本文将结合现场实例向大家分享一下爆炸性环境Ex元件、Ex关联设备问题。
Part 1 ：术语和定义
Ex设备的定义：
GB/T3836.1-2021《爆炸性环境 第1部分：设备 通用要求》第3.32条款：防爆设备。
注：此类设备通常包含Ex元件，但Ex元件并入设备时通常需要附加评定。
Ex关联设备的定义：
GB/T3836.1-2021《爆炸性环境 第1部分：设备 通用要求》第3.5条款：与防爆设备一起使用以维持防爆设备防爆型式特定方面的辅助设备。
注：示例包括增安型电机的专用时间/电流继电器、正压控制系统、浇封Ex设备的功率限制，以及类似设备。
Ex元件的定义：
GB/T3836.1-2021《爆炸性环境 第1部分：设备 通用要求》第3.31条款：不能单独使用并标志有符号“U”，当合并入Ex设备时需要附加考虑的Ex设备部件。
Ex设备电缆引入装置的定义：
GB/T3836.1-2021《爆炸性环境 第1部分：设备 通用要求》第3.10.4条款：与设备外壳分开试验，但具有Ex设备防爆合格证，预期安装到Ex设备外壳上的电缆引入装置。
注：不排除电缆引入装置取得Ex元件防爆合格证。
Ex设备封堵件的定义：
GB/T3836.1-2021《爆炸性环境 第1部分：设备 通用要求》第3.29条款：与设备外壳分开进行试验，但具有Ex设备防爆合格证，预期安装到Ex设备外壳上的封堵元件。
注：不排除封堵件取得Ex元件防爆合格证。
Ex设备螺纹式管接头的定义：
GB/T3836.1-2021《爆炸性环境 第1部分：设备 通用要求》第3.30条款：与设备外壳分开进行试验，但具有Ex设备防爆合格证，预期安装到Ex设备外壳上的螺纹式管接头。
注：不排除螺纹式管接头取得Ex元件防爆合格证。
防爆型式的定义：
GB/T3836.1-2021《爆炸性环境 第1部分：设备 通用要求》第3.71条款：防爆型式是为防止点燃周围爆炸性环境而对设备采取的各种专门措施。
综合以上规范，我们可以得出：
1、Ex设备：专门为在爆炸性环境中使用而设计制造的设备，自身具备完整的功能，可以独立完成特定的操作任务。例如：防爆电机、防爆灯具、防爆仪表、防爆操作柱等。
2、Ex关联设备：与防爆设备一起使用以维持防爆设备防爆型式特定方面的辅助设备。例如：正压控制系统、隔离放大器、电流继电器等。
3、Ex元件必须与其他电气设备或系统组合在一起才能发挥作用的元件和（或）组件，功能相对单一。例如：防爆格兰头、防爆挠性管、防爆活接头、防爆接线盒、限位开关、气动阀定位器、隔爆外壳按钮开关等。
Part 2 ：Ex元件、Ex关联设备现场典型问题
我们在某企业开展安全技术诊断过程中发现，企业在爆炸性环境Ex元件、Ex关联设备管理层面存在盲区：
由正压外壳“P”保护的设备安全装置不起作用；
由正压外壳“P”保护的设备正压控制系统设计存在缺陷；
由正压外壳“P”保护的设备正压控制系统未安装；
Ex设备多余电缆引入口未堵塞或堵塞元件选用随意；
Ex设备电缆引入未选用相关防爆型式的电缆密封接头；
Ex元件无防爆标志或防爆级别不符；
本安线路未按照要求敷设。
具体问题如下：
问题1：某企业合成车间爆炸性气体混合物级别为ⅡC，查看现场中间冷却器集液包液位自控阀定位器防爆级别为ⅡB，定位器防爆级别错误。
▲图1 中间冷却器集液包液位自控阀现场图。
GB 50058-2014 《爆炸危险环境电力装置设计规范》
第5.2.3条款：防爆电气设备的级别和组别不应低于该爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别。
▲图7 气体、蒸气或粉尘分级与电气设备类别的关系。
▲图8 爆炸性气体混合物分级。
综合以上规范，我们可以看出：ⅡC级别爆炸性气体混合物最小点燃电流比（MICR）小于ⅡB、ⅡA，ⅡC级别防爆设备制造标准是最为严苛的，ⅡC气体/蒸汽环境下只能选用ⅡC级别防爆设备，ⅡB气体/蒸汽环境下可以选用ⅡB、ⅡC级别防爆设备。若在ⅡC气体/蒸汽环境下选用ⅡB级别防爆设备，存在引燃周边可燃气体的风险。
问题2：某企业净化工段1210变换单元框架二楼东侧仪表线槽，本安线路与非本安线路未分开敷设或设置金属隔板。
▲图2 本安与非本安电路布线现场图。
SH/T 3551-2024 《石油化工仪表工程施工及验收规范》第10.2.6.（c）条款：本安线路与非本安线路在同一电缆桥架或电缆沟内敷设时，应采用接地的金属隔板隔开，或分开排列敷设，其间距应大于50mm，并分别固定牢固。
当非本安线路中有电流通过时，会根据电磁感应定律在周围空间产生磁场。如果本安线路与非本安线路距离过近，这个磁场就会在本安线路中感应出电动势。这种感应电动势可能会干扰本安线路中微弱的信号，或者在本安线路的回路中产生额外的电流。
同时，如果非本安线路发生故障，如短路、漏电等情况，可能会产生高能量。这种高能量可能会通过线路之间的连接点、绝缘材料或者空间电磁场传导到本安线路。
综合以上规范及风险，我们可以看出：若本安线路与非本安线路未分开排列敷设，当正常运行时或非本安线路故障时，均会对本安线路造成干扰，影响本安线路的安全。
问题3：某企业煤储运爆炸性粉尘级别为ⅢC，现场3号原煤筒仓2楼照明接线盒防爆级别为ⅡB（用于气体防爆），设备采购、制造错误。
▲图3 防爆接线盒现场图。
问题4：某企业净化工段1210变换单元大通调节阀XZV-21007阀位开关未安装防爆堵头。
▲图4 调节阀阀位开关现场图。
Part 3 ：原因分析及建议措施
以上问题的背后原因：企业电仪专业技术人员不研究防爆设计、选型、安装、运行、维护等相关技术标准，仅根据以往经验对防爆开展了点状管理，未形成防爆系统性管理思维；企业缺乏电仪职能监督管理人员，对电仪专业管理缺乏监督。
希望本篇文章能够给企业带来警醒，认真研究防爆技术标准，按照技术标准对Ex元件、Ex关联设备开展现场举一反三核查，挖掘防爆设备隐患，避免生产安全事故发生。
