第三節　點火源控制

如前所述，點火源的控制是防止燃燒和爆炸的重要環節。在化工生產中的點火源主要包括：明火、高溫表面、電火花及電弧、靜電、摩擦與撞擊、化學反應熱、光線及射線等。對上述部分點火源進行分析，并采取適當措施，是安全管理工作的重要內容。

一、明火

化工生產中的明火主要是指生產過程中的加熱用火、維修用火及其他火源。

1.加熱用火的控制

加熱易燃液體時，應盡量避免采用明火，而采用蒸汽、過熱水、中間載熱體或電熱等；如果必須采用明火，則設備應嚴格密閉，并定期檢查，防止泄漏。工藝裝置中明火設備的布置，應遠離可能泄漏的可燃氣體或蒸汽（氣）的工藝設備及貯罐區；在積存有可燃氣體、蒸氣的地溝、深坑、下水道內及其附近，沒有消除危險之前，不能進行明火作業。

在確定的禁火區內，要加強管理，杜絕明火的存在。

2.維修用火的控制

維修用火主要是指焊割、噴燈、熬煉用火等。在有火災爆炸危險的廠房內，應盡量避免焊割作業，必須進行切割或焊接作業時，應嚴格執行動火安全規定；在有火災爆炸危險場所使用噴燈進行維修作業時，應按動火制度進行并將可燃物清理干凈；對熬煉設備要經常檢查，防止煙道串火和熬鍋破漏，同時要防止物料過滿而溢出。在生產區熬煉時，應注意熬煉地點的選擇。

此外，煙囪飛火，機動車的排氣管噴火，都可以引起可燃氣體、蒸氣的燃燒爆炸。要加強對上述火源的監控與管理。

二、高溫表面

在化工生產中，加熱裝置、高溫物料輸送管線及機泵等，其表面溫度均較高，要防止可燃物落在上面，引燃著火。可燃物的排放要遠離高溫表面。如果高溫管線及設備與可燃物裝置較接近，高溫表面應有隔熱措施。加熱溫度高于物料自燃點的工藝過程，應嚴防物料外泄或空氣進入系統。

照明燈具的外殼或表面都有很高溫度。白熾燈泡表面溫度見表3-12；高壓汞燈的表面溫度和白熾燈相差不多，為150～200℃；1000W鹵鎢燈管表面溫度可達500～800℃。燈泡表面的高溫可點燃附近的可燃物品，因此在易燃易爆場所，嚴禁使用這類燈具。

各種電氣設備在設計和安裝時，應考慮一定的散熱或通風措施，使其在正常穩定運行時，它們的放熱與散熱平衡，其最高溫度和最高溫升（即最高溫度和周圍環境溫度之差）符合規范所規定的要求，從而防止電氣設備因過熱而導致火災、爆炸事故。

三、電火花及電弧

電火花是電極間的擊穿放電，電弧則是大量的電火花匯集的結果。一般電火花的溫度均很高，特別是電弧，溫度可達3600～6000℃。電火花和電弧不僅能引起絕緣材料燃燒，而且可以引起金屬熔化飛濺，構成危險的火源。

電火花分為工作火花和事故火花。工作火花是指電氣設備正常工作時或正常操作過程中產生的火花。如直流電機電刷與整流片接觸處的火花，開關或繼電器分合時的火花，短路、保險絲熔斷時產生的火花等。

除上述電火花外，電動機轉子和定子發生摩擦或風扇葉輪與其他部件碰撞會產生機械性質的火花；燈泡破碎時露出溫度高達2000～3000℃的燈絲，都可能成為引發電氣火災的火源。

1.防爆電氣設備類型

在爆炸性環境中，必須防止設備的電火花成為點燃源，必須采用爆炸性環境用電氣設備。爆炸性環境用電氣設備分為Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類，其中Ⅰ類電氣設備用于煤礦瓦斯氣體環境，Ⅱ類電氣設備用于除煤礦瓦斯氣體之外的其他爆炸性氣體環境（ⅡA類適用于丙烷等氣體、ⅡB類適用于乙烯等氣體、ⅡC類適用于氫氣等氣體，標志ⅡB的設備可適用于標志ⅡA類設備的使用條件，標志ⅡC的設備可適用于標志ⅡA類和ⅡB類設備的使用條件），Ⅲ類電氣設備用于除煤礦以外的爆炸性粉塵環境（ⅢA類適用于可燃性飛絮、ⅢB類適用于非導電性粉塵、ⅢC類適用于導電性粉塵，標志ⅢB的設備可適用于標志ⅢA類設備的使用條件，標志ⅢC的設備可適用于標志ⅢA類和ⅢB類設備的使用條件）。由此可見，爆炸性環境的化工作業場所主要采用Ⅱ類和Ⅲ類的電氣設備。

防爆電氣設備的選擇還要依據設備保護級別和電氣設備的防爆類型。

設備保護級別（equipment protection level，EPL）是指根據設備成為點燃源的可能性和與爆炸性氣體環境、爆炸性粉塵環境及煤礦瓦斯環境所具有的不同特征而對設備進行規定的保護級別。EPL與爆炸性環境危險區域的對應關系見表3-13（未包括煤礦瓦斯環境）。

為了滿足化工生產的防爆要求，必須了解并正確選擇防爆電氣的結構類型。

各種防爆電氣設備結構類型及其標志見表3-14。

防爆電氣設備在標志中除了標出類型外，還標出適用的分級分組。防爆電氣標志（E_X之后）一般由五部分組成，以字母或數字表示。由左至右依次為：①防爆電氣類型的標志；②Ⅱ或Ⅲ；③爆炸混合物的級別；④爆炸混合物的組別；⑤設備保護級別。如Exd ia Ⅱ C T4 Gb。

2.防爆電氣設備的選型

在爆炸性環境內，電氣設備應根據下列因素進行選擇：①爆炸危險區域的分區；②可燃性物質和可燃性粉塵的分級；③可燃性物質的引燃溫度；④可燃性粉塵云、可燃性粉塵層的最低引燃溫度。

爆炸性環境危險區域內電氣設備類型及設備保護級別（EPL）的選擇見表3-15。電氣設備保護級別（EPL）與電氣設備防爆結構的關系見表3-16。

特別注意，所選防爆電氣設備的級別和組別不應低于該爆炸性氣體環境內爆炸性氣體混合物的級別和組別，應符合表3-17和表3-18的規定以及《爆炸危險環境電力裝置設計規范》（GB 50058—2014）中5.2.3和5.2.4的其他規定。

為了正確選擇防爆電氣設備，下面將表3-14中所列的防爆型電氣設備的特點做一簡要介紹。

（1）隔爆型電氣設備　有一個隔爆外殼，是應用縫隙隔爆原理，使設備外殼內部產生的爆炸火焰不能傳播到外殼的外部，從而點燃周圍環境中爆炸性介質的電氣設備。

隔爆型電氣設備的安全性較高，可用于除0區之外的各級危險場所，但其價格及維護要求也較高，因此在危險性級別較低的場所使用不夠經濟。

（2）增安型電氣設備　是在正常運行情況下不產生電弧、火花或危險溫度的電氣設備。它可用于1區和2區危險場所，價格適中，可廣泛使用。

（3）正壓外殼型電氣設備　具有保護外殼，殼內充有保護性氣體，其壓力高于周圍爆炸性氣體的壓力，能阻止外部爆炸性氣體進入設備內部引起爆炸。p型可用于1區和2區危險場所，pd型可用于爆炸性粉塵環境。

（4）本質安全型電氣設備　是由本質安全電路構成的電氣設備。在正常情況下及事故時產生的火花、危險溫度不會引起爆炸性混合物爆炸。ia型可用于0區危險場所，ib型可用于1區和2區的危險場所，id型用于爆炸性粉塵環境。

（5）外殼保護型電氣設備　適用于在可燃性粉塵環境中用外殼和限制表面溫度保護的電氣設備。在該環境中，可燃性粉塵存在的數量能夠導致火災或爆炸危險。不適用于無氧氣存在即可燃燒的火炸藥粉塵或自燃物質。

（6）油浸型電氣設備　是應用隔爆原理將電氣設備全部或一部分浸沒在絕緣油面以下，使得產生的電火花和電弧不會點燃油面以上及容器外殼外部的燃爆型介質。運行中經常產生電火花以及有活動部件的電氣設備可以采用這種防爆形式。可用于除0區之外的危險場所。

（7）充砂型電氣設備　是應用隔爆原理將可能產生火花的電氣部位用砂粒充填覆蓋，利用覆蓋層砂粒間隙的熄火作用，使電氣設備的火花或過熱溫度不致引燃周圍環境中的爆炸性物質。可用于除0區之外的危險場所。

（8） 澆封型電氣設備　是將電氣設備或其部件澆封在澆封劑中，使其在正常運行和認可的過載或認可的故障下不能點燃周圍的爆炸性混合物的防爆電氣設備。

（9）無火花型電氣設備　在正常運行時不會產生火花、電弧及高溫表面的電氣設備。它只能用于2區危險場所，但由于在爆炸性危險場所中2區危險場所占絕大部分，所以該類型設備使用面很廣。

四、靜電

化工生產中，物料、裝置、器材、構筑物以及人體所產生的靜電積累，對安全已構成嚴重威脅。據資料統計，日本1965～1973年間，由靜電引起的火災平均每年達100次以上，僅1973年就多達139起，損失巨大，危害嚴重。

靜電能夠引起火災爆炸的根本原因，在于靜電放電火花具有點火能量。許多爆炸性蒸氣、氣體和空氣混合物點燃的最小能量約為0.009～7mJ。當放電能量小于爆炸性混合物最小點燃能量的四分之一時，則認為是安全的。

靜電防護主要是設法消除或控制靜電的產生和積累的條件，主要有工藝控制法、泄漏法和中和法。工藝控制法就是采取選用適當材料，改進設備和系統的結構，限制流體的速度以及凈化輸送物料，防止混入雜質等措施，控制靜電產生和積累的條件，使其不會達到危險程度。泄漏法就是采取增濕、導體接地，采用抗靜電添加劑和導電性地面等措施，促使靜電電荷從絕緣體上自行消散。中和法是在靜電電荷密集的地方設法產生帶電離子，使該處靜電電荷被中和，從而消除絕緣體上的靜電。

為防止靜電放電火花引起的燃燒爆炸，可根據生產過程中的具體情況采取相應的防靜電措施。例如將容易積聚電荷的金屬設備、管道或容器等安裝可靠的接地裝置，以導除靜電，是防止靜電危害的基本措施之一。下列生產設備應有可靠的接地裝置：輸送可燃氣體和易燃液體的管道以及各種閘門、灌油設備和油槽車；通風管道上的金屬過濾網；生產或加工易燃液體和可燃氣體的設備貯罐；輸送可燃粉塵的管道和生產粉塵的設備以及其他能夠產生靜電的生產設備。防靜電接地的每處接地電阻不宜超過規定的數值。

五、摩擦與撞擊

化工生產中，摩擦與撞擊也是導致火災爆炸的原因之一。如機器上軸承等轉動部件因潤滑不均或未及時潤滑而引起的摩擦發熱起火、金屬之間的撞擊而產生的火花等。因此在生產過程中，特別要注意以下幾個方面的問題。

①設備應保持良好的潤滑，并嚴格保持一定的油位；

②搬運盛裝可燃氣體或易燃液體的金屬容器時，嚴禁拋擲、拖拉、震動，防止因摩擦與撞擊而產生火花；

③防止鐵器等落入粉碎機、反應器等設備內因撞擊而產生火花；

④防爆生產場所禁止穿帶鐵釘的鞋；

⑤禁止使用鐵制工具。