文/張淂福 a&s 資深技術(shù)顧問
CCTV閉路監(jiān)控系統(tǒng)的變革是非??焖俚?,工程的應(yīng)用型式也由模擬進(jìn)化到IP數(shù)字網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控階段,這也使得很多工程工法、材料及布線方式都產(chǎn)生變化。但在監(jiān)控施工的環(huán)境條件上來說,是不會有太多差異性的。也就是說,不管監(jiān)控產(chǎn)品及技術(shù)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(yè)安防監(jiān)控上的防爆(Explosion-proof)工作為探討內(nèi)容,分享一些實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn),也期望廣大讀者給予指導(dǎo)。石化與電力安全上的防爆定義
要了解監(jiān)控系統(tǒng)的防爆施工內(nèi)容及技巧,首先要了解監(jiān)控系統(tǒng)在防爆的需求內(nèi)容及防爆工程規(guī)定及等級內(nèi)容,我們經(jīng)??梢栽谑療捴茝S或電力能源廠區(qū)中看到不同的防爆設(shè)備及管路,但就監(jiān)控系統(tǒng)而言,是否要完整的遵循所有防爆規(guī)范及規(guī)定內(nèi)容嗎?那倒也不一定,監(jiān)控系統(tǒng)的防爆需求是完全依賴系統(tǒng)設(shè)備條件及環(huán)境條件的。所以在防爆規(guī)范與規(guī)定中,就監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備施工來說,并不一定要完全的去符合適應(yīng)及全盤了解,但若以工程安全角度及施工規(guī)定來說,工程執(zhí)行人員又必須全面了解才能預(yù)防工安事故的發(fā)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(jiān)控必須遵守的部分挑出說明。
眾所周知,產(chǎn)生爆炸必須具備的三個條件:可燃爆炸性物質(zhì)、催化劑以及點(diǎn)火源,而事實(shí)上安防監(jiān)控所處的使用位置、設(shè)備和工具都可能產(chǎn)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?yàn)樵谝恍┓辣枨蟮沫h(huán)境中有很多原料儲存或石化制作過程都會產(chǎn)生某些可燃性的氣體或物質(zhì)。這些物質(zhì)或氣體在產(chǎn)生的瞬間與空氣中的氧氣產(chǎn)生混合,再與各種儀控電氣設(shè)備或線路接頭等各種儀器故障所產(chǎn)生的電氣火花、機(jī)械磨擦火花、靜電火花、高溫等點(diǎn)火源,就不可避免會產(chǎn)生燃燒爆炸或氣體爆炸。另外就是,當(dāng)爆炸性物質(zhì)和氧氣的混合濃度處于爆炸臨界范圍內(nèi)時,也可能產(chǎn)生爆炸。因此,在監(jiān)控上按照電氣防爆規(guī)定選型安裝就顯得非常重要。
防爆規(guī)定目前在這部分以國際之規(guī)范,依據(jù)NEC北美國家電器法規(guī)、IEC 國際電工委員會、CENELEC歐洲電工委員會還有參考API美國石油協(xié)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、Class 1
表示這個區(qū)域環(huán)境具有或存在可燃性的氣體或揮發(fā)性溶劑可能引爆之危險。依不同化學(xué)品溶劑類別又可劃分為Group A、B、C、D四組(這是監(jiān)控設(shè)備上最常見的標(biāo)示)。
2、Class 2
表示這個環(huán)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Group E、F、G三組(這也是安防監(jiān)控常見的標(biāo)示)。
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3、Class 3
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?yàn)橄噍^于Class 1及2危險性較低所以在安防監(jiān)控上也較少看到這種要求等級的防爆作業(yè),這個等級就不再依化學(xué)物類別再分組了。
我們在一般監(jiān)控防爆要求上也經(jīng)常會在Class后面接上一個Division-1 或Division-2(也有標(biāo)示是DI或DII這樣的方式),在監(jiān)控的防報定義上代表什么呢?它分別代表在Class I、II、III下還可以依危險程度場所內(nèi)的區(qū)域區(qū)分標(biāo)準(zhǔn),所以它的內(nèi)容可能在Class級數(shù)后再加上相應(yīng)標(biāo)示。
NEC定義危險場所內(nèi)的區(qū)域區(qū)分
1、Division 1
表示區(qū)域內(nèi)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、Division 2
表示區(qū)域在發(fā)生意外狀況下,氣體會轉(zhuǎn)變成爆炸性氣體,如抽氣系統(tǒng)發(fā)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(shù)的程度是如何,在緊接之后的Division I 或II才是區(qū)分有沒有區(qū)域內(nèi)危險的考慮部分。很多人在防爆器材選型上分不清Class-I D-I 好還是Class-I D-II好,我想現(xiàn)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(guī)范上接在Class及Division后,有時也會出現(xiàn)以IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,類似NEC在Class等級及Division分區(qū)的危險防爆規(guī)定內(nèi)容,這也是在安防監(jiān)空防爆設(shè)備上常見的IEC標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)示。
IEC國際電工規(guī)范下危險場所等級劃分
1、Group I
表示該防爆等級的燃點(diǎn)較高,也就說環(huán)境的易燃性較低,危險性較低。
2、Group II
表示該防爆等級的燃點(diǎn)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IIC最危險,并且燃點(diǎn)最低,IIA則是燃點(diǎn)較高,且危險性相對較小。我們在安防監(jiān)控防爆設(shè)備上,尤其是在歐洲生產(chǎn)的防爆設(shè)備上,會??吹絀IC 或IIB的標(biāo)示。
另外我們在IEC規(guī)范上也??吹絑one這個字眼,這個標(biāo)示跟Division-1,-2其實(shí)是同工異曲的,但這種規(guī)范是以危險場所內(nèi)的危險區(qū)域劃分-依照爆炸性環(huán)境發(fā)生之頻率和期間劃分,它大概可分為以下三個等級。
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Zone 0:表示這個環(huán)境是有爆炸性氣體環(huán)境連續(xù)或長時間存在的場所,最危險因此要求等級最高;
Zone 1:這表示這個環(huán)境是在正常操作下爆炸性環(huán)境有可能但不一定會發(fā)生爆炸的場所。危險性存在但不是絕對的;
Zone 2:最后這表示環(huán)境在正常操作下爆炸情況不太可能發(fā)生,可能發(fā)生,但不會經(jīng)常發(fā)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的要求是最低最不嚴(yán)格的防爆要求,以下我們以一個簡單的表1來做個使用認(rèn)定總結(jié)。
以上就是在做安防監(jiān)控上必須要注意的防爆等級規(guī)范及要求規(guī)定內(nèi)容,當(dāng)然也有人會說還有一些規(guī)定如: 歐規(guī)的CENELEC標(biāo)準(zhǔn)EEx iaIIC T4這些Ex防爆等級可分為 ia及ib、ia為涵蓋,例如 Zone 0、1、2 ;ib為涵蓋 Zone 1、 2。另外IIC為危險區(qū)域劃分,Tx則為表面溫度規(guī)定,但這些部分在安防監(jiān)控設(shè)備上遵循的較少,因?yàn)樗饕菓?yīng)用在電氣控制箱上的標(biāo)準(zhǔn),安防應(yīng)用到控制箱只占少數(shù)。安防工程商只要牢記上述規(guī)范與規(guī)定,在監(jiān)控防爆要求及防爆設(shè)被選型上應(yīng)該就不會有太大問題。至于表面溫度的規(guī)定,除非是屬于高溫又需防爆,不然通常在攝像機(jī)監(jiān)控設(shè)備安裝位置一般都無需對高溫條件加以考慮。
防爆電氣規(guī)定事項(xiàng)
看完有關(guān)防爆的規(guī)定與規(guī)范后,我們就要來進(jìn)入有關(guān)于安防監(jiān)控在電氣防爆施工上要注意的準(zhǔn)則,畢竟防爆處理作業(yè)是一項(xiàng)專門的技術(shù)。我們在很多石化廠會看到不合格的監(jiān)控防爆措施及安裝工法,其實(shí)在監(jiān)控上除了監(jiān)視攝像機(jī)架設(shè)位置及信號傳輸?shù)墓芫€設(shè)備之外,其余大部分的主控設(shè)備都是安裝在非防爆要求的區(qū)域,因此主要的防爆監(jiān)控部分施工還是在攝像機(jī)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(zāi)害問題。在此原則下,我們就先來看看一般在監(jiān)控系統(tǒng)施工在電氣防爆規(guī)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(jiān)控區(qū)域使用易燃物場所是否有防爆區(qū)域規(guī)劃或建立防爆區(qū)域劃分圖。這樣才能嚴(yán)格去界定使用設(shè)備的等級,如果沒有劃分則會使監(jiān)控廠商無依據(jù)選型來符合防爆等規(guī)定,沒有防爆等級劃分圖也會使管線設(shè)備施工發(fā)生錯誤。
電氣防爆施工的前期協(xié)調(diào)
再來,依照法規(guī)檢查監(jiān)控區(qū)域內(nèi)易燃物或潛在泄漏設(shè)備附近的防爆區(qū)域規(guī)劃是否有特定規(guī)范做施工依據(jù),若有就要依法規(guī)做規(guī)劃,然后必須在監(jiān)控區(qū)域的防爆區(qū)域劃分上與業(yè)主廠務(wù)、工安或?qū)I(yè)人員共同商討制定,且必須由制程、廠務(wù)、工安或?qū)I(yè)相關(guān)人員共同參與。
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監(jiān)控區(qū)域電氣防爆檢查
在安裝監(jiān)控設(shè)備上,在室外開放空間防爆區(qū)域規(guī)劃的等級應(yīng)考慮設(shè)備與危險爆炸區(qū)域范圍距離及空間大小是否安排合理。同時,要確定防爆區(qū)域內(nèi)監(jiān)控設(shè)備周圍可能造成危險的最小范圍,并依可能發(fā)生連續(xù)性的泄漏程度去設(shè)定危險區(qū)的等級和區(qū)分,以做為監(jiān)控系統(tǒng)在施工上的防爆處理內(nèi)容依據(jù)。以上這些電氣防爆規(guī)定在監(jiān)控系統(tǒng)開始施作前都必須注意以下設(shè)備狀態(tài)的檢查,例如監(jiān)控電氣設(shè)備攝像機(jī)本體及保護(hù)罩、云臺設(shè)備、各種界面控制接收器,設(shè)備必要的通氣口,控制管路接口等都應(yīng)納入防爆區(qū)及防爆管線設(shè)置檢查作業(yè)內(nèi)。
防爆監(jiān)控在電氣防爆上的施工要求
在監(jiān)控防爆電氣設(shè)計(jì)上要注意以下問題及施工要求項(xiàng)目,它包含了以下:
防爆監(jiān)控設(shè)備選用與區(qū)域分類等級是否符合;
防爆監(jiān)控設(shè)備選用是否適合周圍環(huán)境氣體分類防護(hù);
防爆監(jiān)控及管路設(shè)備上標(biāo)示的適用氣體應(yīng)與實(shí)際使用場所匹配;
防爆監(jiān)控及電源控制設(shè)備選用溫度等級是否適合周圍易燃性氣體自燃點(diǎn);
現(xiàn)場使用的防爆監(jiān)控設(shè)備有無經(jīng)過合格認(rèn)證,并標(biāo)示于設(shè)備外殼明顯處。合格防爆電氣防爆設(shè)備應(yīng)標(biāo)示:制造商名稱,認(rèn)證單位,認(rèn)證號碼,防爆構(gòu)造適用氣體族群,溫度等級以示負(fù)責(zé);
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防爆攝影機(jī)設(shè)備之線路標(biāo)示資料是否完整?
防爆監(jiān)控設(shè)備保護(hù)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(jiān)控器殼外觀與功能是否良好?
防爆攝像機(jī)外殼護(hù)罩沒有損壞?
螺絲、電纜接口設(shè)備(直接或間接)和間隔組件的型式需正確且緊密;
監(jiān)控電纜接頭需為防爆接頭且有防爆認(rèn)證標(biāo)記;
監(jiān)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(shè)備之法蘭接面不可有損傷;
耐壓防爆型設(shè)備法蘭接面如有墊片應(yīng)確認(rèn)其是否純?yōu)榉浪猛?
監(jiān)控電纜線接點(diǎn)連接是否緊密,各處電路接點(diǎn)應(yīng)緊密結(jié)合;
現(xiàn)場信號傳輸防爆箱電氣設(shè)備外殼之墊片情況是否正常螺絲是否都鎖到定位;
防爆監(jiān)控設(shè)備密封墊片應(yīng)為硅膠類的不易老化、不易永久變型的材質(zhì);
應(yīng)使用防爆填充劑于防爆箱及攝像機(jī)的連接防爆接頭處,以阻絕設(shè)備內(nèi)部的電氣火花;
監(jiān)控設(shè)備與防爆箱等設(shè)備安裝是否依據(jù)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(yīng)具有安全連鎖或必須使用特殊工具(特殊板手)才可以開啟。