油品码头电气防爆浅析

杨永望

摘要：油品码头属于易燃易爆场所，其现场电气设备的选型和使用应充分考虑其防爆性能。文章通过汇集化工行业电气防爆相关的规范和标准，分析规范中对爆炸区域及爆炸性气体混合物的有关规定，阐述油品码头防爆电气产品的选型方法以及防爆电气设备在使用中的注意事项，为从事油品码头电气防爆相关工作的人员提供借鉴。

关键词：电气防爆 油品码头 爆炸 标准

通常油品码头作业时所装卸的油品主要是指原油、成品油、液化天然气和液化石油气等，在运输、存储油品的过程中可能出现爆炸性气体混合物。由于电气设备在使用过程中可能产生电气火花、危险高温，形成爆炸所需的必要条件，因此电气防爆工作属于油品码头防爆工作的重中之重。

1 引起爆炸的原因及电气防爆相关规范

引起爆炸须同时具备的条件：①可燃物，包括粉尘、可燃性气体等。②助燃物，主要是指氧气，由于空气中含有氧气，所以空气也被视为助燃物。③引燃源：包括电弧、电火花、高温等。就电气防爆工作而言，主要侧重于避免电气设备成为引燃源。

在划分爆炸危险性区域，选择、安装、维修防爆电气设备时都应按照相应的国家规范或者行业标准来进行。石化行业电气防爆相关的规范主要包括以下几项：《爆炸和火灾危害环境电力装置设计规范》（GB50058-92）、《石油库设计规范》（GB50074-2002）、《油码头安全技术基本要求》（GB16994-1997）、《石油化工静电接地设计规范》（SH3097-

2000）、《装卸油品码头防火设计规范》（JTJ237-99）、《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）、《爆炸性环境用电气设备标准》（GB3836-2010）、《石油化工码头装卸工艺设计规范》（JTS165-8-2007）等。

2 爆炸性混合物分析

2.1 爆炸性气体混合物的分级和分组 根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》和《爆炸性环境用电气设备标准》第12部分的相关规定，大多数爆炸性气体混合物是按照其最大试验安全间隙（MESG）或最小电流比（MICR）来对其进行分级的，其中“MICR”是指易燃物的最小点燃电流值与实验室环境下甲烷的最小点燃电流值之比。爆炸性气体混合物还应按引燃温度进行分组，所谓引燃温度是指在特定试验条件下，引燃爆炸性混合物的最低温度。爆炸性气体混合物的分级和分组指标分别见表1和表2。

2.2 常见油品的分级与分组 通过查询《爆炸性环境用防爆电气设备标准》、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》可知常见油品爆炸性混合物的级别和组别。一般油品码头经常装卸的油品，其爆炸性混合物的分级和分组见表3。

3 爆炸危险区域的界定与划分

3.1 爆炸危险区域的划分 根据爆炸性混合气体出现的频率和持续时间，《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》对爆炸性气体危险区域进行了划分。共分为3个区域，划分标准见表4。

另外《爆炸性气体环境用电气设备标准》第15部分对0区、1区和2区环境适用的防爆电气设备类型也做出了相关规定：适用0区的防爆电气设备主要类型为ia类；适用1区的防爆电气设备主要类型为d、p、q、o、e、i、m类；适用0区和1区的设备均可应用于2区。

3.2 油品码头爆炸危险区域的划分 按照《装卸油品码头防火设计规范》的要求，油品码防爆危险区域的等级和范围的划分应符合《石油库设计规范》的相关要求。《石油库设计规范》中也将油品码头定义为石油库油品装卸区的一部分，对其爆炸区域的划分有明确规定。在划分油品码头爆炸危险区域时，根据油船作业形式（包括卸载作业、灌装作业、密闭灌装作业）的不同，规范中也都作出了相应规定。这里主要对油船卸载作业时码头爆炸区域的划分做一下具体介绍。

油船和油驳卸载油品作业时，爆炸危险区域划分应符合下列规定：油船和油驳内液体表面以上的空间划为0区；以卸油口为中心1.5m的球形空间划为1区；以卸油口为中心3.0m并延至水面的球形空间划为2区。卸载油品时爆炸危险区域划分示意见图1。

4 防爆电气设备的选择

4.1 防爆电气设备的分类 国家标准《爆炸性环境 第1部分：设备通用要求》中对防爆电气设备进行了分类：Ⅰ类为适用于煤矿瓦斯环境的电气设备；Ⅱ为适用于厂用爆炸性气体环境的电气设备；Ⅲ类为适用于除煤矿之外的爆炸性粉尘环境。Ⅱ类电气设备按其所适用的爆炸性混合物最大试验安全间隙和最小点燃电流比又分为A级、B级、C级，标志ⅡB的设备可应用于ⅡA级别气体环境，标志ⅡC的设备可应用于ⅡB、ⅡA级别的气体环境；按其最高表面温度由高到低的顺序又可将其分为T1、T2、T3、T4、T5和T6，6个温度组别。防爆电气设备按照其防爆原理的不同还分为隔爆型、增安型、充油型、充砂型、正压型、本质安全型等，对于油品码头应用较多的为隔爆型和本质安全型。

防爆电气设备都有明显的防爆标示，通过防爆标示可判断其防爆形式、类别、级别和组别等相关信息。例如该防爆设备标示为ExdⅡBT4，则可判断其属于隔爆型、Ⅱ类、B级、T4组的电气设备。

4.2 防爆电气设备的选择方法 对于油品码头这种属于易燃、易爆的危险场所，在选择防爆电气设备时，首先应按照规范中的相关规定对其进行爆炸危险区域范围的划定，然后根据所装卸油品的性质，明确环境中存在的可能形成爆炸性混合物的物质，并查出这些物质所属级别和组别。最后根据防爆电气设备的种类和使用条件，选择对应的电气设备。需要注意的是，对于可能产生两种或两种以上物质并形成爆炸性混合物的区域，判定设备的类型时应先分析混合物中各种物质的级别和组别，再把各物质的级别和组别进行排列，最后选择适用危险程度较高级别和组别的防爆电气设备。

4.3 防爆设备选型举例 现以黄骅港油品码头为例介绍防爆电气设备选型的方法。黄骅港油品码头是以卸载原油为主的5万吨级码头，在此可以容易做出判断：其作业形式为卸载作业，卸载介质为原油。按照相关规范的要求，油船卸载油品作业时以卸油口为中心3.0m并延至水面的球形空间划为2区。由于0区和1区范围较小，所以0区和1区范围都局限在了油船上，2区的范围涵盖码头作业平台的部分区域。为了加强管理，目前黄骅港油品码头将整个作业平台设定为2区。通过查询相关资料可知，原油所属级别为ⅡA类，所属组别为T3，由于ⅡA类所属级别在级别划分中属于最低级别，且爆炸区域为2区，因此所需电气设备级别为Ⅱ类即可，组别从T3至T6均可，且大多数防爆形式均能满足防爆要求。目前黄骅港油品码头现场所使用的电气设备中仪表类设备均为本安型，以ExiaⅡBT6为主；其它设备为隔爆型，以ExdⅡBT4、ExdⅡBT6为主。

5 防爆电气设备的安装、使用和维护

不同于一般电气设备，防爆电气设备由于其结构和工艺的特点，其防爆性能的保证不仅有赖于生产制造过程中产品的质量过关，而且还要保证其安装、使用和维护得当。如果防爆电气设备选型、安装、维护其中有一个环节出现问题，其掩盖的不安全因素往往比非防爆电气设备更危险，所以要充分考虑其在整个过程中的防爆性能。

油品码头电气设备检查和维护工作可参照《爆炸性气体环境用电气设备标准第16部分：电气装置的检查和维护》，并结合相应法规和作业现场的实际情况来进行。虽然具体到不同的防爆电气设备，其安装、使用和维护都有特定的标准，但是在进行电气防爆工作时还是有一些通用的要求以及注意事项，例如：①进入防爆区域应触摸静电消除设备，消除人体所携带的静电。②穿戴防静电工作服，防止人体静电的产生。③使用防爆通讯和维修工具。④实时监测可燃气体浓度，避免在浓度超标的环境中工作。⑤遵循相关维修工艺和维修规程。⑥对整个的维修过程做好监管。⑦特别注意动火维修作业。

6 静电的危害和防范

静电的消除和防范也属于电气防爆工作中的重要组成部分，石油化工行业发生的爆炸事故很多都和静电有关。静电荷聚集放电，会产生很大能量，足以引燃爆炸性混合气体。做好静电接地工作是消除设备设施所带静电、避免静电荷聚集的最有效也是最普遍的做法。《石油化工静电接地设计规范》、《石油库设计规范》等相关规范中对接地设施的安装、检测做出了具体规定，工作人员可通过查询这些规范来展开工作。

7 结束语

电气防爆的实现取决于一系列活动：确定电气设备的安装环境、选择适合该场所的防爆电气设备、防爆设备的正确维护和检修、静电的消除等，这一系列活动的执行都有相应的标准和规范作为依据。遵循相应标准和规范，并结合实际情况来开展电气防爆工作，才能科学、有效的管理好防爆电气设备，做好电气防爆工作。

参考文献：

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