能源安防項目施工防爆無小事
閱讀：442發(fā)布時間：2015-7-21
視頻監(jiān)控系統(tǒng)的IP化，逐漸減少布線的需求，盡管安防布線的項目難度逐漸下降，但布線的建設(shè)與運維遠遠沒有那么簡單，一個不經(jīng)意的錯誤，或許就是不可挽回的損失。對于能源應用領(lǐng)域，尤為如此。
文/張淂福a&s*技術(shù)顧問
CCTV閉路監(jiān)控系統(tǒng)的變革是非常快速的，工程的應用型式也由模擬進化到IP數(shù)字網(wǎng)絡監(jiān)控階段，這也使得很多工程工法、材料及布線方式都產(chǎn)生變化。但在監(jiān)控施工的環(huán)境條件上來說，是不會有太多差異性的。也就是說，不管監(jiān)控產(chǎn)品及技術(shù)怎樣更新，對于工程安裝需求上來說，是不會有太多改變的。本期筆者就以較為特殊的石化及電力工業(yè)安防監(jiān)控上的防爆(Explosion-proof)工作為探討內(nèi)容，分享一些實務經(jīng)驗，也期望廣大讀者給予指導。
石化與電力安全上的防爆定義
要了解監(jiān)控系統(tǒng)的防爆施工內(nèi)容及技巧，首先要了解監(jiān)控系統(tǒng)在防爆的需求內(nèi)容及防爆工程規(guī)定及等級內(nèi)容，我們經(jīng)常可以在石化煉制廠或電力能源廠區(qū)中看到不同的防爆設(shè)備及管路，但就監(jiān)控系統(tǒng)而言，是否要完整的遵循所有防爆規(guī)范及規(guī)定內(nèi)容嗎?那倒也不一定，監(jiān)控系統(tǒng)的防爆需求是*依賴系統(tǒng)設(shè)備條件及環(huán)境條件的。所以在防爆規(guī)范與規(guī)定中，就監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備施工來說，并不一定要*的去符合適應及全盤了解，但若以工程安全角度及施工規(guī)定來說，工程執(zhí)行人員又必須全面了解才能預防工安事故的發(fā)生。因此在本文中也不得不將一些制式的繁文條款再次列出說明一番，就安防監(jiān)控必須遵守的部分挑出說明。
*，產(chǎn)生爆炸必須具備的三個條件：可燃爆炸性物質(zhì)、催化劑以及點火源，而事實上安防監(jiān)控所處的使用位置、設(shè)備和工具都可能產(chǎn)生以上這三個條件。這是我們要先了解的部分，再來就是為何要做防爆處理?因為在一些防爆需求的環(huán)境中有很多原料儲存或石化制作過程都會產(chǎn)生某些可燃性的氣體或物質(zhì)。這些物質(zhì)或氣體在產(chǎn)生的瞬間與空氣中的氧氣產(chǎn)生混合，再與各種儀控電氣設(shè)備或線路接頭等各種儀器故障所產(chǎn)生的電氣火花、機械磨擦火花、靜電火花、高溫等點火源，就不可避免會產(chǎn)生燃燒爆炸或氣體爆炸。另外就是，當爆炸性物質(zhì)和氧氣的混合濃度處于爆炸臨界范圍內(nèi)時，也可能產(chǎn)生爆炸。因此，在監(jiān)控上按照電氣防爆規(guī)定選型安裝就顯得非常重要。
防爆規(guī)定目前在這部分以之規(guī)范，依據(jù)NEC北美國家電器法規(guī)、IEC電工委員會、CENELEC歐洲電工委員會還有參考API美國石油協(xié)會等為主，首先要了解的是危險場所的分級。
NEC危險場所的分級
1、Class1
表示這個區(qū)域環(huán)境具有或存在可燃性的氣體或揮發(fā)性溶劑可能引爆之危險。依不同化學品溶劑類別又可劃分為GroupA、B、C、D四組(這是監(jiān)控設(shè)備上zui常見的標示)。
2、Class2
表示這個環(huán)境具有可燃性煙塵或粉塵可能引爆之危險。依不同金屬及其粉塵劃分為GroupE、F、G三組(這也是安防監(jiān)控常見的標示)。
3、Class3
這表示本該場所具有可燃性纖維或懸浮粒子可能引爆之危險。因為相較于Class1及2危險性較低所以在安防監(jiān)控上也較少看到這種要求等級的防爆作業(yè)，這個等級就不再依化學物類別再分組了。
我們在一般監(jiān)控防爆要求上也經(jīng)常會在Class后面接上一個Division-1或Division-2(也有標示是DI或DII這樣的方式)，在監(jiān)控的防報定義上代表什么呢?它分別代表在ClassI、II、III下還可以依危險程度場所內(nèi)的區(qū)域區(qū)分標準，所以它的內(nèi)容可能在Class級數(shù)后再加上相應標示。
NEC定義危險場所內(nèi)的區(qū)域區(qū)分
1、Division1
表示區(qū)域內(nèi)存在正常工作情況下含有易爆炸性氣體，有可能引起因瓦斯、溶劑、塵煙纖維、懸浮粒子或空氣引爆等危險。
2、Division2
表示區(qū)域在發(fā)生意外狀況下，氣體會轉(zhuǎn)變成爆炸性氣體，如抽氣系統(tǒng)發(fā)生故障，引起因瓦斯、溶劑、塵煙纖維、懸浮粒子或空氣引爆等危險。
由上述的情況可知，不管是Class級數(shù)的程度是如何，在緊接之后的DivisionI或II才是區(qū)分有沒有區(qū)域內(nèi)危險的考慮部分。很多人在防爆器材選型上分不清Class-ID-I好還是Class-ID-II好，我想現(xiàn)在大家都會有一個較為清楚的概念。
接下來我們會注意到，防爆規(guī)范上接在Class及Division后，有時也會出現(xiàn)以IEC標準規(guī)范，類似NEC在Class等級及Division分區(qū)的危險防爆規(guī)定內(nèi)容，這也是在安防監(jiān)空防爆設(shè)備上常見的IEC標準標示。
IEC電工規(guī)范下危險場所等級劃分
1、GroupI
表示該防爆等級的燃點較高，也就說環(huán)境的易燃性較低，危險性較低。
2、GroupII
表示該防爆等級的燃點低且易燃性較高，在IEC又以易燃性程度的高低順序分為IIC、IIB、IIA，其中IICzui危險，并且燃點zui低，IIA則是燃點較高，且危險性相對較小。我們在安防監(jiān)控防爆設(shè)備上，尤其是在歐洲生產(chǎn)的防爆設(shè)備上，會常看到IIC或IIB的標示。
另外我們在IEC規(guī)范上也常看到Zone這個字眼，這個標示跟Division-1，-2其實是同工異曲的，但這種規(guī)范是以危險場所內(nèi)的危險區(qū)域劃分-依照爆炸性環(huán)境發(fā)生之頻率和期間劃分，它大概可分為以下三個等級。
Zone0：表示這個環(huán)境是有爆炸性氣體環(huán)境連續(xù)或長時間存在的場所，zui危險因此要求等級zui高;
Zone1：這表示這個環(huán)境是在正常操作下爆炸性環(huán)境有可能但不一定會發(fā)生爆炸的場所。危險性存在但不是的;
Zone2：zui后這表示環(huán)境在正常操作下爆炸情況不太可能發(fā)生，可能發(fā)生，但不會經(jīng)常發(fā)生，且可能只存在一段時間且是局部場所而已，這樣說大家就知道Zone2的要求是zui低zui不嚴格的防爆要求，以下我們以一個簡單的表1來做個使用認定總結(jié)。
以上就是在做安防監(jiān)控上必須要注意的防爆等級規(guī)范及要求規(guī)定內(nèi)容，當然也有人會說還有一些規(guī)定如：歐規(guī)的CENELEC標準EExiaIICT4這些Ex防爆等級可分為ia及ib、ia為涵蓋，例如Zone0、1、2;ib為涵蓋Zone1、2。另外IIC為危險區(qū)域劃分，Tx則為表面溫度規(guī)定，但這些部分在安防監(jiān)控設(shè)備上遵循的較少，因為它主要是應用在電氣控制箱上的標準，安防應用到控制箱只占少數(shù)。安防工程商只要牢記上述規(guī)范與規(guī)定，在監(jiān)控防爆要求及防爆設(shè)被選型上應該就不會有太大問題。至于表面溫度的規(guī)定，除非是屬于高溫又需防爆，不然通常在攝像機監(jiān)控設(shè)備安裝位置一般都無需對高溫條件加以考慮。
防爆電氣規(guī)定事項
看完有關(guān)防爆的規(guī)定與規(guī)范后，我們就要來進入有關(guān)于安防監(jiān)控在電氣防爆施工上要注意的準則，畢竟防爆處理作業(yè)是一項專門的技術(shù)。我們在很多石化廠會看到不合格的監(jiān)控防爆措施及安裝工法，其實在監(jiān)控上除了監(jiān)視攝像機架設(shè)位置及信號傳輸?shù)墓芫€設(shè)備之外，其余大部分的主控設(shè)備都是安裝在非防爆要求的區(qū)域，因此主要的防爆監(jiān)控部分施工還是在攝像機前端及管線部分。但筆者在本篇主要是以探討防爆的施工技巧為主，暫且不去討論不良的防爆施工可能造成的災害問題。在此原則下，我們就先來看看一般在監(jiān)控系統(tǒng)施工在電氣防爆規(guī)定上要如何做配合。
防爆等級劃分圖
首先，施工人員要檢視監(jiān)控區(qū)域使用易燃物場所是否有防爆區(qū)域規(guī)劃或建立防爆區(qū)域劃分圖。這樣才能嚴格去界定使用設(shè)備的等級，如果沒有劃分則會使監(jiān)控廠商無依據(jù)選型來符合防爆等規(guī)定，沒有防爆等級劃分圖也會使管線設(shè)備施工發(fā)生錯誤。
電氣防爆施工的前期協(xié)調(diào)
再來，依照法規(guī)檢查監(jiān)控區(qū)域內(nèi)易燃物或潛在泄漏設(shè)備附近的防爆區(qū)域規(guī)劃是否有特定規(guī)范做施工依據(jù)，若有就要依法規(guī)做規(guī)劃，然后必須在監(jiān)控區(qū)域的防爆區(qū)域劃分上與業(yè)主廠務、工安或?qū)I(yè)人員共同商討制定，且必須由制程、廠務、工安或?qū)I(yè)相關(guān)人員共同參與。
監(jiān)控區(qū)域電氣防爆檢查
在安裝監(jiān)控設(shè)備上，在室外開放空間防爆區(qū)域規(guī)劃的等級應考慮設(shè)備與危險爆炸區(qū)域范圍距離及空間大小是否安排合理。同時，要確定防爆區(qū)域內(nèi)監(jiān)控設(shè)備周圍可能造成危險的zui小范圍，并依可能發(fā)生連續(xù)性的泄漏程度去設(shè)定危險區(qū)的等級和區(qū)分，以做為監(jiān)控系統(tǒng)在施工上的防爆處理內(nèi)容依據(jù)。以上這些電氣防爆規(guī)定在監(jiān)控系統(tǒng)開始施作前都必須注意以下設(shè)備狀態(tài)的檢查，例如監(jiān)控電氣設(shè)備攝像機本體及保護罩、云臺設(shè)備、各種界面控制接收器，設(shè)備必要的通氣口，控制管路接口等都應納入防爆區(qū)及防爆管線設(shè)置檢查作業(yè)內(nèi)。
防爆監(jiān)控在電氣防爆上的施工要求
在監(jiān)控防爆電氣設(shè)計上要注意以下問題及施工要求項目，它包含了以下：
防爆監(jiān)控設(shè)備選用與區(qū)域分類等級是否符合;
防爆監(jiān)控設(shè)備選用是否適合周圍環(huán)境氣體分類防護;
防爆監(jiān)控及管路設(shè)備上標示的適用氣體應與實際使用場所匹配;
防爆監(jiān)控及電源控制設(shè)備選用溫度等級是否適合周圍易燃性氣體自燃點;
現(xiàn)場使用的防爆監(jiān)控設(shè)備有無經(jīng)過合格認證，并標示于設(shè)備外殼明顯處。合格防爆電氣防爆設(shè)備應標示：制造商名稱，認證單位，認證號碼，防爆構(gòu)造適用氣體族群，溫度等級以示負責;
防爆攝影機設(shè)備之線路標示資料是否完整?
防爆監(jiān)控設(shè)備保護罩等外殼與窗口玻璃和玻璃與金屬之密封墊片密閉及合適否?
防爆監(jiān)控器殼外觀與功能是否良好?
防爆攝像機外殼護罩沒有損壞?
螺絲、電纜接口設(shè)備(直接或間接)和間隔組件的型式需正確且緊密;
監(jiān)控電纜接頭需為防爆接頭且有防爆認證標記;
監(jiān)控管線的螺絲或接頭不可松動，法蘭接面是否干凈且無損傷;
耐壓防爆型設(shè)備之法蘭接面不可有損傷;
耐壓防爆型設(shè)備法蘭接面如有墊片應確認其是否純?yōu)榉浪猛?
監(jiān)控電纜線接點連接是否緊密，各處電路接點應緊密結(jié)合;
現(xiàn)場信號傳輸防爆箱電氣設(shè)備外殼之墊片情況是否正常螺絲是否都鎖到定位;
防爆監(jiān)控設(shè)備密封墊片應為硅膠類的不易老化、不易*變型的材質(zhì);
應使用防爆填充劑于防爆箱及攝像機的連接防爆接頭處，以阻絕設(shè)備內(nèi)部的電氣火花;
監(jiān)控設(shè)備與防爆箱等設(shè)備安裝是否依據(jù)要求且正確的接地?
耐壓防爆箱是否具有安全連鎖，或必須使用特殊工具才能開啟?
耐壓防爆箱應具有安全連鎖或必須使用特殊工具(特殊板手)才可以開啟。
