。
1 小型防爆區(qū)特性研究和電氣裝置防爆
1．1 爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域劃分
根據(jù)GB50058－92《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，爆炸性氣體環(huán)境應(yīng)根據(jù)爆炸性氣體混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時(shí)間，按下列規(guī)定進(jìn)行分區(qū)：
（1）0區(qū)：連續(xù)出現(xiàn)或長(zhǎng)期出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境；
（2）1區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境；
（3）2區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)不可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境，或即使出現(xiàn)也是短時(shí)存在的爆炸性氣體混合物的環(huán)境。
1．2 小型防爆區(qū)的特性
小型防爆區(qū)通常在生產(chǎn)、加工、處理、轉(zhuǎn)運(yùn)或儲(chǔ)存過程中出現(xiàn)或可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物。例如工廠生產(chǎn)車間中的小型噴漆間、清洗間和油封間等生產(chǎn)場(chǎng)所和工業(yè)與民用的易燃液體儲(chǔ)藏間等。由于房間面積小，易燃?xì)怏w與空氣形成的氣體混合物易達(dá)到爆炸下限而造成危險(xiǎn)，故這些區(qū)域的防爆安全一直是安全生產(chǎn)和存儲(chǔ)工作中的重中之重。這些區(qū)域通常是爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的1區(qū)和2區(qū)。
傳統(tǒng)的防爆措施是定時(shí)通風(fēng)和隔絕點(diǎn)火源。這其中最為有效的措施就是定時(shí)通風(fēng)，但由于定時(shí)通風(fēng)依靠的是工作人員定時(shí)通風(fēng)的工作習(xí)慣而不是實(shí)際上的需要與否，故時(shí)常出現(xiàn)因通風(fēng)不足而造成的可燃?xì)怏w濃度超過爆炸下限或因通風(fēng)過量而造成的能源損失。所以急需要一套安全、可靠、高效的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中的可燃?xì)怏w濃度，當(dāng)其含量超標(biāo)準(zhǔn)時(shí)及時(shí)報(bào)警并排除危險(xiǎn)因素，使防爆區(qū)的生產(chǎn)和儲(chǔ)存更加安全、可靠、高效。
1．3 電氣裝置防爆
根據(jù)GB50058－92《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，爆炸性氣體混合物，應(yīng)按其最大試驗(yàn)安全間隙（MESG）或最小點(diǎn)燃電流（MIC）分級(jí)，如表1所示：
爆炸性氣體混合物應(yīng)按引燃溫度分組，并應(yīng)符合表2的規(guī)定。
根據(jù)GB50058－92《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，爆炸性氣體環(huán)境電氣設(shè)備的選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：
（1）根據(jù)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的分區(qū)、電氣設(shè)備的種類和防爆結(jié)構(gòu)的要求，選擇相應(yīng)的防爆電氣設(shè)備；
（2）選用的防爆電氣設(shè)備的級(jí)別和組別，不應(yīng)低于該爆炸性氣體環(huán)境內(nèi)爆炸性氣體混合物的級(jí)別和組別。當(dāng)存在有兩種以上易燃性物質(zhì)形成的爆炸性氣體混合物時(shí)，應(yīng)按危險(xiǎn)程度較高的級(jí)別和組別選用防爆電氣設(shè)備。
（3）爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的電氣設(shè)備，應(yīng)符合周圍環(huán)境內(nèi)化學(xué)的、機(jī)械的、熱的、霉菌以及風(fēng)沙等不同環(huán)境條件對(duì)電氣設(shè)備的要求。電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足電氣設(shè)備在規(guī)定的運(yùn)行條件下不降低防爆性能的要求。
根據(jù)以上規(guī)定，凡處于防爆間內(nèi)的電氣裝置均應(yīng)按上述要求選擇防爆電氣設(shè)備。
2 小型防爆區(qū)可燃?xì)怏w自動(dòng)報(bào)警和聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)
2．1 小型防爆區(qū)可燃?xì)怏w自動(dòng)報(bào)警和聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)原理圖
2．2 小型防爆區(qū)可燃?xì)怏w自動(dòng)報(bào)警和聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)功能說明
在小型防爆區(qū)內(nèi)設(shè)置可燃?xì)怏w自動(dòng)報(bào)警和聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)以下的監(jiān)測(cè)報(bào)警和控制功能：
（1）正常工作狀態(tài)下，當(dāng)房間內(nèi)可燃?xì)怏w與空氣形成的爆炸性氣體混合物的濃度達(dá)到爆炸下限的25％時(shí)，置于防爆區(qū)內(nèi)的聲光報(bào)警器報(bào)警，警示人員及時(shí)疏散，并自動(dòng)起動(dòng)室內(nèi)的通風(fēng)設(shè)備；
（2）聲光報(bào)警器報(bào)警后，可在現(xiàn)場(chǎng)消音，但不能停止光報(bào)警，以確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)仍處于危險(xiǎn)狀態(tài)；
（3）通風(fēng)后，可燃?xì)怏w濃度降至設(shè)定值以下時(shí)，聲、光報(bào)警均自動(dòng)停止，室內(nèi)通風(fēng)設(shè)備自動(dòng)關(guān)機(jī)。此時(shí)系統(tǒng)可手動(dòng)恢復(fù)至初始監(jiān)控狀態(tài)；
（4）正常工作時(shí)，如需室內(nèi)通風(fēng)，可直接手動(dòng)起動(dòng)通風(fēng)設(shè)備。通風(fēng)后，應(yīng)將風(fēng)機(jī)控制開關(guān)置于“自動(dòng)”檔，恢復(fù)自動(dòng)監(jiān)控狀態(tài)；
（5）通風(fēng)設(shè)備檢修時(shí)可將風(fēng)機(jī)控制開關(guān)置于“檢修”檔，則通風(fēng)設(shè)備電源全被切斷，可進(jìn)行安全檢修。
2．3 主要設(shè)備簡(jiǎn)介
2．3．1 GAＳMAＳTER四通道可燃?xì)怏w報(bào)警器
GAＳMAＳTER四通道可燃?xì)怏w報(bào)警器為英國(guó)科爾康檢測(cè)儀器有限公司（CROWCON DETECTION INSTRUMENTS LTD.）的產(chǎn)品。其主機(jī)外殼由低碳鋼材料制成，通過前面板的窗口可觀察到所有顯示和標(biāo)記，用專用鑰匙打開前面板，即可看到GMA的內(nèi)部組件，并可進(jìn)行細(xì)節(jié)調(diào)整。主機(jī)外殼防水防塵，密封等級(jí)為IP54。
GMA4型可燃?xì)怏w報(bào)警器可控制至多4個(gè)氣體檢測(cè)探頭，或3區(qū)域的火災(zāi)檢測(cè)探頭，并可任意組合檢測(cè)探頭。其中火災(zāi)檢測(cè)包括煙感、溫感探頭，人工呼叫等裝置，每個(gè)區(qū)域可安裝至多20個(gè)點(diǎn)。
GMA4型可燃?xì)怏w報(bào)警器每個(gè)通道提供2級(jí)紅色LED和內(nèi)部蜂鳴器完成音、視頻報(bào)警。內(nèi)部音頻報(bào)警可通過前面板“ACCEpt/REｓEt”鍵在任意時(shí)間消除，但視頻報(bào)警和繼電器只有在氣體濃度低于報(bào)警值時(shí)才能恢復(fù)到原狀態(tài)。正常檢測(cè)狀態(tài)下，平均每5秒循環(huán)顯示各個(gè)通道數(shù)值。綠色LED表示通道編號(hào)，紅色LED表示被檢測(cè)氣體濃度。
當(dāng)然也可通過人工選擇觀察任意一通道。無論顯示方式如何，每個(gè)探頭都在進(jìn)行持續(xù)檢測(cè)。
GMA4型可燃?xì)怏w報(bào)警器對(duì)高低報(bào)警和故障報(bào)警均設(shè)有公共繼電器，而各個(gè)通道的高低報(bào)警也分別配備有獨(dú)立的繼電器。所有繼電器負(fù)荷為250V5A，另外，GMA主機(jī)還可以連接兩個(gè)外接聲光報(bào)警器，數(shù)據(jù)記錄儀或微機(jī)，可連接其1V～5V或4mA～20mA標(biāo)準(zhǔn)輸出。GMA主機(jī)可通過110/220VAC50/60HZ市電供電，也可根據(jù)需要選擇外接備用電池供電。
2．3．2 隔爆型可燃?xì)怏w檢測(cè)探頭FLAmgArD－D和增安型可燃?xì)怏w檢測(cè)探頭FLAmgArD－EXE
以上兩種檢測(cè)探頭均為科爾康公司產(chǎn)品，分別適用于爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的1區(qū)和2區(qū)。以上產(chǎn)品均可與GMA4相連，檢測(cè)可燃性氣體的爆炸下限濃度值。
2．3．3 風(fēng)機(jī)電控箱控制功能及電路圖
風(fēng)機(jī)電控箱用于控制風(fēng)機(jī)的起動(dòng)和停止，用于風(fēng)機(jī)的短路和過載保護(hù)。風(fēng)機(jī)電控箱可根據(jù)“手動(dòng)”、“自動(dòng)”和“檢修”狀態(tài)，分別控制風(fēng)機(jī)的手動(dòng)起停、自動(dòng)起停和停機(jī)檢修三種工作狀態(tài)。
（1）單相220V軸流排風(fēng)扇控制電路圖。
（2）三相380V軸流風(fēng)機(jī)控制電路圖。
2．4 小型防爆區(qū)可燃?xì)怏w自動(dòng)報(bào)警和聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)電路圖
3 系統(tǒng)的適用范圍和使用特點(diǎn)
3．1 系統(tǒng)的適用范圍
本系統(tǒng)特別適用于工廠生產(chǎn)車間的小型噴漆間、清洗間、油封間等爆炸危險(xiǎn)生產(chǎn)場(chǎng)所和工業(yè)與民用建筑中的易燃液體和氣體的儲(chǔ)存間等。
3．2 系統(tǒng)的使用特點(diǎn)
本系統(tǒng)是一套安全、可靠、高效的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)中因可燃?xì)怏w檢測(cè)探頭的輸出信號(hào)和壽命問題，需要每半年調(diào)校一次，3年～5年更換一次，故其造價(jià)高于傳統(tǒng)的通風(fēng)控制。但總的來看，增加這樣的投資是非常必要的。小型防爆區(qū)可燃?xì)怏w自動(dòng)報(bào)警和聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)使小型防爆區(qū)內(nèi)的防爆通風(fēng)手段由傳統(tǒng)的人為工作習(xí)慣而改為更加科學(xué)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)通風(fēng)系統(tǒng)。本系統(tǒng)不但節(jié)約了生產(chǎn)能耗，而且使防爆區(qū)的生產(chǎn)變得更加安全、可靠、高效，進(jìn)一步滿足了安全生產(chǎn)的需要。
參考文獻(xiàn)
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3 97X700（上）《智能建筑弱電工程設(shè)計(jì)施工圖集》 中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究所出版，1998
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