能源安防項目施工防爆無小事
閱讀：441發布時間：2015-7-21
視頻監控系統的IP化，逐漸減少布線的需求，盡管安防布線的項目難度逐漸下降，但布線的建設與運維遠遠沒有那么簡單，一個不經意的錯誤，或許就是不可挽回的損失。對于能源應用領域，尤為如此。
文/張淂福a&s*技術顧問
CCTV閉路監控系統的變革是非常快速的，工程的應用型式也由模擬進化到IP數字網絡監控階段，這也使得很多工程工法、材料及布線方式都產生變化。但在監控施工的環境條件上來說，是不會有太多差異性的。也就是說，不管監控產品及技術怎樣更新，對于工程安裝需求上來說，是不會有太多改變的。本期筆者就以較為特殊的石化及電力工業安防監控上的防爆(Explosion-proof)工作為探討內容，分享一些實務經驗，也期望廣大讀者給予指導。
石化與電力安全上的防爆定義
要了解監控系統的防爆施工內容及技巧，首先要了解監控系統在防爆的需求內容及防爆工程規定及等級內容，我們經常可以在石化煉制廠或電力能源廠區中看到不同的防爆設備及管路，但就監控系統而言，是否要完整的遵循所有防爆規范及規定內容嗎?那倒也不一定，監控系統的防爆需求是*依賴系統設備條件及環境條件的。所以在防爆規范與規定中，就監控系統設備施工來說，并不一定要*的去符合適應及全盤了解，但若以工程安全角度及施工規定來說，工程執行人員又必須全面了解才能預防工安事故的發生。因此在本文中也不得不將一些制式的繁文條款再次列出說明一番，就安防監控必須遵守的部分挑出說明。
*，產生爆炸必須具備的三個條件：可燃爆炸性物質、催化劑以及點火源，而事實上安防監控所處的使用位置、設備和工具都可能產生以上這三個條件。這是我們要先了解的部分，再來就是為何要做防爆處理?因為在一些防爆需求的環境中有很多原料儲存或石化制作過程都會產生某些可燃性的氣體或物質。這些物質或氣體在產生的瞬間與空氣中的氧氣產生混合，再與各種儀控電氣設備或線路接頭等各種儀器故障所產生的電氣火花、機械磨擦火花、靜電火花、高溫等點火源，就不可避免會產生燃燒爆炸或氣體爆炸。另外就是，當爆炸性物質和氧氣的混合濃度處于爆炸臨界范圍內時，也可能產生爆炸。因此，在監控上按照電氣防爆規定選型安裝就顯得非常重要。
防爆規定目前在這部分以之規范，依據NEC北美國家電器法規、IEC電工委員會、CENELEC歐洲電工委員會還有參考API美國石油協會等為主，首先要了解的是危險場所的分級。
NEC危險場所的分級
1、Class1
表示這個區域環境具有或存在可燃性的氣體或揮發性溶劑可能引爆之危險。依不同化學品溶劑類別又可劃分為GroupA、B、C、D四組(這是監控設備上zui常見的標示)。
2、Class2
表示這個環境具有可燃性煙塵或粉塵可能引爆之危險。依不同金屬及其粉塵劃分為GroupE、F、G三組(這也是安防監控常見的標示)。
3、Class3
這表示本該場所具有可燃性纖維或懸浮粒子可能引爆之危險。因為相較于Class1及2危險性較低所以在安防監控上也較少看到這種要求等級的防爆作業，這個等級就不再依化學物類別再分組了。
我們在一般監控防爆要求上也經常會在Class后面接上一個Division-1或Division-2(也有標示是DI或DII這樣的方式)，在監控的防報定義上代表什么呢?它分別代表在ClassI、II、III下還可以依危險程度場所內的區域區分標準，所以它的內容可能在Class級數后再加上相應標示。
NEC定義危險場所內的區域區分
1、Division1
表示區域內存在正常工作情況下含有易爆炸性氣體，有可能引起因瓦斯、溶劑、塵煙纖維、懸浮粒子或空氣引爆等危險。
2、Division2
表示區域在發生意外狀況下，氣體會轉變成爆炸性氣體，如抽氣系統發生故障，引起因瓦斯、溶劑、塵煙纖維、懸浮粒子或空氣引爆等危險。
由上述的情況可知，不管是Class級數的程度是如何，在緊接之后的DivisionI或II才是區分有沒有區域內危險的考慮部分。很多人在防爆器材選型上分不清Class-ID-I好還是Class-ID-II好，我想現在大家都會有一個較為清楚的概念。
接下來我們會注意到，防爆規范上接在Class及Division后，有時也會出現以IEC標準規范，類似NEC在Class等級及Division分區的危險防爆規定內容，這也是在安防監空防爆設備上常見的IEC標準標示。
IEC電工規范下危險場所等級劃分
1、GroupI
表示該防爆等級的燃點較高，也就說環境的易燃性較低，危險性較低。
2、GroupII
表示該防爆等級的燃點低且易燃性較高，在IEC又以易燃性程度的高低順序分為IIC、IIB、IIA，其中IICzui危險，并且燃點zui低，IIA則是燃點較高，且危險性相對較小。我們在安防監控防爆設備上，尤其是在歐洲生產的防爆設備上，會常看到IIC或IIB的標示。
另外我們在IEC規范上也常看到Zone這個字眼，這個標示跟Division-1，-2其實是同工異曲的，但這種規范是以危險場所內的危險區域劃分-依照爆炸性環境發生之頻率和期間劃分，它大概可分為以下三個等級。
Zone0：表示這個環境是有爆炸性氣體環境連續或長時間存在的場所，zui危險因此要求等級zui高;
Zone1：這表示這個環境是在正常操作下爆炸性環境有可能但不一定會發生爆炸的場所。危險性存在但不是的;
Zone2：zui后這表示環境在正常操作下爆炸情況不太可能發生，可能發生，但不會經常發生，且可能只存在一段時間且是局部場所而已，這樣說大家就知道Zone2的要求是zui低zui不嚴格的防爆要求，以下我們以一個簡單的表1來做個使用認定總結。
以上就是在做安防監控上必須要注意的防爆等級規范及要求規定內容，當然也有人會說還有一些規定如：歐規的CENELEC標準EExiaIICT4這些Ex防爆等級可分為ia及ib、ia為涵蓋，例如Zone0、1、2;ib為涵蓋Zone1、2。另外IIC為危險區域劃分，Tx則為表面溫度規定，但這些部分在安防監控設備上遵循的較少，因為它主要是應用在電氣控制箱上的標準，安防應用到控制箱只占少數。安防工程商只要牢記上述規范與規定，在監控防爆要求及防爆設被選型上應該就不會有太大問題。至于表面溫度的規定，除非是屬于高溫又需防爆，不然通常在攝像機監控設備安裝位置一般都無需對高溫條件加以考慮。
防爆電氣規定事項
看完有關防爆的規定與規范后，我們就要來進入有關于安防監控在電氣防爆施工上要注意的準則，畢竟防爆處理作業是一項專門的技術。我們在很多石化廠會看到不合格的監控防爆措施及安裝工法，其實在監控上除了監視攝像機架設位置及信號傳輸的管線設備之外，其余大部分的主控設備都是安裝在非防爆要求的區域，因此主要的防爆監控部分施工還是在攝像機前端及管線部分。但筆者在本篇主要是以探討防爆的施工技巧為主，暫且不去討論不良的防爆施工可能造成的災害問題。在此原則下，我們就先來看看一般在監控系統施工在電氣防爆規定上要如何做配合。
防爆等級劃分圖
首先，施工人員要檢視監控區域使用易燃物場所是否有防爆區域規劃或建立防爆區域劃分圖。這樣才能嚴格去界定使用設備的等級，如果沒有劃分則會使監控廠商無依據選型來符合防爆等規定，沒有防爆等級劃分圖也會使管線設備施工發生錯誤。
電氣防爆施工的前期協調
再來，依照法規檢查監控區域內易燃物或潛在泄漏設備附近的防爆區域規劃是否有特定規范做施工依據，若有就要依法規做規劃，然后必須在監控區域的防爆區域劃分上與業主廠務、工安或專業人員共同商討制定，且必須由制程、廠務、工安或專業相關人員共同參與。
監控區域電氣防爆檢查
在安裝監控設備上，在室外開放空間防爆區域規劃的等級應考慮設備與危險爆炸區域范圍距離及空間大小是否安排合理。同時，要確定防爆區域內監控設備周圍可能造成危險的zui小范圍，并依可能發生連續性的泄漏程度去設定危險區的等級和區分，以做為監控系統在施工上的防爆處理內容依據。以上這些電氣防爆規定在監控系統開始施作前都必須注意以下設備狀態的檢查，例如監控電氣設備攝像機本體及保護罩、云臺設備、各種界面控制接收器，設備必要的通氣口，控制管路接口等都應納入防爆區及防爆管線設置檢查作業內。
防爆監控在電氣防爆上的施工要求
在監控防爆電氣設計上要注意以下問題及施工要求項目，它包含了以下：
防爆監控設備選用與區域分類等級是否符合;
防爆監控設備選用是否適合周圍環境氣體分類防護;
防爆監控及管路設備上標示的適用氣體應與實際使用場所匹配;
防爆監控及電源控制設備選用溫度等級是否適合周圍易燃性氣體自燃點;
現場使用的防爆監控設備有無經過合格認證，并標示于設備外殼明顯處。合格防爆電氣防爆設備應標示：制造商名稱，認證單位，認證號碼，防爆構造適用氣體族群，溫度等級以示負責;
防爆攝影機設備之線路標示資料是否完整?
防爆監控設備保護罩等外殼與窗口玻璃和玻璃與金屬之密封墊片密閉及合適否?
防爆監控器殼外觀與功能是否良好?
防爆攝像機外殼護罩沒有損壞?
螺絲、電纜接口設備(直接或間接)和間隔組件的型式需正確且緊密;
監控電纜接頭需為防爆接頭且有防爆認證標記;
監控管線的螺絲或接頭不可松動，法蘭接面是否干凈且無損傷;
耐壓防爆型設備之法蘭接面不可有損傷;
耐壓防爆型設備法蘭接面如有墊片應確認其是否純為防水用途;
監控電纜線接點連接是否緊密，各處電路接點應緊密結合;
現場信號傳輸防爆箱電氣設備外殼之墊片情況是否正常螺絲是否都鎖到定位;
防爆監控設備密封墊片應為硅膠類的不易老化、不易*變型的材質;
應使用防爆填充劑于防爆箱及攝像機的連接防爆接頭處，以阻絕設備內部的電氣火花;
監控設備與防爆箱等設備安裝是否依據要求且正確的接地?
耐壓防爆箱是否具有安全連鎖，或必須使用特殊工具才能開啟?
耐壓防爆箱應具有安全連鎖或必須使用特殊工具(特殊板手)才可以開啟。
