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洁净厂房防爆电气设计
洁净厂房防爆电气设计
[关键词]洁净；防爆；电气设计；洁净厂房
[摘要]在电子或医药的洁净厂房中，经常会因甲、乙类物质的使用，有局部防爆的要求。本文从防爆区域划分、电气设备布置等几个方面，总结了洁净厂房内防爆环境的电气设计方法。
Abstract：It is classified as a hazardous areas partially since some materials which are categorized as
flammable gas in electronic or medicinal clean workshop buildings．This paper sum up the electrical de—
signs in clean workshop building which is partially classified as hazardous locations from the view of ex—
plosion pmtecfion zoning，and electrical equipment layout．
O 引言
在洁净厂房中，不论是电子类、或是医药类的生产工艺，常常会涉及危险品的使用。比如，在电子厂房洁净室内经常使用甲苯、丙酮等有机溶剂作为产品清洗剂；在医药生产的灭菌工序和部分制剂提取的过程中，也都会使用类似环氧乙烷、甲苯等物品。洁净厂房由于采用空气净化技术，大多环境密闭、没有外窗，加之进入洁净室须经过清洗、更衣、消毒等程序，工艺布局紧密，常出现门中门、房中房的现象；而危险物质所在的房间一般空间较小，在划分防爆区域时，对临近房问的影响较大，在设计上造成一定困难；同时，防爆电气设备多为粗笨的明装设备，不利于洁净室环境的维护。
下面，就从防爆区域划分、电气设备布置等几个方面，对洁净厂房内防爆环境的电气设计做一总结。
1 电气设计
(1)首先，应对生产工艺进行合理布局，尽可能按4．5 m半径划分防爆区域，控制防爆区域的范围。近些年，由于生产规模不断扩大，厂区内通常设有单体建筑物，用于危险性气(液)体的处理和储存(如电子工业中的硅烷站、医药工业中的环氧乙烷储藏站)，而在各洁净生产车间内，定性为甲类房间的，多是危险性物质的入口室、储藏间及纯化间等。这些危险物，除氢气外，一般比空气重，根据规范，需按15 m半径划分防爆区域。但由于仅供其所在的单个厂房使用，总量不大，相应房间的空间也较小，在划分防爆区时，很容易将其他临近房问划人防爆范围，对后续的电气设计和施工造成困难。所以，在设计初期，应与工艺专业人员协调，在满足生产的情况下，将具有危险物质的房间设置在厂房内相对独立的位置，与周围区域之间用防火墙、防火门等措施进行隔断。尤其在规模较大、功能复杂的厂房内，应设置在靠近外墙的区域，并作为单独的防火分区考虑，减小爆炸危险环境对其他洁净生产区域的影响。
(2)在满足工艺需要和经济性的前提下，要求《电气防爆》2011，2 洁净厂房防爆电气设计 29
使用危险物的生产设备满足“容积小于95 m3，压力小于3．5 MPa，流量小于381 m3／s，且为第二级释放源”的要求。这样，在设计上，就可“以释放源为中心，按4．5 m半径，将至地坪以上的范围划为2区”(采用国标GB 50058)，从而有效的缩小防爆区域范围。由于大部分存放危险物质房间的长、宽、高尺寸都不足15 m，所以在大多数洁净厂房，如各类电子加工车间、医药制剂车间、原料车间等，按此方法，均可将防爆区域控制在存放、使用危险物质的房间内。
(3)通过正压手段，可将部分划人防爆范围的房间降为非防爆区。在洁净厂房中，由于要维持生产的洁净度(www.iwuchen.com)，通常都需要保持一定的正压，避免洁净环境外未经过滤处理的空气进入生产区。另一方面，防爆区一般会设计成相对负压的环境，防止危险物质污染临近房间。因此，当以4．5 m或15 n 径划分防爆区域，防爆房间内储藏的危险性物质危害到临近洁净区时，可根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定，将临近区域设置成相对正压，从而将受影响的区域降为非爆炸危险环境。如在某医药设备清洗工厂项目中，洁净区内的消毒灭菌间因环氧乙烷气体的使用，定为防爆2区，按15 m半径划分防爆区，临近的装填间也将划人防爆区域，但因在装填区设置了正压送风，最终按非防爆区进行设计。正压送风应符合GB 3836．17的要求。
(4)洁净区的防爆电气设计，要在满足防爆要求的前提下，兼顾洁净区的环境需要。一方面，防爆电器外形笨重、结构复杂，和洁净环境的要求有一定差距。另一方面，根据生产工艺，防爆洁净区内的洁净等级不高，一般为8(十万级)或7(万级)；在电气设计时，只要注意设备、材料的选型和布置，并在部分区域考虑设置气体报警装置，就能安全有效的维护好洁净室环境。
下面就对相关主要内容做简要说明。
1)配电箱：洁净室内配电设备的选择，应以不易积尘、便于擦拭、外壳不易锈蚀、易于安装为原则。具体设计时，宜将落地式的配电箱放在技术夹层或技术夹道等非洁净区；对于小型配电箱，当不得不放在洁净区内时，也应在较低级别的洁净区内嵌墙安装。
2)照明灯具：在洁净要求不高、维护条件允许的洁净室内，宜采用吸顶式灯具。在安装中，吸顶灯具可有效减少洁净室吊顶开洞的面积，降低洁净室受外环境污染的风险。《医药工业洁净厂房设计规范》中指出：“在非单向流洁净室中，选择照明灯具明装并不会使空气洁净度等级有所下降”。因此，除非检修人员不能进洁净室，或受层高限制等特殊工艺原因，一般应选择吸顶明装的防爆型洁净灯具。如果必须选择嵌人式防爆洁净灯具，吊顶开孔处要用有效材质(如玻璃)进行隔断，并在四周密封完善，防止尘粒渗入洁净室，同时还应考虑灯具是否需要采用上开盖型，以方便在吊顶内进行检修。
3)管线：出于防爆环境安全的考虑，配线管应为明敷，且采用不燃材料。但鉴于洁净度的维护，管材外皮应光滑、便于揩拭清洁。因此，在需要防爆的洁净区域，尽可能穿金属管敷设，敷设应符合GB 3836．15的要求，保持室内洁净度及相对压差。
4)可燃气体报警：洁净室为密闭空间，房间分割复杂，人员进出迂回曲折，加之很多工艺设备较为昂贵，一旦易燃易爆物质泄漏，危害极大。按规范，洁净厂房中易燃易爆物质的贮存、使用场所，管道人口室及管道阀门等易泄露的地方，均应设置气体泄漏报警装置。并与相应的事故风机装置、相关部位的进气阀、电动防火门、防火卷帘门等联动。同时，将报警信号发送至消防控制室和气体控制室，启动泄漏现场的声光警报装置和应急广播。要注意的是，作为电子工业中经常会使用的一种甲类危险物质，硅烷在空气中可自燃，一旦泄露，迅速燃烧，且不产生烟雾。《电子工业洁净厂房设计规范》中，对硅烷的探测装置做了具体的要求：“在硅烷存储、分配间(区)，应设置红外线一紫外线火焰探测器”，以保证生产使用的充分安全。
2 结束语
综上所述，洁净厂房的防爆电气设计，在满足规范、工艺要求的前提下，首先应合理控制防爆区
域范围；并利用相对正压等洁净室条件，降低防爆区对临近非防爆房间的影响；同时，在需要防爆的洁净环境中，采用相应的设备和安装手段，一方面保证生产的安全性，另一方面达到洁净室的相应环境要求。
参考文献
[1]GB50058-1992，爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范[s]．
[2]GB 51X)73-2001，洁净厂房设计规范[S]．
[3]GB 50472-2008，电子工业洁净厂房设计规范[S]．
[4]GB50457-2008，医药工业洁净厂房设计规范[s]．
[5]JGJ71—1990，洁净室施工及验收规范[s]．
[6]GB 50016--2006，建筑设计防火规范[s]．
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