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火炸藥粉塵危險環境設備防爆技術

文檔作者：張剛文檔來源： 1．南陽防爆電氣研究所有限公司 2．防爆設備國家地方聯合工程實驗室		更新日期： 2026年03月06日	點擊數：
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上一篇：可燃性粉塵環境用鉛酸蓄電池防爆技術探討

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· 專 述· 火炸藥粉塵危險環境設備防爆技術
火炸藥粉塵危險環境設備防爆技術
張 剛 ，
(1．南陽防爆電氣研究所有限公司，河南南陽473(138；2．防爆設備國家地方聯合工程實驗室，河南南陽473038)
[關鍵詞]火炸藥；爆炸性環境；防爆；粉塵；危險場所；感度；分解溫度；最低點燃溫度
[摘要]依據火炸藥燃爆特性，對研究國內外火炸藥粉塵危險場所分類及設備技術規范
進行分析研究，指出了目前存在的問題，提出了火炸藥危險場所區域劃分新理念，以及火炸藥
粉塵危險場所設備的防爆技術措施、要求和選型原則。
[中圖分類號]X932 [文獻標識碼]A [文章編號]1004—9118(2016)04—0007—08
DOI：10．14023／j．cnki．dqfb．2016．04．002
Explosion Proof Technology of Dangerous Environm ent Equipment for Explosive Powder Dust
Zhang Gang ，
(1．Nanyang Explosion ProofElectric Research Institute，Nanyang Henan 473008；
2．National Joint Local Engineering Laboratory of Explosion—pr0of Equipment，Nanyang Henan 473008)
Key words：explosive；explosive environment；explosion proof；dust；dangerous place；sensi—
tivity；decomposition temperature；minimum ignition temperature
Abstract：Based on the explosion characteristics of explosive combustion concept，discusses on
the basis of analysis and research，analysis of the technical specification research at home and abroad
explosive dust hazardous classification method and equipment status，points out the existing
problems，put forward the explosive dangerous places division concept，and explosive dust explosion
hazardous location equipment technical measures requirements and selection principle．
O 引言
工業上，常把那些在生產、加工、使用或存放
火炸藥的過程中由設備可能引起點燃的環境稱之
為火炸藥危險環境。火藥或炸藥都是具有爆炸特
性的物質，在特定條件下，如合適的聲、光、熱、電、
波、撞擊等外界條件作用時，即使沒有氧氣參與也
能迅速產生放熱反應，快速形成爆燃、爆炸或爆
轟。這與通常所說的石化、煤炭等行業，由于局部
條件和運行條件因素而形成的能夠產生爆炸危險
的氣體、薄霧或粉塵的爆炸性環境不同，在爆炸性
氣體或粉塵環境中，只有當存在的可燃物與空氣
中的氧氣達到爆炸極限濃度時，遇到足夠能量的
點火源才會產生燃燒或爆炸。
人們使用火炸藥，更多的是想利用其高感度
爆炸的效果達到預期目的，防止拒爆；而本文主要
探討在火炸藥物質生產制造、操作儲運等過程中，
防止因設備因素而引發火炸藥爆炸事故，包括在
[收稿日期]2016—11—20
[基金項目]國家質量基礎的共性技術研究與應用項目(2016YFF0202805)；河南省基礎與前沿技術研究計劃資助項目
(132300410008)；河南省創新型科技人才隊伍建設工程(C20120018)
[作者簡介]張剛，男，1967年出生，教授級高工，碩士。第五屆國家安全生產專家組成員，研究方向為爆炸性環境電氣防爆和非電氣
防爆安全技術。
— — 1 — —
《電氣防爆》2016年12月 第4期
不利條件下(相容性、安定性，敏感度，嚴酷環
境)，仍然能確保火炸藥危險場所用設備的防爆
安全。通常情況下，火炸藥呈現固態、液態、膏狀、
凝膠狀或其混合物狀Ll J，火炸藥危險環境中的火
炸藥危險物質可能以固態粉塵云、粉塵層或以液
態霧狀等物態籠罩設備環境，也可能以固態、膏狀
或液體覆蓋淹沒設備。由于雜混物(固態粉塵
云、霧狀液體、氣體等兩項以上混合)火炸藥物質
危險環境的爆炸與防爆機理比較復雜(可能會涉
及特殊型“s”，可參考IEC 60079—33[2 3)，因此，
本文僅對火炸藥粉塵云、粉塵層危險環境的設備
防爆進行探討。
1 火藥與炸藥的概念
火藥與炸藥在理論上并沒有嚴格的界線，在
適當的外界能量(如熱能、電能、光能、機械能及
爆能等)作用下，自身都能迅速而有規律地發生
燃燒或爆炸，同時伴生大量高溫、高壓氣體。一般
按作用方式區分，火藥多指快速燃燒或爆燃，是燃
燒做功，主要用作槍彈、炮彈的發射藥和火箭、導
彈的推進劑及其他驅動裝置的能源等；炸藥多指
爆速更高的爆轟，是爆炸做膨脹功，分為起爆藥、
猛炸藥和發射藥幾大類，主要用于民用工業、采礦
和軍事用途等。
2 火炸藥的燃爆特性
炸藥本身是一種處于相對穩定狀態的物質，
要使它發生爆炸，必須提供一定的外界能量來激
活一部分炸藥分子起爆。外界能量主要有熱能、
機械能、電能和爆炸能等形式。在一定溫度、壓力
等條件下，若炸藥因熱分解反應放出的熱量大于
向外熱傳導所散失的熱量，炸藥內部產生的熱積
累會使反應自動加速導致溫度上升更高，隨著反
應更快、溫度愈高如此循環發展，最終導致爆
炸_3j。也就是說，炸藥受熱或受熱分解，當其熱
點溫度達到最低點燃溫度時就會燃燒，達到爆發
點(熱感度)時就會起爆。炸藥受到撞擊或摩擦
時，機械能首先轉化成熱能；炸藥受到光輻射時，
其表面層吸收了光能并在很短的時間內轉變為
熱，或者表面發生光化學反應產生熱；炸藥受到沖
擊波強烈的壓縮時也會產生熱；電火花能最終也
轉變為局部熱能?？傊?，當熱點溫度等外界能量
達到爆發點時，炸藥都會發生爆炸，其中一些可能
一8 一
還會繼發引起傳爆或殉爆。
炸藥的爆炸性能主要有感度、威力、猛度、殉
爆、相容性、安定性等。其中，炸藥在外界能量作
用下發生燃燒或爆炸的難易程度被稱之為炸藥的
敏感度，簡稱為感度。感度是衡量炸藥爆炸安全
穩定性大小的一個重要指標，也是研究設備“不
引燃”、“不引爆”防爆技術的重要參數。通常，感
度用引起爆炸變化的最小外界能量(引爆沖能)
來表示，所需的最小引爆沖能越小，表示炸藥的感
度越高，反之表示炸藥的感度越低。例如，起爆藥
最容易受外界微小的能量激發而發生燃燒或爆
炸，并能激發形成爆轟，感度很高。工業炸藥需在
一定外界激發沖量作用下可引起爆轟，感度較低。
而煙花爆竹等火藥原料在某種程度上比炸藥更易
燃燒和爆炸，受熱、撞擊、摩擦等都易發生燃燒，一
定條件下可轉化為爆轟，感度較高。
不同的外界能量種類，不同的外界能量集中
程度，以及不同的外界能量作用速度，它們所引起
炸藥燃燒或爆炸變化的難易程度是不同的。例
如，梯恩梯炸藥對機械作用的感度較低，但對電火
花的感度則較高。因此，根據外界能量作用種類
的不同，感度分為火焰感度、熱感度、機械感度
(撞擊感度、摩擦感度、針刺感度、槍擊感度)、靜
電感度或電火花感度、射頻感度、光輻射感度、沖
擊波感度、爆轟感度等感度指標。
影響炸藥感度的因素很多，主要有炸藥的性
質、裝藥的臨界尺寸、炸藥層厚度和密度、雜質及
含量、周圍氣體介質的壓力、環境溫度和濕度等。
隨著溫度的升高，炸藥的各種感度指標都升高；隨
著炸藥密度的增大，其感度通常是降低的；而雜質
對炸藥的感度也有很大的影響，不同的雜質有不
同的影響，一般地，固體雜質，特別是硬度大、有尖
棱和高熔點的雜質，如砂子、玻璃碎屑和某些金屬
顆粒等，能顯著增加炸藥的感度。
3 火炸藥危險場所分類及選型規定
的分析研究
3．1 現行相關標準H ¨對火炸藥危險場所分類
規定
3．1．1 相關標準對火炸藥危險場所分類的規定
目前，我國火炸藥生產廠房設計規范(GB
51009-2014)等涉及火炸藥危險場所的現行國家
標準，對火炸藥電氣危險場所(燃燒、爆炸性物質
· 專 述· 火炸藥粉塵危險環境設備防爆技術
出現或預期可能出現的數量達到足以要求對電氣
設備的結構、安裝和使用采取預防措施的場所)
劃分為三類，其中各類危險場所均以工作間(或
建筑物)為單位：
— — FD類，經?；蜷L期存在能形成爆炸危險
的火藥、炸藥及其粉塵的危險場所。
— — F1類，在正常運行時，可能形成爆炸危
險的火藥、炸藥及其粉塵的危險場所。
— — F2類，在正常運行時能形成火災危險，
而爆炸危險性極小的火藥、炸藥、氧化劑及其粉塵
的危險場所。
3．1．2 對現行相關標準危險場所分類規定的分
析
GB 51009-2014等標準對火炸藥危險場所
的分類方式是以工作間(或建筑物)為單位，也就
是說，經常或長期存在能形成爆炸危險的火藥、炸
藥及其粉塵的工作間應該劃分為FD類，但從GB
51009-2014附錄B所列常用的生產、加工、研制
危險品的工作間(或建筑物)電氣危險場所分類
規定(見表1)看來，應是按物質工藝過程(生產加
工工序)危險程度對其工藝的處所分類，而并非
根據FD類的定義按照火炸藥出現的頻度和持續
時間分類。
可以看出，標準中對場所和分類的定義參照
了爆炸性氣體和可燃性粉塵環境相關概念，但這
種概念上的“套用”與實際不對應，造成了這些標
準對電氣危險場所的定義，對FD、F1和F2分類
定義，以及對表1所列實例分類三者之間實際意
義不完全一致。從表1中還可看到，多數混藥、裝
藥工作間被分為F1類工作間，但在該工作間混
藥、裝藥工序中，不可避免會有經?；蜷L期存在能
形成爆炸危險的局部火炸藥場所，這將導致該工
作間F1的分類與局部實際工況(F0)矛盾。其
實，如果拋開定義看，這種分類實際上更像WJ
2470-1997中對危險性建筑物的危險性分類
(A B 、C 、D )。
另外，這些標準沒有對“正常運行”進行定
義。而標準對F2類危險場所的定義直接界定在
“正常運行時能形成火災危險”，雖然說某些按此
原則“分類”的場所可能允許“主動點火”以回避
可能積聚的更大危險，但這卻與按“區域”劃分禁
止爆炸危險環境設備出現任何危險引燃源的原則
完全不同，由此可見“分區”與“分類”的相異之
處。
表1 常用的生產、加工、研制危險品的工作間(或建筑物)
電氣危險場所分類
序 危險品名稱 工作間(或建筑物)名稱 危險場
號 所分類
粉狀銨油炸藥、 混藥
、篩藥、涼藥、裝藥、包裝 Fl
1 銨松蠟炸藥、銨
瀝蠟炸藥 硝酸銨粉碎、干燥 F2
2 多 L粒狀銨油炸 混藥
、物 包裝 F1
膨化 F1
3 膨化硝銨炸藥
混藥、篩藥、涼藥、裝藥、包裝 FI
混藥、包裝 Fl
4 粒狀黏性炸藥
硝酸銨粉碎、于燥 F2
硝酸甲胺制造和濃縮、混藥、涼 FI
5 水膠炸藥 藥、裝藥、包裝
硝酸銨粉碎、篩選 F2
梯恩梯粉碎、炸藥熔藥、混藥、
6 漿狀炸藥 涼藥、包裝 F1
硝酸銨粉碎、篩選 F2
翎粉、裝藥、包裝 F1
粉狀 乳化、乳膠基質冷卻 172
乳化 硝酸銨粉碎、硝酸鈉粉碎 F2
7 炸藥 乳化
、乳膠基質冷卻、乳膠基質
貯存、敏化、敏化后的保溫(涼 F2
膠狀 藥)
、貯存、裝藥、包裝
硝酸銨粉碎、硝酸鈉粉碎 F2
8 太乳炸藥 制片、干燥、檢驗、包裝 FI
三成分混藥 F0
篩選、潮藥包藥、藥餅(板)壓
9 黑火藥 制、拆袋打片、造粒、除粉分選、 F1
光藥、混同、包裝
硝酸鉀干燥、粉碎 F2
l0 降雨彈推進劑 雙鉛一2推進劑材料準備 、預混、 F2
捏合、澆注、硫化
3．2 現行相關標準對不同類別火炸藥危險場所
設備選型規定
3．2．1 GB 51009-2014等現行標準對設備選型
的規定
GB 51009-2014等標準對FD類場所選型有
強制要求：F0類危險場所內不應安裝電氣設備，
當工藝確有必要安裝控制按鈕及控制儀表(不含
黑火藥危險場所)時，控制按鈕應采用可燃性粉
塵環境用電氣設備DIP A21或DIP B21型(IP65
級)，控制儀表的選型應為本質安全型(IP65級)。
F1類危險場所電氣設備應采用可燃性粉塵
環境用電氣設備DIP A21或DIP B21型(IP65
級)、Ⅱ類B級隔爆型、增安型(僅限于燈具和控
一9 一
《電氣防爆》2016年12月 第4期
制按鈕)、本質安全型(IP65級)；F2類危險場所
電氣設備、門燈及開關的選型均應采用可燃性粉
塵環境用電氣設備DIP A22或DIP B22型(IP54
級)。
F1類、F2類危險場所需要安裝用電設備專
用的控制箱(柜)時，Fl類危險場所應采用可燃性
粉塵環境用設備(IP65級)、1I類B級隔爆型；F2
類危險場所應采用可燃性粉塵環境用設備(IP54
級)。
3．2．2 對現行相關標準設備選型規定的分析
F0類危險場所設備選型規定需要進一步研
究。GB 51009-2014等標準規定可以選用可燃
性粉塵環境用電氣設備來作為火炸藥危險環境用
設備?？扇夹苑蹓m爆炸性環境按照爆炸性粉塵一
空氣環境出現的頻次和持續時間將爆炸性粉塵環
境分為20、2l和22共三個區¨ 。其中，空氣中
粉塵云長期連續出現或經常出現的20區，可選型
設備的防爆標志為DIP A20或DIP B20(GB
12476．1_2000 ，已被GB 12476．5_2013代
替)，tD A20或tD B20(GB 12476．2-2010 )，
EPL Da(GB 3836．1_2010_l )等；正常運行時空
氣中可能偶爾出現可燃性粉塵云的21區，除了可
選擇20區用設備外，還可選擇DIP A21或DIP
B21，tD A21或tD B21，EPL Db等標志設備；正常
運行時空氣中不可能出現可燃性粉塵云，如果出
現也僅是短時出現的22區，除了可選擇20區、21
區用設備外，還可選擇DIP A22或DIP B22，tD
A22或tD B22，EPL Dc等標志設備。GB 5l009—
2014沒有給出火炸藥危險場所F0、Fl、F2分類與
適用的可燃性粉塵環境用電氣設備防爆標志對應
關系，如果說FD、F1和F2分類與2O區、21區和
22區分區危險程度相對應的話，那么，F0類危險
場所選用DIP A21或DIP B21型(IP65級)按鈕，
防爆等級不夠，相關規定不夠完善，而且這種老標
準規定的標志方法，現行新的同類標準已經不用。
爆炸性氣體環境用隔爆型電氣設備不適合火
炸藥粉塵危險環境 1 l 7l。由于物質的爆炸機理
不盡相同，因而防爆的措施和原理也不同。實驗
證明，火炸藥粉塵通過隔爆間隙(ⅡB類MESG<
0．9 mm，i=0．20～0．6O mm)侵入爆炸性氣體環
境用隔爆型電氣設備內部的量，隨著接合間隙值
的增大而增大，其侵入的火炸藥粉塵量所產生的
爆炸壓力與原設備設計所承受的氣體爆炸壓力是
一10 一
不同的，火炸藥隨著量的增加其爆炸具有更大的
威力，而隔爆設備其內部規定氣體爆炸所產生的
最大爆壓是確定的；隔爆外殼的隔爆接合面間隙
對內部氣體爆炸所起到的不傳爆作用，與內部火
炸藥爆炸所起到的不傳爆作用也是不一樣的，火
炸藥爆炸具有更高的爆速。也就是說，如果不采
取特殊措施或試驗，火炸藥粉塵危險環境直接選
用通常ⅡB類隔爆設備進行替代是危險的(對于
單獨的氣體或薄霧場合適用，但也需考慮區域)。
即便是選用可燃性粉塵設備替代，也仍然需要考
慮粉塵侵入量所帶來的危險。
另外，依靠增加絕緣等安全措施的爆炸性氣
體環境用增安型電氣設備，不適用粉塵爆炸性環
境。標準規定的危險場所控制儀表選擇“本質安
全型(IP65級)”設備，缺少防爆等級要求(FO類
可選擇Ex ia，F1類可選擇Ex ia或Ex ib)，缺少
防爆級別(至少為Ⅱ類B級，MICR≤0．8)要求。
還有，僅塵密型或防塵型(IP)設備不能作為防爆
型設備對待。
3．3 現行相關標準對火炸藥危險場所設備的最
高表面溫度要求
3．3．1 現行相關標準對設備允許最高表面溫度
的規定
GB 51009-2014等標準對電氣設備的最高
表面溫度僅規定了T4和T5兩個溫度組別：對rr4
溫度組別，無論設備有無過負荷，最高表面溫度均
為135 cI=；對T5溫度組別，允許無過負荷設備最
高表面溫度均為100℃，允許有過負荷設備最高
表面溫度均為85℃，危險場所電氣設備的最高表
面溫度可標注溫度值，或標注最高表面溫度組別，
或者兩者都標注。
3．3．2 對現行相關標準設備最高表面溫度規定
的分析
標準中沒有考慮不同火炸藥物質溫度點燃多
樣性、復雜性及其相應安全裕度。允許設備的最
高表面溫度，取決于火炸藥的溫度感度(爆發點)
和最低點燃溫度，應取兩者之間最低值。溫度感
度與火炸藥的形態和量等有關，而最低點燃溫度
又與物質的狀態有關，例如粉塵云和粉塵層，其中
粉塵云最低點燃溫度與物質的粒徑(微米或納米
數量級)等條件有關，粉塵層最低點燃溫度還與
粉塵層厚度等因素有關，這些眾多難于確定的因
素，最終導致設備的最高表面溫度難于確定，并且
· 專 述· 火炸藥粉塵危險環境設備防爆技術
由此困繞行業發展。
3．4 現行相關標準在其他方面的不足
實踐證明，由機械傳動和運動、光輻射、液壓
和壓縮等非電氣因素帶來的危險是實際存在的，
但這一問題并未引起火炸藥設備安全領域的重
視。在火炸藥危險場所工藝流程中，粉碎、球磨、
篩藥、攪拌、混合、螺旋輸送、裝藥等工序存在大量
非電氣設備，如輸送泵、聯軸器等，需要引起重視。
可供參考的標準有GB／T 29304_l 、GB 25286l19]、
EN 13463 加 等。
4 開展火炸藥危險場所區域劃分的
新思想
從GB 51009-2014等標準相關內容上看，火
炸藥危險場所的FD、F1、F2分類，側重于依據物
質工藝流程危險程度而進行的作業場所(以工作
間或建筑物為單位)分類，并非針對具體危險范
圍的劃區。也就是說，到目前，我國在火炸藥生
產、加工、使用或存放過程中，針對由設備可能引
起點燃的環境，還沒有真正意義上的火炸藥危險
環境區域劃分標準要求。設備的選型和現場的安
全管理需要科學、合理的定性、定量分區，而現有
分類理論對具體物質的實際蔓延狀況，以及區域
之間的包含或邊界關系要求不明確，還不能完全
代替分區。因此，根據設備的結構或工藝條件可
能使其與火炸藥接觸的程度，以及物質可能存在
或蔓延的范圍，結合爆炸性氣體環境和可燃性粉
塵環境的分區理念，參考歐洲相關類似做法，火炸
藥危險環境可按以下三個區域劃分：
— — E0區，設備的結構和／或工藝條件使其
與火炸藥接觸的危險區域。包括火炸藥以粉塵、
煙霧、凝露、氣體或其他形式出現的范圍值得引起
警惕的危險區域。在該危險場所，經?；蜷L期存
在火藥、炸藥及其粉塵或煙霧。
— — E1區，設備的結構和／或工藝條件使其
與火炸藥不接觸，危險較低的區域。在該區域中，
火炸藥以粉塵、煙霧、冷凝、升華或其他形式可能
偶爾出現、危險較低的區域。在正常運行時，在該
危險場所可能短時或偶爾出現火炸藥粉塵或煙
霧。
— — E2區，設備的結構和／或工藝條件使其
與火炸藥不接觸，也不會由于結構或工藝條件使
火炸藥以粉塵、煙霧、冷凝、升華或其他形式出現
的區域。在正常運行時，在該危險場所不可能出
現火炸藥粉塵或煙霧。
以上EO、E1和E2區以設備和火炸藥的關系
及火炸藥出現范圍為核心的劃分理念，與德國規
定的爆炸物質環境 卜 ]“El”、“E2”和“E3”區域
劃分基本概念對應一致。也與我國相關標準的
FD、Fl、F2危險場所類別概念相對應，但與以工作
間或建筑物為單位的工藝流程分類思想明顯不
同，兩者各有側重，可分別在設備安全方面和工作
間(或建筑物)安全方面互為補充，對完善現場總
的防爆安全管理而言更加全面，科學有效。
5 防止設備引燃、引爆的措施
根據火炸藥燃爆特性的感度指標，要做到防
止設備成為引燃源或引爆源，就必須要控制或避
免由設備帶來或可能帶來的外界危險能量，包括
火焰或熾熱顆粒、高溫流體或高溫表面、機械能
量、光輻射、沖擊波、靜電火花或電火花等危險因
素。
因此，根據爆炸性粉塵的物理特性和燃爆特
性，對火炸藥粉塵環境用電氣設備采取不同類型
的防爆措施，排除設備本身直接或間接成為潛在
點燃源的可能性。主要的粉塵電氣設備防爆型式
種類有：把可能的危險能量封閉在外殼內部或與
外部粉塵隔離的外殼保護型“t”、澆封型“m”和正
壓保護型“P”，以及限制電火花能量的本質安全
型“i”；主要的粉塵非電氣設備防爆型式種類有：
外殼保護型“t”、結構安全性“c”、控制點燃源型
“b”、液浸型“k”和正壓保護型“P”。其依據標準
的基本技術內容應以滿足GB 3836、GB 12476和
GB 25286等系列標準對粉塵防爆設備的相關要
求為基礎，同時考慮具體火炸藥的安全特性要求。
6 設備防爆技術要求及選型原則
6．1 基本原則
應對在生產、研制、加工處理或存貯火炸藥環
境使用的電氣設備采取保護措施，減少正常運行
或規定的故障條件下由電弧、火花或高溫表面等
敏感因素引起點燃或爆炸的可能性。GB 3836．1、
GB 12476．1、GB 25286．1和粉塵專用防爆設備型
式可作為火炸藥危險環境用電氣設備及其安裝的
基礎標準。
在火炸藥危險環境中，除非必須，應盡量在安
一1 1 —
《電氣防爆》2016年12月 第4期
全區域或者危險性較低的區域安裝電氣設備，通
常情況下，可通過對設備的合理布局來實現。電
氣設備的結構選擇、布局或采取附加結構措施進
行保護，應使其在正常運行中能夠提供安全運行
所必需的保護，防止粉塵和水進入，防止電氣、化
學、熱或機械影響。電氣設備的結構應能使粉塵
盡可能減少積聚，且易于清理。
6．2 EO區火炸藥粉塵危險場所的設備
對適用于E0區火炸藥粉塵危險場所的設備
(標準暫且假定為EPL Ea)，其設計應使之能按照
制造商設定的運行參數發揮功能，并保證具有很
高的保護級別。該級別的設備用于火炸藥粉塵連
續出現、長期存在或頻繁接觸的爆炸性環境。該
級別的設備應保證規定水平的保護級別，即使是
在設備出現罕見故障的情況下仍能保證保護級別
不變，其保護措施應達到：一個保護措施失效時，
至少有第二個獨立的保護措施提供必要的保護級
別；或者，當同時出現兩個各自獨立的故障時，應
保證規定的保護級別。
防護等級IP65的Ⅲc類EPL Da保護級別的
設備可滿足E0區火炸藥粉塵危險場所的基本要
求?？蛇_到EPL Da保護級別的粉塵防爆型式種
類有Ex ta、Ex ma和Ex ia等型式。
為了避免高溫表面點燃粉塵，在實際運行中
設備表面允許達到的最高溫度，取決于粉塵的具
體類型。但設備的最高允許表面溫度由相關火炸
藥的最低分解溫度／最低點燃溫度減去安全裕度
確定。對于E0區設備，安全裕度應至少為100 K。
火炸藥的分解溫度(decomposition temperature)，
指一定數量的爆炸特性物質在規定的條件
下加熱，實際分解時的最低溫度。分解可以是燃
燒，也可以是爆燃、爆炸、無焰煙霧、起泡。歐洲利
用溫差分析(DTA)的方法確定火炸藥的分解溫
度 卜 ，認為物質一旦出現分解現象，即脫離了
其常態穩定性。而我國較多采用最低點燃溫度
(MIT)這一看似比較直觀的數據來表示火炸藥的
溫度敏感性。兩種方法在理念上有差異。
某些物質在考慮安全裕度后，可能導致所選
用的設備允許表面溫度很低，從而造成選型困難，
但無論如何，保證安全應是第一位的。特殊情況
下，如采取了避免人員傷害及避免出現危險反應
的結構措施或安全措施，能確保安全時，安全裕度
應至少為75 K。這些必要的適當措施可包括：通
一1 2 一
過反應動力學研究證明，在達到所控制的溫度時，
火炸藥物質不會出現危險反應；短時間內限制溫
度的影響；限制加熱物質不超過危險的量；確保恒
溫處理等。
還需要說明的是，對于物質的最低分解溫度
或最低點燃溫度，不同的資料甚至標準可能會有
不同的數值應是正常的，正如前述原因，這與物質
的時態和實驗的具體條件等有關 。例如，歐
洲一些資料介紹，通過溫差分析(DTA)確定的黑
索金的分解溫度為208 oC，硝化甘油分解溫度為
155℃ ，三硝基甲苯(TNT)分解溫度為271℃；而
國內火炸藥相關規范或標準中給出三者的最低點
燃溫度分別為159 oC、159 oC和220 oC。嚴格來
說所有資料中給出的值都應是參考值，建議工程
實踐中，應充分考慮現場實際的具體嚴酷條件，多
以實際實驗值為準。從另一方面講，由于防爆安
全需要滿足最危險的條件，因此建議應盡可能考
慮較為嚴格的數值。
另外，為防止粉塵在設備上積聚或進人電氣
設備內部，可增加粉塵擋板或附加外殼等防護措
施。在EO區不能使用空間電氣加熱器，也不能
使用采用插接裝置的便攜式電氣設備。
6．3 E1區火炸藥粉塵危險場所的設備
對適用于E1區火炸藥粉塵危險場所的設備
(標記暫且假定為EPL Eb)，其設計應使之能按照
制造商設定的運行參數發揮功能，并能保證高的
保護級別。該級別的設備用于可能出現或偶爾接
觸火炸藥粉塵的爆炸性環境。該級別的設備，即
使在通常必需考慮的頻繁出現的干擾或設備故障
情況下，也應保證規定的保護級別。
防護等級IP65的ⅢC類EPL Da或EPL Db
保護級別的設備可滿足El區火炸藥粉塵危險場
所的基本要求。除了EPL Da保護級別的防爆型
式種類外，可達到EPL Db保護級別的粉塵防爆
型式種類還有Ex tb、Ex mb和Ex ib等型式。
為了避免高溫表面點燃粉塵，在實際運行中
設備表面允許達到的最高溫度，應比火炸藥物質
的最低分解溫度／最低點燃溫度至少低75 K。特
殊情況下，如采取了前述避免人員傷害及避免出
現危險反應的結構措施或安全措施，能確保安全
時，安全裕度應至少為40 K。
6．4 E2區火炸藥粉塵危險場所的設備
對適用于E2區火炸藥粉塵危險場所的設備
· 專 述· 火炸藥粉塵危險環境設備防爆技術
(標記暫且假定為EPL Ec)，其設計應使之能夠按
照制造商設定的運行參數發揮功能，并能保證一
般的保護級別。該級別的設備用于不可能出現，
即使出現也是不可能造成燃燒或爆炸后果的火炸
藥粉塵爆炸性環境，該級別的設備保證在正常運
行時必要的保護級別。
防護等級IP65或IP54的Ⅲc類EPL Da、EPL
Db或EPL De保護級別的設備可滿足E2區火炸
藥粉塵危險場所的基本要求。除了EPL Da、EPL
Db保護級別的防爆型式種類外，可達到EPL Dc
保護級別的粉塵防爆型式種類還有Ex tc、Ex me
和Ex ic等型式。
為了避免高溫表面點燃粉塵，在實際運行中
設備表面允許達到的最高溫度，應比火炸藥物質
的最低分解溫度／最低點燃溫度至少低75 K。特
殊情況下，如采取了前述避免人員傷害及避免出
現危險反應的結構措施或安全措施，能確保安全
時，安全裕度應至少為4O K。
6．5 設備防靜電要求以及射頻輻射、光輻射和超
聲波能量要求
靜電導致爆炸物點燃的靜電火花能量大小與
火炸藥的種類和物理狀態有關 。起爆藥比發
射藥或高爆藥更敏感，而煙火敏感性更大。一般
情況下，把最小火花點燃能量在450 mJ以上的火
炸藥稱之為相對不敏感的爆炸物，而把最小火花
點燃能量在1 mJ以下的火炸藥稱之為非常敏感
的爆炸物。在敏感爆炸物環境中要求所有設備都
應接地，包括移動式和便攜式的設備及其物品，要
求金屬部件接地電阻不應大于10 Q，其他材質部
件不應超過100 k1)，嚴禁使用絕緣材料。除此之
外，在敏感爆炸物環境中還應對環境和進入區域
的人員有特殊要求，例如，環境的相對濕度應不小
于65％ 。
由于大多數粉塵云的點燃能量都遠高于ⅡB
類爆炸性氣體的點燃能量，因此，GB 3836、GB
12476、GB 25286標準中涉及設備非金屬部件的
防靜電技術要求，涉及射頻輻射、光輻射、超聲波
能量要求，以及本安電路能量要求，其ⅡB等級參
數適用于大多數火炸藥粉塵環境|26]。對于靜電、
射頻輻射、光輻射、超聲波，以及電路火花等可能
帶來的危險，應根據相應感度指標[2 ，結合不同
設備類別的限制，在確保足夠安全系數的前提下
確定其功率限值或能量限值。
7 建議
我國火炸藥粉塵危險環境防爆技術經過多年
實踐發展，積累了很多好的經驗 ∞j，例如“隔
墻傳動”，“隔窗照明”，“三少”，“三隔離”等，但
也長期存在著部分防爆技術理念落后，引用過期
標準技術內容，標準、規范技術內容系統性不夠、
完善性不夠等問題。建議有關方面協調合作，加
快研究制定相關火炸藥粉塵危險環境用設備防爆
技術方面的專業標準，包括電氣設備、非電氣設備
及其成套裝置，危險場所區域劃分，安裝、維護、檢
修等專門的系列化規范或標準。
8 小結
我國現有相關標準對火炸藥粉塵爆炸性環境
危險場所區域劃分，設備制造、選型和安裝要求不
完善?！胺诸悺焙汀胺謪^”有實際不同，“分類”的
定義與實際要求不一致，FD、F1和F2危險場所分
類實際上是按物質工藝流程工序危險程度對工作
間或建筑物的分類，而E0、El和E2危險環境分
區新理念則是對由設備可能引起火炸藥及其粉塵
點燃的危險程度而對危險環境進行分區；火炸藥
危險場所E0、El和E2三個區域劃分必要、可行，
一定時期內場所的分類與區域劃分可以協調并
行；設備選型或制造應依據現行防爆相關標準規
定并結合火炸藥具體特性進行，EPL保護級別分
級的標識比較清晰直觀；單獨的塵密型或防塵型
(IP)設備，增安型設備，常規Ⅱ類隔爆型設備不
適用于火炸藥粉塵爆炸性危險環境，本質安全型
設備應有本安等級要求；分解溫度和最低點燃溫
度值得進一步深入研究，分解溫度的概念可能更
具有評價性；設備運行的最高允許表面溫度應考
慮足夠的安全裕度；非電氣設備的引燃風險應引
起重視；火炸藥危險環境區域劃分、設備及安裝防
爆技術規范或標準需要盡快出臺。
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一14 —
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