第三节　点火源控制

如前所述，点火源的控制是防止燃烧和爆炸的重要环节。在化工生产中的点火源主要包括：明火、高温表面、电火花及电弧、静电、摩擦与撞击、化学反应热、光线及射线等。对上述部分点火源进行分析，并采取适当措施，是安全管理工作的重要内容。

一、明火

化工生产中的明火主要是指生产过程中的加热用火、维修用火及其他火源。

1.加热用火的控制

加热易燃液体时，应尽量避免采用明火，而采用蒸汽、过热水、中间载热体或电热等；如果必须采用明火，则设备应严格密闭，并定期检查，防止泄漏。工艺装置中明火设备的布置，应远离可能泄漏的可燃气体或蒸汽（气）的工艺设备及贮罐区；在积存有可燃气体、蒸气的地沟、深坑、下水道内及其附近，没有消除危险之前，不能进行明火作业。

在确定的禁火区内，要加强管理，杜绝明火的存在。

2.维修用火的控制

维修用火主要是指焊割、喷灯、熬炼用火等。在有火灾爆炸危险的厂房内，应尽量避免焊割作业，必须进行切割或焊接作业时，应严格执行动火安全规定；在有火灾爆炸危险场所使用喷灯进行维修作业时，应按动火制度进行并将可燃物清理干净；对熬炼设备要经常检查，防止烟道串火和熬锅破漏，同时要防止物料过满而溢出。在生产区熬炼时，应注意熬炼地点的选择。

此外，烟囱飞火，机动车的排气管喷火，都可以引起可燃气体、蒸气的燃烧爆炸。要加强对上述火源的监控与管理。

二、高温表面

在化工生产中，加热装置、高温物料输送管线及机泵等，其表面温度均较高，要防止可燃物落在上面，引燃着火。可燃物的排放要远离高温表面。如果高温管线及设备与可燃物装置较接近，高温表面应有隔热措施。加热温度高于物料自燃点的工艺过程，应严防物料外泄或空气进入系统。

照明灯具的外壳或表面都有很高温度。白炽灯泡表面温度见表3-12；高压汞灯的表面温度和白炽灯相差不多，为150～200℃；1000W卤钨灯管表面温度可达500～800℃。灯泡表面的高温可点燃附近的可燃物品，因此在易燃易爆场所，严禁使用这类灯具。

各种电气设备在设计和安装时，应考虑一定的散热或通风措施，使其在正常稳定运行时，它们的放热与散热平衡，其最高温度和最高温升（即最高温度和周围环境温度之差）符合规范所规定的要求，从而防止电气设备因过热而导致火灾、爆炸事故。

三、电火花及电弧

电火花是电极间的击穿放电，电弧则是大量的电火花汇集的结果。一般电火花的温度均很高，特别是电弧，温度可达3600～6000℃。电火花和电弧不仅能引起绝缘材料燃烧，而且可以引起金属熔化飞溅，构成危险的火源。

电火花分为工作火花和事故火花。工作火花是指电气设备正常工作时或正常操作过程中产生的火花。如直流电机电刷与整流片接触处的火花，开关或继电器分合时的火花，短路、保险丝熔断时产生的火花等。

除上述电火花外，电动机转子和定子发生摩擦或风扇叶轮与其他部件碰撞会产生机械性质的火花；灯泡破碎时露出温度高达2000～3000℃的灯丝，都可能成为引发电气火灾的火源。

1.防爆电气设备类型

在爆炸性环境中，必须防止设备的电火花成为点燃源，必须采用爆炸性环境用电气设备。爆炸性环境用电气设备分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类，其中Ⅰ类电气设备用于煤矿瓦斯气体环境，Ⅱ类电气设备用于除煤矿瓦斯气体之外的其他爆炸性气体环境（ⅡA类适用于丙烷等气体、ⅡB类适用于乙烯等气体、ⅡC类适用于氢气等气体，标志ⅡB的设备可适用于标志ⅡA类设备的使用条件，标志ⅡC的设备可适用于标志ⅡA类和ⅡB类设备的使用条件），Ⅲ类电气设备用于除煤矿以外的爆炸性粉尘环境（ⅢA类适用于可燃性飞絮、ⅢB类适用于非导电性粉尘、ⅢC类适用于导电性粉尘，标志ⅢB的设备可适用于标志ⅢA类设备的使用条件，标志ⅢC的设备可适用于标志ⅢA类和ⅢB类设备的使用条件）。由此可见，爆炸性环境的化工作业场所主要采用Ⅱ类和Ⅲ类的电气设备。

防爆电气设备的选择还要依据设备保护级别和电气设备的防爆类型。

设备保护级别（equipment protection level，EPL）是指根据设备成为点燃源的可能性和与爆炸性气体环境、爆炸性粉尘环境及煤矿瓦斯环境所具有的不同特征而对设备进行规定的保护级别。EPL与爆炸性环境危险区域的对应关系见表3-13（未包括煤矿瓦斯环境）。

为了满足化工生产的防爆要求，必须了解并正确选择防爆电气的结构类型。

各种防爆电气设备结构类型及其标志见表3-14。

防爆电气设备在标志中除了标出类型外，还标出适用的分级分组。防爆电气标志（E_X之后）一般由五部分组成，以字母或数字表示。由左至右依次为：①防爆电气类型的标志；②Ⅱ或Ⅲ；③爆炸混合物的级别；④爆炸混合物的组别；⑤设备保护级别。如Exd ia Ⅱ C T4 Gb。

2.防爆电气设备的选型

在爆炸性环境内，电气设备应根据下列因素进行选择：①爆炸危险区域的分区；②可燃性物质和可燃性粉尘的分级；③可燃性物质的引燃温度；④可燃性粉尘云、可燃性粉尘层的最低引燃温度。

爆炸性环境危险区域内电气设备类型及设备保护级别（EPL）的选择见表3-15。电气设备保护级别（EPL）与电气设备防爆结构的关系见表3-16。

特别注意，所选防爆电气设备的级别和组别不应低于该爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别，应符合表3-17和表3-18的规定以及《爆炸危险环境电力装置设计规范》（GB 50058—2014）中5.2.3和5.2.4的其他规定。

为了正确选择防爆电气设备，下面将表3-14中所列的防爆型电气设备的特点做一简要介绍。

（1）隔爆型电气设备　有一个隔爆外壳，是应用缝隙隔爆原理，使设备外壳内部产生的爆炸火焰不能传播到外壳的外部，从而点燃周围环境中爆炸性介质的电气设备。

隔爆型电气设备的安全性较高，可用于除0区之外的各级危险场所，但其价格及维护要求也较高，因此在危险性级别较低的场所使用不够经济。

（2）增安型电气设备　是在正常运行情况下不产生电弧、火花或危险温度的电气设备。它可用于1区和2区危险场所，价格适中，可广泛使用。

（3）正压外壳型电气设备　具有保护外壳，壳内充有保护性气体，其压力高于周围爆炸性气体的压力，能阻止外部爆炸性气体进入设备内部引起爆炸。p型可用于1区和2区危险场所，pd型可用于爆炸性粉尘环境。

（4）本质安全型电气设备　是由本质安全电路构成的电气设备。在正常情况下及事故时产生的火花、危险温度不会引起爆炸性混合物爆炸。ia型可用于0区危险场所，ib型可用于1区和2区的危险场所，id型用于爆炸性粉尘环境。

（5）外壳保护型电气设备　适用于在可燃性粉尘环境中用外壳和限制表面温度保护的电气设备。在该环境中，可燃性粉尘存在的数量能够导致火灾或爆炸危险。不适用于无氧气存在即可燃烧的火炸药粉尘或自燃物质。

（6）油浸型电气设备　是应用隔爆原理将电气设备全部或一部分浸没在绝缘油面以下，使得产生的电火花和电弧不会点燃油面以上及容器外壳外部的燃爆型介质。运行中经常产生电火花以及有活动部件的电气设备可以采用这种防爆形式。可用于除0区之外的危险场所。

（7）充砂型电气设备　是应用隔爆原理将可能产生火花的电气部位用砂粒充填覆盖，利用覆盖层砂粒间隙的熄火作用，使电气设备的火花或过热温度不致引燃周围环境中的爆炸性物质。可用于除0区之外的危险场所。

（8） 浇封型电气设备　是将电气设备或其部件浇封在浇封剂中，使其在正常运行和认可的过载或认可的故障下不能点燃周围的爆炸性混合物的防爆电气设备。

（9）无火花型电气设备　在正常运行时不会产生火花、电弧及高温表面的电气设备。它只能用于2区危险场所，但由于在爆炸性危险场所中2区危险场所占绝大部分，所以该类型设备使用面很广。

四、静电

化工生产中，物料、装置、器材、构筑物以及人体所产生的静电积累，对安全已构成严重威胁。据资料统计，日本1965～1973年间，由静电引起的火灾平均每年达100次以上，仅1973年就多达139起，损失巨大，危害严重。

静电能够引起火灾爆炸的根本原因，在于静电放电火花具有点火能量。许多爆炸性蒸气、气体和空气混合物点燃的最小能量约为0.009～7mJ。当放电能量小于爆炸性混合物最小点燃能量的四分之一时，则认为是安全的。

静电防护主要是设法消除或控制静电的产生和积累的条件，主要有工艺控制法、泄漏法和中和法。工艺控制法就是采取选用适当材料，改进设备和系统的结构，限制流体的速度以及净化输送物料，防止混入杂质等措施，控制静电产生和积累的条件，使其不会达到危险程度。泄漏法就是采取增湿、导体接地，采用抗静电添加剂和导电性地面等措施，促使静电电荷从绝缘体上自行消散。中和法是在静电电荷密集的地方设法产生带电离子，使该处静电电荷被中和，从而消除绝缘体上的静电。

为防止静电放电火花引起的燃烧爆炸，可根据生产过程中的具体情况采取相应的防静电措施。例如将容易积聚电荷的金属设备、管道或容器等安装可靠的接地装置，以导除静电，是防止静电危害的基本措施之一。下列生产设备应有可靠的接地装置：输送可燃气体和易燃液体的管道以及各种闸门、灌油设备和油槽车；通风管道上的金属过滤网；生产或加工易燃液体和可燃气体的设备贮罐；输送可燃粉尘的管道和生产粉尘的设备以及其他能够产生静电的生产设备。防静电接地的每处接地电阻不宜超过规定的数值。

五、摩擦与撞击

化工生产中，摩擦与撞击也是导致火灾爆炸的原因之一。如机器上轴承等转动部件因润滑不均或未及时润滑而引起的摩擦发热起火、金属之间的撞击而产生的火花等。因此在生产过程中，特别要注意以下几个方面的问题。

①设备应保持良好的润滑，并严格保持一定的油位；

②搬运盛装可燃气体或易燃液体的金属容器时，严禁抛掷、拖拉、震动，防止因摩擦与撞击而产生火花；

③防止铁器等落入粉碎机、反应器等设备内因撞击而产生火花；

④防爆生产场所禁止穿带铁钉的鞋；

⑤禁止使用铁制工具。