潔凈廠房防爆電氣設(shè)計(jì)

[關(guān)鍵詞]潔凈；防爆；電氣設(shè)計(jì)；潔凈廠房

[摘要]在電子或醫(yī)藥的潔凈廠房中，經(jīng)常會(huì)因甲、乙類(lèi)物質(zhì)的使用，有局部防爆的要求。本文從防爆區(qū)域劃分、電氣設(shè)備布置等幾個(gè)方面，總結(jié)了潔凈廠房?jī)?nèi)防爆環(huán)境的電氣設(shè)計(jì)方法。

Abstract：It is classified as a hazardous areas partially since some materials which are categorized as

flammable gas in electronic or medicinal clean workshop buildings．This paper sum up the electrical de—

signs in clean workshop building which is partially classified as hazardous locations from the view of ex—

plosion pmtecfion zoning，and electrical equipment layout．

O 引言

在潔凈廠房中，不論是電子類(lèi)、或是醫(yī)藥類(lèi)的生產(chǎn)工藝，常常會(huì)涉及危險(xiǎn)品的使用。比如，在電子廠房潔凈室內(nèi)經(jīng)常使用甲苯、丙酮等有機(jī)溶劑作為產(chǎn)品清洗劑；在醫(yī)藥生產(chǎn)的滅菌工序和部分制劑提取的過(guò)程中，也都會(huì)使用類(lèi)似環(huán)氧乙烷、甲苯等物品。潔凈廠房由于采用空氣凈化技術(shù)，大多環(huán)境密閉、沒(méi)有外窗，加之進(jìn)入潔凈室須經(jīng)過(guò)清洗、更衣、消毒等程序，工藝布局緊密，常出現(xiàn)門(mén)中門(mén)、房中房的現(xiàn)象；而危險(xiǎn)物質(zhì)所在的房間一般空間較小，在劃分防爆區(qū)域時(shí)，對(duì)臨近房問(wèn)的影響較大，在設(shè)計(jì)上造成一定困難；同時(shí)，防爆電氣設(shè)備多為粗笨的明裝設(shè)備，不利于潔凈室環(huán)境的維護(hù)。

下面，就從防爆區(qū)域劃分、電氣設(shè)備布置等幾個(gè)方面，對(duì)潔凈廠房?jī)?nèi)防爆環(huán)境的電氣設(shè)計(jì)做一總結(jié)。

1 電氣設(shè)計(jì)

(1)首先，應(yīng)對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行合理布局，盡可能按4．5 m半徑劃分防爆區(qū)域，控制防爆區(qū)域的范圍。近些年，由于生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，廠區(qū)內(nèi)通常設(shè)有單體建筑物，用于危險(xiǎn)性氣(液)體的處理和儲(chǔ)存(如電子工業(yè)中的硅烷站、醫(yī)藥工業(yè)中的環(huán)氧乙烷儲(chǔ)藏站)，而在各潔凈生產(chǎn)車(chē)間內(nèi)，定性為甲類(lèi)房間的，多是危險(xiǎn)性物質(zhì)的入口室、儲(chǔ)藏間及純化間等。這些危險(xiǎn)物，除氫氣外，一般比空氣重，根據(jù)規(guī)范，需按15 m半徑劃分防爆區(qū)域。但由于僅供其所在的單個(gè)廠房使用，總量不大，相應(yīng)房間的空間也較小，在劃分防爆區(qū)時(shí)，很容易將其他臨近房問(wèn)劃人防爆范圍，對(duì)后續(xù)的電氣設(shè)計(jì)和施工造成困難。所以，在設(shè)計(jì)初期，應(yīng)與工藝專(zhuān)業(yè)人員協(xié)調(diào)，在滿足生產(chǎn)的情況下，將具有危險(xiǎn)物質(zhì)的房間設(shè)置在廠房?jī)?nèi)相對(duì)獨(dú)立的位置，與周?chē)鷧^(qū)域之間用防火墻、防火門(mén)等措施進(jìn)行隔斷。尤其在規(guī)模較大、功能復(fù)雜的廠房?jī)?nèi)，應(yīng)設(shè)置在靠近外墻的區(qū)域，并作為單獨(dú)的防火分區(qū)考慮，減小爆炸危險(xiǎn)環(huán)境對(duì)其他潔凈生產(chǎn)區(qū)域的影響。

(2)在滿足工藝需要和經(jīng)濟(jì)性的前提下，要求《電氣防爆》2011，2 潔凈廠房防爆電氣設(shè)計(jì) 29

使用危險(xiǎn)物的生產(chǎn)設(shè)備滿足“容積小于95 m3，壓力小于3．5 MPa，流量小于381 m3／s，且為第二級(jí)釋放源”的要求。這樣，在設(shè)計(jì)上，就可“以釋放源為中心，按4．5 m半徑，將至地坪以上的范圍劃為2區(qū)”(采用國(guó)標(biāo)GB 50058)，從而有效的縮小防爆區(qū)域范圍。由于大部分存放危險(xiǎn)物質(zhì)房間的長(zhǎng)、寬、高尺寸都不足15 m，所以在大多數(shù)潔凈廠房，如各類(lèi)電子加工車(chē)間、醫(yī)藥制劑車(chē)間、原料車(chē)間等，按此方法，均可將防爆區(qū)域控制在存放、使用危險(xiǎn)物質(zhì)的房間內(nèi)。

(3)通過(guò)正壓手段，可將部分劃人防爆范圍的房間降為非防爆區(qū)。在潔凈廠房中，由于要維持生產(chǎn)的潔凈度(m.gxshunjiang.com)，通常都需要保持一定的正壓，避免潔凈環(huán)境外未經(jīng)過(guò)濾處理的空氣進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)。另一方面，防爆區(qū)一般會(huì)設(shè)計(jì)成相對(duì)負(fù)壓的環(huán)境，防止危險(xiǎn)物質(zhì)污染臨近房間。因此，當(dāng)以4．5 m或15 n 徑劃分防爆區(qū)域，防爆房間內(nèi)儲(chǔ)藏的危險(xiǎn)性物質(zhì)危害到臨近潔凈區(qū)時(shí)，可根據(jù)《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，將臨近區(qū)域設(shè)置成相對(duì)正壓，從而將受影響的區(qū)域降為非爆炸危險(xiǎn)環(huán)境。如在某醫(yī)藥設(shè)備清洗工廠項(xiàng)目中，潔凈區(qū)內(nèi)的消毒滅菌間因環(huán)氧乙烷氣體的使用，定為防爆2區(qū)，按15 m半徑劃分防爆區(qū)，臨近的裝填間也將劃人防爆區(qū)域，但因在裝填區(qū)設(shè)置了正壓送風(fēng)，最終按非防爆區(qū)進(jìn)行設(shè)計(jì)。正壓送風(fēng)應(yīng)符合GB 3836．17的要求。

(4)潔凈區(qū)的防爆電氣設(shè)計(jì)，要在滿足防爆要求的前提下，兼顧潔凈區(qū)的環(huán)境需要。一方面，防爆電器外形笨重、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，和潔凈環(huán)境的要求有一定差距。另一方面，根據(jù)生產(chǎn)工藝，防爆潔凈區(qū)內(nèi)的潔凈等級(jí)不高，一般為8(十萬(wàn)級(jí))或7(萬(wàn)級(jí))；在電氣設(shè)計(jì)時(shí)，只要注意設(shè)備、材料的選型和布置，并在部分區(qū)域考慮設(shè)置氣體報(bào)警裝置，就能安全有效的維護(hù)好潔凈室環(huán)境。

下面就對(duì)相關(guān)主要內(nèi)容做簡(jiǎn)要說(shuō)明。

1)配電箱：潔凈室內(nèi)配電設(shè)備的選擇，應(yīng)以不易積塵、便于擦拭、外殼不易銹蝕、易于安裝為原則。具體設(shè)計(jì)時(shí)，宜將落地式的配電箱放在技術(shù)夾層或技術(shù)夾道等非潔凈區(qū)；對(duì)于小型配電箱，當(dāng)不得不放在潔凈區(qū)內(nèi)時(shí)，也應(yīng)在較低級(jí)別的潔凈區(qū)內(nèi)嵌墻安裝。

2)照明燈具：在潔凈要求不高、維護(hù)條件允許的潔凈室內(nèi)，宜采用吸頂式燈具。在安裝中，吸頂燈具可有效減少潔凈室吊頂開(kāi)洞的面積，降低潔凈室受外環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)。《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》中指出：“在非單向流潔凈室中，選擇照明燈具明裝并不會(huì)使空氣潔凈度等級(jí)有所下降”。因此，除非檢修人員不能進(jìn)潔凈室，或受層高限制等特殊工藝原因，一般應(yīng)選擇吸頂明裝的防爆型潔凈燈具。如果必須選擇嵌人式防爆潔凈燈具，吊頂開(kāi)孔處要用有效材質(zhì)(如玻璃)進(jìn)行隔斷，并在四周密封完善，防止塵粒滲入潔凈室，同時(shí)還應(yīng)考慮燈具是否需要采用上開(kāi)蓋型，以方便在吊頂內(nèi)進(jìn)行檢修。

3)管線：出于防爆環(huán)境安全的考慮，配線管應(yīng)為明敷，且采用不燃材料。但鑒于潔凈度的維護(hù)，管材外皮應(yīng)光滑、便于揩拭清潔。因此，在需要防爆的潔凈區(qū)域，盡可能穿金屬管敷設(shè)，敷設(shè)應(yīng)符合GB 3836．15的要求，保持室內(nèi)潔凈度及相對(duì)壓差。

4)可燃?xì)怏w報(bào)警：潔凈室為密閉空間，房間分割復(fù)雜，人員進(jìn)出迂回曲折，加之很多工藝設(shè)備較為昂貴，一旦易燃易爆物質(zhì)泄漏，危害極大。按規(guī)范，潔凈廠房中易燃易爆物質(zhì)的貯存、使用場(chǎng)所，管道人口室及管道閥門(mén)等易泄露的地方，均應(yīng)設(shè)置氣體泄漏報(bào)警裝置。并與相應(yīng)的事故風(fēng)機(jī)裝置、相關(guān)部位的進(jìn)氣閥、電動(dòng)防火門(mén)、防火卷簾門(mén)等聯(lián)動(dòng)。同時(shí)，將報(bào)警信號(hào)發(fā)送至消防控制室和氣體控制室，啟動(dòng)泄漏現(xiàn)場(chǎng)的聲光警報(bào)裝置和應(yīng)急廣播。要注意的是，作為電子工業(yè)中經(jīng)常會(huì)使用的一種甲類(lèi)危險(xiǎn)物質(zhì)，硅烷在空氣中可自燃，一旦泄露，迅速燃燒，且不產(chǎn)生煙霧?！峨娮庸I(yè)潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》中，對(duì)硅烷的探測(cè)裝置做了具體的要求：“在硅烷存儲(chǔ)、分配間(區(qū))，應(yīng)設(shè)置紅外線一紫外線火焰探測(cè)器”，以保證生產(chǎn)使用的充分安全。

2 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，潔凈廠房的防爆電氣設(shè)計(jì)，在滿足規(guī)范、工藝要求的前提下，首先應(yīng)合理控制防爆區(qū)

域范圍；并利用相對(duì)正壓等潔凈室條件，降低防爆區(qū)對(duì)臨近非防爆房間的影響；同時(shí)，在需要防爆的潔凈環(huán)境中，采用相應(yīng)的設(shè)備和安裝手段，一方面保證生產(chǎn)的安全性，另一方面達(dá)到潔凈室的相應(yīng)環(huán)境要求。

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