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在石油、化工、煤炭、糧食、飼料、金屬加工（如鎂粉、鋁粉）、紡織、木材加工等行業中，粉塵爆炸是一個巨大且常被低估的風險。與可燃氣體爆炸相比，粉塵爆炸往往威力更大，且易產生二次甚至多次爆炸，破壞性極強。在粉塵爆炸危險區域內，一個微小的電火花或過熱的設備表面就足以引發災難。因此，正確選擇和使用防爆電氣設備是構建本質安全、防止事故發生的關鍵一環。

本文將系統講解粉塵環境防爆電氣設備的選型注意事項，并闡明其背后的法規和技術依據。

一、 核心原則：理解防爆的根本目的

防爆電氣設備選型的核心目的，并非防止設備自身爆炸，而是確保設備在正常運行或指定的故障條件下，不會成為點燃周圍爆炸性環境的點火源。這意味著設備需要通過特殊的設計，來消除或隔離產生的電火花、電弧和危險高溫。

二、 選型核心注意事項

選型絕非簡單地購買一個標有“防爆”字樣的產品，而是一個系統性的決策過程。必須遵循以下步驟和要點：

1、明確危險場所分區（Zoning）

這是選型的第一步，也是最重要的一步。分區決定了所需設備的防爆保護等級。根據國家標準，粉塵環境分為三個區域：

• 20區：在正常運行過程中，可燃性粉塵以云狀持續出現或長期存在，數量足以形成爆炸性混合物的區域。（例如：粉塵容器內部、儲料倉內部、連續除塵的風管內）

• 21區：在正常運行過程中，可能偶爾會產生可燃性粉塵云，足以形成爆炸性混合物的區域。（例如：粉塵裝卸點、攪拌機、粉碎機周圍）

• 22區：在異常條件下，設備中的可燃性粉塵云偶爾出現并且只是短時間存在，或粉塵層可能出現且厚度足以在擾動時形成爆炸性混合物的區域。（例如：粉塵袋存放區、遠離泄漏源的廠房角落）

選型對應關系：區域數字越小，危險性越高，對設備的要求就越嚴格。

• 20區：必須選用 Da 等級的防爆設備。

• 21區：可選用 Da 或 Db 等級的防爆設備。

• 22區：可選用 Da, Db 或 Dc 等級的防爆設備。

2、依據設備保護級別（EPL）選擇

設備保護級別（Equipment Protection Level）是全球通用的標識，它清晰地定義了設備固有的防爆保護水平，與區域劃分完美對應。

• Da：具有“很高”的保護級別，在20區使用。

• Db：具有“高”的保護級別，在21區使用。

• Dc：具有“加強”的保護級別，在22區使用。
  選型時，必須確保設備上銘牌標注的EPL等級（如Db）高于或等于該危險區域所要求的最低等級。

3、選擇合適的防爆型式

針對粉塵環境，主要有以下幾種防爆型式，其銘牌上會標明如“Ex tD”、“Ex iD”等：

• 外殼保護型 “Ex tD”：這是最常見的形式。其原理是通過堅固的外殼將粉塵隔絕在外，并限制外殼表面的最高溫度，即使內部產生火花，也無法點燃外部環境。需特別注意設備的防護等級（IP代碼），通常要求 IP6X（完全防塵）或至少 IP5X（防塵）。

• 本質安全型 “Ex iD”：通過限制電路中的能量，使其在任何故障狀態下產生的電火花和熱效應均不足以點燃爆炸性環境。常用于測量、監控、通信等低功耗設備。

• 正壓保護型 “Ex pD”：在外殼內通入保護性氣體（如潔凈空氣），并保持內部壓力高于外部，從而阻止粉塵進入。
  選型時， 需根據設備類型（如電機、燈具、控制箱、傳感器）和應用場景選擇合適的防爆型式。

4、關注設備的最高表面溫度（T值）

設備在運行時，其外殼表面溫度必須始終低于所處環境中粉塵云的點燃溫度或粉塵層的陰燃溫度的 2/3。這是一個硬性安全邊際。
設備會按最高表面溫度進行分組，通常用“T”加數字表示，如T85℃, T100℃, T135℃等。必須查明現場粉塵的點燃溫度，并選擇表面溫度組別更低的設備。例如，如果粉塵云點燃溫度為270℃，那么2/3約為180℃，應選擇表面溫度組別不高于T135℃的設備。

5、設備材質與粉塵的適應性

設備的外殼材質不能與現場的粉塵發生化學反應，以免被腐蝕或影響防爆性能。例如，在潮濕且有鎂粉、鋁粉等活潑金屬粉塵的環境中，應避免使用鋁制外殼（除非有特殊處理），因為鋁與鎂在一定條件下可能發生 Thermite reaction（鋁熱反應）。

6、正確的安裝與維護

選型正確但安裝維護不當，同樣會帶來巨大風險。

• 電纜引入裝置：必須使用與設備防爆型式匹配的合格防爆撓性管、格蘭頭（電纜密封接頭），確保接口處的防爆密封。

• 接地：良好的接地是防止靜電積累和電磁干擾的基礎。

• 定期維護：設備表面的粉塵堆積會影響散熱，導致表面溫度升高，必須定期清理。同時要檢查密封圈是否老化、緊固件是否松動，確保防爆完整性。

三、 主要法規與標準依據

企業在進行選型和安全管理時，必須遵循以下具有強制或指導效力的法規和標準：

1. 《中華人民共和國安全生產法》： 從根本上規定了生產經營單位必須具備的安全生產條件，使用不符合防爆要求的設備即屬違法。

2. GB 15577-2018 《粉塵防爆安全規程》： 這是中國粉塵防爆最核心、最全面的強制性國家標準。它詳細規定了粉塵爆炸危險場所的劃分、防爆措施、設備選擇、安全管理等全方位要求，是企業必須遵守的底線。

3. GB/T 3836 系列標準《爆炸性環境》： 這一系列標準（等效采用國際電工委員會IEC 60079系列標準）是防爆電氣設備的技術圣經。其中：

• GB/T 3836.1 規定了通用要求。

• GB/T 3836.31 專門針對“由可燃性粉塵環境用設備”的防爆型式“tD”做了詳細規定。

4. GB 12476 系列標準《可燃性粉塵環境用電氣設備》： 雖然部分內容正逐步被GB/T 3836系列替代和整合，但它仍是重要的歷史性和參考性標準。

5. 《工貿企業重大事故隱患判定標準》： 明確將“粉塵爆炸危險場所的電氣設備不符合防爆標準的要求”列為重大事故隱患，一旦查出，企業將面臨停產整頓等嚴厲處罰。

結論

在粉塵爆炸危險區域，防爆電氣設備的選型是一項嚴肅的技術和法律工作，絕不能憑經驗、圖便宜。企業必須：

1. 科學分區：準確識別和劃分20、21、22區。

2. 合規選型：嚴格依據EPL等級（Da/Db/Dc）、防爆型式（tD/iD等）、溫度組別（T值）和防護等級（IP）進行設備采購。

3. 規范施工：由專業人員進行安裝，確保防爆完整性。

4. 嚴格管理：建立臺賬，定期進行檢查、清理和維護。

唯有將技術措施（正確選型）與管理措施（法規執行、日常維護）緊密結合，才能構筑起一道堅實的防火墻，從根本上遏制粉塵爆炸事故的發生，保障人員和財產的安全。