潔凈廠房防爆電氣設計

[關鍵詞]潔凈；防爆；電氣設計；潔凈廠房

[摘要]在電子或醫(yī)藥的潔凈廠房中，經(jīng)常會因甲、乙類物質的使用，有局部防爆的要求。本文從防爆區(qū)域劃分、電氣設備布置等幾個方面，總結了潔凈廠房內防爆環(huán)境的電氣設計方法。

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、或是醫(yī)藥類的生產(chǎn)工藝，常常會涉及危險品的使用。比如，在電子廠房潔凈室內經(jīng)常使用甲苯、丙酮等有機溶劑作為產(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程中，也都會使用類似環(huán)氧乙烷、甲苯等物品。潔凈廠房由于采用空氣凈化技術，大多環(huán)境密閉、沒有外窗，加之進入潔凈室須經(jīng)過清洗、更衣、消毒等程序，工藝布局緊密，常出現(xiàn)門中門、房中房的現(xiàn)象；而危險物質所在的房間一般空間較小，在劃分防爆區(qū)域時，對臨近房問的影響較大，在設計上造成一定困難；同時，防爆電氣設備多為粗笨的明裝設備，不利于潔凈室環(huán)境的維護。

下面，就從防爆區(qū)域劃分、電氣設備布置等幾個方面，對潔凈廠房內防爆環(huán)境的電氣設計做一總結。

1 電氣設計

(1)首先，應對生產(chǎn)工藝進行合理布局，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)模不斷擴大，廠區(qū)內通常設有單體建筑物，用于危險性氣(液)體的處理和儲存(如電子工業(yè)中的硅烷站、醫(yī)藥工業(yè)中的環(huán)氧乙烷儲藏站)，而在各潔凈生產(chǎn)車間內，定性為甲類房間的，多是危險性物質的入口室、儲藏間及純化間等。這些危險物，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廠房使用，總量不大，相應房間的空間也較小，在劃分防爆區(qū)時，很容易將其他臨近房問劃人防爆范圍，對后續(xù)的電氣設計和施工造成困難。所以，在設計初期，應與工藝專業(yè)人員協(xié)調，在滿足生產(chǎn)的情況下，將具有危險物質的房間設置在廠房內相對獨立的位置，與周圍區(qū)域之間用防火墻、防火門等措施進行隔斷。尤其在規(guī)模較大、功能復雜的廠房內，應設置在靠近外墻的區(qū)域，并作為單獨的防火分區(qū)考慮，減小爆炸危險環(huán)境對其他潔凈生產(chǎn)區(qū)域的影響。

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

使用危險物的生產(chǎn)設備滿足“容積小于95 m3，壓力小于3．5 MPa，流量小于381 m3／s，且為第二級釋放源”的要求。這樣，在設計上，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)”(采用國標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物質房間的長、寬、高尺寸都不足15 m，所以在大多數(shù)潔凈廠房，如各類電子加工車間、醫(yī)藥制劑車間、原料車間等，按此方法，均可將防爆區(qū)域控制在存放、使用危險物質的房間內。

(3)通過正壓手段，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(www.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)過濾處理的空氣進入生產(chǎn)區(qū)。另一方面，防爆區(qū)一般會設計成相對負壓的環(huán)境，防止危險物質污染臨近房間。因此，當以4．5 m或15 n 徑劃分防爆區(qū)域，防爆房間內儲藏的危險性物質危害到臨近潔凈區(qū)時，可根據(jù)《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》的規(guī)定，將臨近區(qū)域設置成相對正壓，從而將受影響的區(qū)域降為非爆炸危險環(huán)境。如在某醫(yī)藥設備清洗工廠項目中，潔凈區(qū)內的消毒滅菌間因環(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)設置了正壓送風，最終按非防爆區(qū)進行設計。正壓送風應符合GB 3836．17的要求。

(4)潔凈區(qū)的防爆電氣設計，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、結構復雜，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)內的潔凈等級不高，一般為8(十萬級)或7(萬級)；在電氣設計時，只要注意設備、材料的選型和布置，并在部分區(qū)域考慮設置氣體報警裝置，就能安全有效的維護好潔凈室環(huán)境。

下面就對相關主要內容做簡要說明。

1)配電箱：潔凈室內配電設備的選擇，應以不易積塵、便于擦拭、外殼不易銹蝕、易于安裝為原則。具體設計時，宜將落地式的配電箱放在技術夾層或技術夾道等非潔凈區(qū)；對于小型配電箱，當不得不放在潔凈區(qū)內時，也應在較低級別的潔凈區(qū)內嵌墻安裝。

2)照明燈具：在潔凈要求不高、維護條件允許的潔凈室內，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洞的面積，降低潔凈室受外環(huán)境污染的風險。《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設計規(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使空氣潔凈度等級有所下降”。因此，除非檢修人員不能進潔凈室，或受層高限制等特殊工藝原因，一般應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，吊頂開孔處要用有效材質(如玻璃)進行隔斷，并在四周密封完善，防止塵粒滲入潔凈室，同時還應考慮燈具是否需要采用上開蓋型，以方便在吊頂內進行檢修。

3)管線：出于防爆環(huán)境安全的考慮，配線管應為明敷，且采用不燃材料。但鑒于潔凈度的維護，管材外皮應光滑、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，敷設應符合GB 3836．15的要求，保持室內潔凈度及相對壓差。

4)可燃氣體報警：潔凈室為密閉空間，房間分割復雜，人員進出迂回曲折，加之很多工藝設備較為昂貴，一旦易燃易爆物質泄漏，危害極大。按規(guī)范，潔凈廠房中易燃易爆物質的貯存、使用場所，管道人口室及管道閥門等易泄露的地方，均應設置氣體泄漏報警裝置。并與相應的事故風機裝置、相關部位的進氣閥、電動防火門、防火卷簾門等聯(lián)動。同時，將報警信號發(fā)送至消防控制室和氣體控制室，啟動泄漏現(xiàn)場的聲光警報裝置和應急廣播。要注意的是，作為電子工業(yè)中經(jīng)常會使用的一種甲類危險物質，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)潔凈廠房設計規(guī)范》中，對硅烷的探測裝置做了具體的要求：“在硅烷存儲、分配間(區(qū))，應設置紅外線一紫外線火焰探測器”，以保證生產(chǎn)使用的充分安全。

2 結束語

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

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

參考文獻

[1]GB50058-1992，爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范[s]．

[2]GB 51X)73-2001，潔凈廠房設計規(guī)范[S]．

[3]GB 50472-2008，電子工業(yè)潔凈廠房設計規(guī)范[S]．

[4]GB50457-2008，醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設計規(guī)范[s]．

[5]JGJ71—1990，潔凈室施工及驗收規(guī)范[s]．

[6]GB 50016–2006，建筑設計防火規(guī)范[s]．