劉偉

（甘肅省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

作者所在城市歷史上一直是一座重度污染城市，由于受地理環(huán)境、工業(yè)結(jié)構(gòu)和布局、沙塵天氣影響，空氣污染十分嚴(yán)重，為改善城市大氣環(huán)境質(zhì)量，近年來連續(xù)實(shí)施了“藍(lán)天計(jì)劃”、清潔能源改造計(jì)劃、冬季大氣污染防治特殊工程、環(huán)境污染綜合治理行動(dòng)計(jì)劃等多個(gè)專項(xiàng)治理行動(dòng)計(jì)劃，環(huán)境空氣質(zhì)量持續(xù)改善，蔚藍(lán)天空、清新空氣不斷涌現(xiàn)。其中煤改氣工程全面實(shí)施，天燃?xì)獠膳O(shè)施廣泛使用，用氣安全成為設(shè)計(jì)的重中之重，特別是天然氣屬于易燃易爆氣體，防爆設(shè)計(jì)至關(guān)重要。防爆設(shè)計(jì)應(yīng)包含兩方面內(nèi)容，一方面是《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中要求的鍋爐設(shè)施爆炸導(dǎo)致的建筑防爆，另一方面是《爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》要求的爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電氣裝置防爆，第一方面多為建筑專業(yè)的內(nèi)容，文中不再表述，以下所述防爆為第二方面的內(nèi)容。

1 天然氣采暖設(shè)施

天然氣主要成分烷烴，其中甲烷占絕大多數(shù)，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般有硫化氫、二氧化碳、氮、水氣和少量一氧化碳及微量的稀有氣體。天然氣相對密度0.6左右，比空氣輕，具有無色、無味、無毒之特性，天然氣在送到最終用戶之前，為助于泄漏檢測，還要用硫醇、四氫噻吩等來給天然氣添加氣味。天然氣爆炸極限為5%-15%（占空氣中體積%），相對容易爆炸。

民用天然氣采暖設(shè)施多為燃?xì)獗趻鞝t、燃?xì)忮仩t。

1.1 燃?xì)獗趻鞝t

燃?xì)獗趻鞝t，單臺設(shè)備額定熱輸入不超過100kW（低熱值），多用于住宅、商業(yè)、辦公等劃分為較小面積的區(qū)域使用，住宅壁掛爐多設(shè)置在廚房、廚房陽臺等處，商業(yè)、辦公等公共場所設(shè)置在專用壁掛爐間，采暖、熱水兩用，壁掛爐的使用、維護(hù)均由用戶自理。

1.2 燃?xì)忮仩t

燃?xì)忮仩t，單臺設(shè)備額定熱功率為0.7-70MW，多用于單體、小區(qū)等較大面積的區(qū)域使用，燃?xì)忮仩t需單獨(dú)設(shè)置鍋爐間、水處理間，采暖鍋爐為專用采暖，如需熱水，需單獨(dú)設(shè)置熱水鍋爐，燃?xì)忮仩t由物業(yè)統(tǒng)一管理、維護(hù)。

2 天然氣采暖設(shè)施用房火災(zāi)危險(xiǎn)性類別的確定

2.1 重點(diǎn)、核心

天然氣采暖設(shè)施電氣設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是設(shè)備用房火災(zāi)危險(xiǎn)性類別的定性，核心是防爆設(shè)計(jì)，天然氣爆炸極限為5%-15%，根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2014中第3.1.1條，燃?xì)忮仩t房生產(chǎn)的火災(zāi)危險(xiǎn)性為丁類，那么燃?xì)忮仩t房需要按照爆炸危險(xiǎn)環(huán)境進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)嗎？

1）根據(jù)《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》GB50028-2006中附錄第D.0.2條中規(guī)定“在生產(chǎn)中使用明火的設(shè)備的附近區(qū)域，如燃?xì)忮仩t房等，用電場所可以劃分為非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域”，規(guī)范明確燃?xì)忮仩t房為非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域。

2）根據(jù)《鍋爐房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50041-2008中第15.2.2條規(guī)定：“燃油、燃?xì)忮仩t房的鍋爐間、燃?xì)庹{(diào)壓間、燃油泵房、煤粉制備間、碎煤機(jī)間和運(yùn)煤走廊等有爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場所的等級劃分，必須符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50058的有關(guān)規(guī)定”，條文說明解釋：“燃?xì)庵腥缣烊粴獾闹饕煞譃榧淄?，與空氣形成5%-15%濃度的混合氣體時(shí)易著火爆炸。因而天然氣調(diào)壓間屬于防爆建筑物”。條文說明上只明確天然氣調(diào)壓間屬于防爆建筑物，沒有明確燃?xì)忮仩t間為防爆建筑物。但條文說明明確不同環(huán)境的建筑物和構(gòu)筑物內(nèi)所選用的電機(jī)和電氣設(shè)備，均應(yīng)與各個(gè)不同環(huán)境相適應(yīng)，可見燃?xì)忮仩t房的鍋爐間的電氣設(shè)備應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)特點(diǎn)和工藝區(qū)別對待，不需整體按照爆炸危險(xiǎn)環(huán)境區(qū)域考慮。

3）根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2014中9.3.16條規(guī)定“燃?xì)忮仩t房應(yīng)選用防爆型的事故排風(fēng)機(jī)”，條文說明解釋機(jī)械通風(fēng)方式保持鍋爐房良好通風(fēng)方式，使遺漏或揮發(fā)的可燃?xì)怏w與空氣混合氣體的濃度不能達(dá)到其爆炸下線值的15%，即為1.25%，考慮排風(fēng)機(jī)工作中可燃?xì)怏w濃度可能達(dá)到爆炸極限值，為防止爆燃事故發(fā)生，規(guī)定采用防爆電機(jī)以保障安全。

從以上三條現(xiàn)行規(guī)范條文可以確定燃?xì)忮仩t房生產(chǎn)的火災(zāi)危險(xiǎn)性為丁類，整體不需要按照爆炸危險(xiǎn)環(huán)境進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)。

2.2 設(shè)計(jì)要求

燃?xì)獗趻鞝t用房的火災(zāi)危險(xiǎn)性，燃?xì)?、防火?guī)范均沒有對燃?xì)獗趻鞝t用房的火災(zāi)危險(xiǎn)性予以明確，有些地方的消防部門、審圖機(jī)構(gòu)均要求非住宅類的燃?xì)獗趻鞝t間需按照爆炸危險(xiǎn)環(huán)境進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)，從規(guī)范來看，燃?xì)獗趻鞝t用房沒有要求，住宅內(nèi)燃?xì)獗趻鞝t用房均沒有按照爆炸危險(xiǎn)環(huán)境設(shè)計(jì)，同理，非住宅類的燃?xì)獗趻鞝t間也無需均按爆炸危險(xiǎn)環(huán)境設(shè)計(jì)，這只是地方行政管理部門考慮公共建筑安全，提高了標(biāo)準(zhǔn)。

3 天然氣采暖設(shè)施的配電設(shè)計(jì)

3.1 燃?xì)獗趻鞝t

燃?xì)獗趻鞝t采用電源頻率50HZ，額定電壓單相220V交流電源供電，電氣設(shè)計(jì)要求如下：

1）燃?xì)獗趻鞝t安裝位置的側(cè)方高于壁掛爐底部處設(shè)置專用防水電源插座。

2）應(yīng)有可靠的電氣接地。

3）供電回路設(shè)漏電保護(hù)，剩余動(dòng)作電流值為30mA。

4）電源線采用銅材質(zhì)，最小芯線截面不應(yīng)小于2.5mm2。

5）室內(nèi)溫控器采用220V交流電源時(shí)，控制回路應(yīng)與電源系統(tǒng)隔離。

6）燃?xì)獗趻鞝t處應(yīng)設(shè)天然氣探測器，探測器設(shè)置在頂部，當(dāng)探測到燃?xì)庑孤r(shí)，聯(lián)動(dòng)可復(fù)位式燃?xì)怅P(guān)斷閥關(guān)閉，同時(shí)發(fā)出聲音警報(bào)信號。

3.2 燃?xì)忮仩t房

燃?xì)忮仩t房多分為鍋爐間和水處理間，由于設(shè)有燃?xì)忮仩t、循環(huán)泵、補(bǔ)水泵、軟水裝置等設(shè)備，一般設(shè)有配電間或配電室，采用電源頻率50HZ，額定電壓三相380V交流電源供電，電氣設(shè)計(jì)要求如下：

1）區(qū)域性燃?xì)忮仩t房、重要建筑燃?xì)忮仩t房，用電負(fù)荷不低于二級，應(yīng)按照兩路電源供電。

2）應(yīng)設(shè)專用接地線。

3）應(yīng)設(shè)等電位聯(lián)結(jié)。

4）鍋爐供電回路設(shè)漏電保護(hù)，剩余動(dòng)作電流值為30mA。

5）電源線采用銅材質(zhì)，最小芯線截面應(yīng)按設(shè)備額定功率確定。

6）應(yīng)設(shè)置天然氣探測器和感溫探測器，探測器探測到燃?xì)庑孤?、火警時(shí)，聯(lián)動(dòng)可復(fù)位式燃?xì)怅P(guān)斷閥關(guān)閉，同時(shí)發(fā)出聲音警報(bào)信號。

7）設(shè)置機(jī)械通風(fēng)設(shè)施應(yīng)選用防爆型的事故排風(fēng)機(jī)，設(shè)施應(yīng)設(shè)置導(dǎo)除靜電的接地裝置。

4 個(gè)人所見

4.1 防爆

根據(jù)燃?xì)狻⒎阑鹣嚓P(guān)現(xiàn)行規(guī)范，燃?xì)忮仩t房可不按爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電氣設(shè)計(jì)，但《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2014中明確燃?xì)忮仩t房設(shè)置爆炸泄壓設(shè)施，設(shè)置獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)，設(shè)置防爆事故風(fēng)機(jī)，設(shè)置導(dǎo)除靜電的接地裝置，可見規(guī)范采取了多項(xiàng)建筑防爆措施，由于時(shí)有燃?xì)庠O(shè)施爆炸事故發(fā)生，燃?xì)忮仩t房鍋爐間除應(yīng)按照本文3.2電氣設(shè)計(jì)外，應(yīng)該提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，整體按照爆炸危險(xiǎn)環(huán)境2區(qū)進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)，要求如下：

1）鍋爐間電氣設(shè)備保護(hù)級別選用Ga、Gb或Gc級。

2）線纜應(yīng)采用銅芯護(hù)套電線或穿金屬管，金屬管應(yīng)設(shè)隔離密閉。

3）接地采用TN-S系統(tǒng)。

4）防雷按照第二類防雷建筑物設(shè)置。

4.2 公共建筑燃?xì)獗趻鞝t間可按正常環(huán)境進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)，選用非防爆產(chǎn)品。

5 結(jié)語

燃?xì)忮仩t房額定熱功率大，用氣量多，設(shè)置集中，鍋爐間設(shè)計(jì)整體多按照爆炸危險(xiǎn)環(huán)境進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)，更多的是考慮消防安全，許多消防主管部門、圖紙審查機(jī)構(gòu)也都要求按照爆炸危險(xiǎn)環(huán)境設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了對燃?xì)忮仩t房火災(zāi)引起爆炸的高度重視，提高燃?xì)忮仩t房的安全水平，防止事故發(fā)生，確保人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。

燃?xì)獗趻鞝t額定熱功率小，用氣量少，設(shè)置分散，壁掛爐間設(shè)計(jì)按照正常環(huán)境進(jìn)進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)，更多的是考慮設(shè)置便利、使用靈活，由于壁掛爐都是由用戶自己使用維護(hù)，安全重點(diǎn)是設(shè)備合格、正確使用、定期維護(hù)，無需提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。