燃气锅炉房电气防爆设计探讨

介绍

  摘要：近年来，国家对绿色环保观念逐渐重视，也全力支持使用清洁能源燃料，因此，推动了燃气锅炉房的建设与发展。在燃气锅炉房的使用中，燃气是一种易燃易爆的燃料，对燃气锅炉房的安全问题是需要十分重视，这就一定要做好燃气锅炉房的防爆及消防安全工作。燃气锅炉所采用的燃料一般为天然气或煤气，火灾危险性都为甲类，因此，要确保其安全运行，就必须设置一套合理、高效、安全的电力与防火体系。在燃气锅炉房，一定要具有较强的电气防爆能力，因此，本文就燃气锅炉房电气防爆设计进行探讨与分析。

  对于锅炉房，最新出台的《锅炉房设计标准》（GB50041-2020）是一部专门的国家标准，但其中锅炉房的种类和用途较为繁多，因此在燃气锅炉房方面的介绍也并不具体。对于燃气锅炉房的危险性，《建筑规划设计防火规范》（GB50016-2014）中将所有锅炉房均定性为丁类危险场所。但燃气锅炉房使用的燃料多为危险性A类，同时根据工作所承受的压力又有常压、负压、高压之分，使用时会产生很大的辐射热、火焰、火花等，因此，燃气锅炉房还是有较大的危险性，因此对其平面布置在两个规范中都有明确要求。而针对本文中的电气消防设计，除上述规范外，可参照《民用建筑电气设计标准》《火灾自动报警系统模块设计规范》《电气火灾系统》系列规范、《自动喷水灭火系统》系列规范等。

  根据GB50028附录E.0.6-3锅炉房属于明火环境无爆炸危险环境。考虑到燃气（甲烷）的特殊性：轻于空气，易逸散。在事故状态下仅天花板上有一定的概率会积聚甲类气体，安装在上部的设备（管线设备）灯具、火灾自动报警系统探头设备、管线按防爆设计，灯具防爆、火灾自动报警系统探头设备，线路钢管明敷，其他动力配电线路采用非防爆暗敷。下部的动力配电，不考虑防爆。

  燃气锅炉房应设置充足、合理的照明设备，保证工作场所有足够的光线。照明设备应选用防爆型照明灯具，并符合国家标准。

  照明设备的安装的地方应合理，设置在不妨碍工作和移动的位置，且不易受到燃气泄漏等危险因素的影响。照明设备应由专业技术人员来安装和维护，按时进行检查照明设备及电线电缆等设施是否完好，确保照明设备的安全运行。燃气锅炉房应设置紧急照明系统，当主要照明设备故障或停电时，紧急照明设备能够立即启动并投入到正常的使用中。燃气锅炉房内应设置安全标志，标明安全出口、紧急照明的位置等信息，以便在紧急状况下迅速疏散人员。

  燃气锅炉房内禁止使用普通灯泡等易燃易爆的照明设备，防止发生火灾和爆炸等事故。线路采用穿钢管明管明敷。

  总之，为保障燃气锅炉房内的安全照明，需要严格遵守相关规定，采用专业的照明设备，按时进行检查和维护设备，设置紧急照明系统和安全标志，确保在紧急状况下能够保障人员的安全撤离。

  对于独立建造或者近邻民用建筑布置的地上锅炉房，考虑应用自然通风的方式，但要在设计时提前考虑到自然通风需求，如果不足以满足自然通风条件，考虑应用机械通风。如果将锅炉房设置在建筑物内部，虽然锅炉房属于独立建造或者建筑的地下、半地下燃气锅炉房，这样位置的锅炉房无法选用自然通风的方式，考虑安装独立的排风设备，正常的换气次数每小时大于六次，事故换气次数每小时大于十二次的频率。如果锅炉房设置在首层位置，正常换气次数每小时要小于六次，而事故换气次数每小时大于十二次。对于锅炉房布置在地下区域时，要保证换气次数每小时大于十二次。送入锅炉房的新风总量要大于锅炉房三次的换气量。除此之外，对于锅炉房有热量散发的房间，需要应用自然风+机械排风相结合的方式，设置地下或者其他原因不足以满足要求的时候，必须要考虑机械通风。

  动力配电，不考虑防爆。在燃气锅炉的配电选择时，应选择室内配电箱的母线或低电压的供电线路。锅炉房要配套配置配电箱，它所采用的供电方式能选择工厂的主配电箱，从而可以有效地降低变电所的输出功率。

  电气消防监测是对燃气锅炉房的重要电气设备及线路进行监测与控制，其主要目标是防止和处置燃气锅炉房的电气设备及线路发生火灾，防止因火势扩散导致的状况恶化，使事故更加严重。电气防火监测装置适合于某些有电气火灾风险的地方，同时也与燃气锅炉房的实际状况相适应，是锅炉防火设计的重要组成部分。在安装监测系统的过程中，要按照一定的原理将检测设备设定在安全的区域，确保其报警的信息和类型能够及时准确地传递到相关的火灾控制室内。电气火灾监控系统包括：电气火灾监测仪、剩余电流式电子火灾监测仪、测温式电子火灾监测仪和与之配套的线路。在燃气锅炉房室内，变电所的馈线回路中，主要使用剩余电流的电气监控探头，其控制方式有整体式和分离式两大类。

  在实践过程中，火灾发生的后果都是极为严重的，燃气锅炉房一旦发生火灾还有爆炸危险，因此，火灾的预防和初期火灾扑救都是火灾防控的关键。燃气锅炉房火灾报警系统能够通过可燃气体报警装置、感温探测器、火焰探测器等装置做好提前预防和及时控制。根据锅炉房使用场所的情况可以再一次进行选择区域型火灾报警系统、集中控制报警系统甚至是控制中心报警系统。以上系统的基本组件由火灾报警控制器、广播控制盘、消防电话主机、功率放大器、联动供电等组成。在高压配电室、消防控制室、锅炉控制室、电气维修室等地方均设有感应设备，在燃气锅炉房的主要出口、逃生通道等地方，都要安装手动报警按钮，每个相邻的手动报警按键之间的间隔都要小于30m，安装高度距地面1.3～1.5m，并配有与报警控制联动的声光报警装置，一经发现有火情，就可通过声音和灯光报警提醒人员尽快撤离。

  因燃气锅炉房可能散发可燃气体，因此应增设可燃气体报警装置，但不应介入火灾报警控制器探测回路，在消防控制室的图形显示器上该类报警信息也应与火灾报警有区别。气体探测装置应依据使用的燃料确定探头种类及安装位置。

  一般情况下设置火灾自动报警系统是为了通过消防控制柜联动启动与场所相适应的灭火系统，由其提供联动的触发讯号，向消防联动控制器下达对应的逻辑指令。消防联动控制是通过消防专用水泵、灭火系统的联动控制、手动控制和连锁启动控制达到灭火的目的。

  综上所述，燃气锅炉房在运行过程中要求严格，而且在发生意外时会引起一系列的难以处理的后果，所以一定要保证锅炉的安全性。燃气锅炉房室的防爆系统是其安全稳定的重要组成部分，要确保它在发生火灾时可以有明显效果地、全面地发挥其应有的功能，就必须对燃气锅炉房进行一定的设计和施工，以确保燃气锅炉房安全性运行，保证人民生命财产安全。

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  作者简介：茆矛（1989.08），男，汉族，江苏南通，本科，建筑、化工电气（智能化）设计，工程师，主要研究方向：建筑、化工电气（智能化）。