GB 50041-2020《鍋爐房設計標準》規(guī)定,鍋爐間屬于丁類生產(chǎn)廠房。但同時又強條規(guī)定:鍋爐房的外墻、樓地面或屋面應有相應的防爆措施,并應有相當于鍋爐間占地面積10%的泄壓面積。由此可見,鍋爐間內(nèi)存在一定的爆炸危險,那么鍋爐間內(nèi)的電氣元件、設備是否需要防爆呢?
《鍋爐房設計標準》對于電氣元件、設備的設置是這樣要求的:第15.2.2條 電動機、啟動控制設備、燈具和導線型式的選擇,應與鍋爐房各個不同的建筑物和構筑物的環(huán)境分類相適應;燃油、燃氣鍋爐房的鍋爐間、燃氣調壓間、燃油泵房、煤粉制備間、碎煤機間和運煤走廊等有爆炸危險場所的等級劃分,應符合現(xiàn)行國家標準《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》GB 50058的有關規(guī)定。本條條文解釋是這樣的:燃氣中如天然氣的主要成分為甲烷,它與空氣形成5%~15%濃度的混合氣體時易著火爆炸。因此天然氣調壓間屬防爆建筑物。燃油泵房、煤粉制備間、碎煤機間和運煤走廊等均屬有火災危險場所,而燃煤鍋爐間則屬于多塵環(huán)境,水泵房屬于潮濕環(huán)境。上述不同環(huán)境的建筑物和構筑物內(nèi)所選用的電機和電氣設備,均要與各個不同環(huán)境相適應。
從條文說明可以看出:天然氣調壓間必須按防爆區(qū)域設計,電氣元件、設備等都必須防爆。燃油泵房、煤粉制備間、碎煤機間和運煤走廊等火災危險場所,燃煤鍋爐間多塵環(huán)境,水泵房潮濕環(huán)境按要求設置電氣元件、設備即可。有爭議的位置在于燃油、燃氣鍋爐房的鍋爐間,規(guī)范中“鍋爐間應符合《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》GB 50058的有關規(guī)定”,我們看一下GB 50058是相關條文怎么說的:《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》(GB 50058-2014)第3.2.2 符合下列條件之一時,可劃為非爆炸危險區(qū)域:1沒有釋放源且不可能有可燃物質侵入的區(qū)域;2 可燃物質可能出現(xiàn)的*高濃度不超過爆炸下限值的10%;3 在生產(chǎn)過程中使用明火的設備附近,或熾熱部件的表面溫度超過區(qū)域內(nèi)可燃物質引燃溫度的設備附近;4 在生產(chǎn)裝置區(qū)外,露天或開敞設置的輸送可燃物質的架空管道地帶但其閥門處按具體情況確定。3.2.2 本條說明如下:一般情況下,明火設備如鍋爐采用平衡通風,即引風機抽吸煙氣的量略大于送風機的風和煤燃燒所產(chǎn)生的煙氣量,這樣就能保持鍋爐爐膛負壓,可燃性物質不能擴散至設備附近與空氣形成爆炸性混合物。因此明火設備附近按照非危險區(qū)考慮,包括鍋爐本身所含有的儀表等設施。現(xiàn)行國家標準《建筑設計防火規(guī)范》GB 50016和《鍋爐房設計標準》GB 50041中都明確規(guī)定,燃油、燃氣鍋爐房應有良好的自然通風或機械通風設施。燃氣鍋爐房應選用防爆型的事故排風機。當設置機械通風設施時,該機械通風設施應設置導除靜電的接地裝置,通風量應符合下列規(guī)定:燃油鍋爐房的正常通風量按換氣次數(shù)不少于3次/h確定,燃氣鍋爐房的正常通風量按換氣次數(shù)不少于6次/h確定;燃氣鍋爐房的事故通風量按換氣次數(shù)不少于12次/h確定。根據(jù)以上規(guī)定,鍋爐房應該可以認為是通風良好的場所。因此本規(guī)范建議與鍋爐設備相連接的管線上的閥門等可能有可燃性物質存在處按照獨立的釋放源考慮危險區(qū)域,并可根據(jù)通風良好的場所適當降低危險區(qū)域的等級。
該條文解釋把鍋爐本體及附屬儀表設施區(qū)域直接定性為非防爆區(qū)域。并且認為鍋爐間是通風良好的場所,可以根據(jù)通風良好的場所適當降低危險區(qū)域的等級。與鍋爐設備相連接的管線上的閥門等可能有可燃性物質存在處按照獨立的釋放源考慮危險區(qū)域。
鍋爐間可以根據(jù)通風良好的場所適當降低危險區(qū)域的等級。我們看一下《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》(GB 50058-2014)中有關“降低危險區(qū)域等級”的規(guī)定:第3.2.5條 爆炸危險區(qū)域的劃分應按釋放源級別和通風條件確定,存在連續(xù)級釋放源的區(qū)域可劃為0區(qū),存在一級釋放源的區(qū)域可劃為1區(qū),存在二級釋放源的區(qū)域可劃為2區(qū),并應根據(jù)通風條件按下列規(guī)定調整區(qū)域劃分:1 當通風良好時,可降低爆炸危險區(qū)域等級;當通風不良時,應提高爆炸危險區(qū)域等級。
“當通風良好時,可降低爆炸危險區(qū)域的等級”,燃油、天然氣管道按獨立釋放源考慮,屬于二級釋放源,所在區(qū)域為2區(qū),2區(qū)再降低等級就是非防爆區(qū)域了。我們再來看《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》 GB50028-2020 附錄D 燃氣輸配系統(tǒng)生產(chǎn)區(qū)域用電場所的爆炸危險區(qū)域等級和范圍劃分:
D.0.2 燃氣輸配系統(tǒng)生產(chǎn)區(qū)域用電場所的爆炸危險區(qū)域等級和范圍劃分應符合下列規(guī)定:
2 下列用電場所可劃分為非爆炸危險區(qū)域:1)沒有釋放源,且不可能有可燃氣體侵入的區(qū)域;2)可燃氣體可能出現(xiàn)的*高濃度不超過爆炸下限的10%的區(qū)域;3)在生產(chǎn)過程中使用明火的設備的附近區(qū)域,如燃氣鍋爐房等;4)站內(nèi)露天設置的地上管道區(qū)域。但設閥門處應按具體情況確定。
《燃規(guī)》GB 50028在附錄D中明確了“明火設備,如燃氣鍋爐房”,因此燃氣鍋爐房可劃分為非爆炸危險區(qū)域在《燃規(guī)》中已有明確。至于明火設備和通風良好的定義,讀者可以自行搜索相關定義,筆者經(jīng)過查詢,可以確定鍋爐設備滿足明火設備定義,鍋爐間通風設置滿足通風良好定義。
綜上,從相關規(guī)范條文和條文說明中可以看出,燃油、燃氣鍋爐間不按照爆炸危險區(qū)域設計,因此,鍋爐房內(nèi)的電氣元件、設備也不需要采用防爆電氣設備。要注意的是,燃氣鍋爐房須要安裝可燃氣體探測器,并與天然氣管道緊急切斷閥、事故風機等進行聯(lián)鎖,鍋爐間的事故風機必須采用防爆風機,其目的是保證鍋爐間一直處于通風良好的場所,使可燃性氣體與空氣混合氣體的濃度不能達到其爆炸下限值的25%。