在线分析样品处理技术:危险区域的界定和电气防爆要求

（1）分析小屋危险区域的界定和电气防爆要求

根据国内外有关标准和实际经验，对分析小屋内、外危险区域的界定和电气防爆要求可归纳如下：

分析小屋外部：危险等级与小屋所处区域的危险等级相同，可据此确定安装在小屋外部的电气设备和仪表的防爆等级要求。

分析小屋内部：当小屋采取了自然通风（在2区）和正压通风（在1区）措施时，小屋内部的区域危险等级为2区（即使外部环境为1区）。安装在小屋内部的电气设备和仪表的防爆等级可按如下原则确定：

①一般可按ExⅡB或Class 1，Division 2，Group B、C、D考虑；

②如果采用H2作载气或分析对象中有H2存在，则分析小屋内靠近顶棚处的电气设备防爆等级应按ExⅡC或Class 1，Division 2，Group B（氢气）要求（理由见下面一段）；

③如果分析对象中有乙炔存在，则分析小屋内电气设备和仪表的防爆等级均应按ExⅡC或Class 1，Division 2，Group A（乙炔）要求；

④至于电器设备和仪表的表面温度组别，则按可能出现气体组分的引燃温度组别确定，一般为T3或T4。

根据《石油化工在线分析仪系统设计规范》（SH/T 3174—2013），样品含可燃性气体时，分析小屋内的分析仪和电气设备应按1区爆炸危险场所设计。

（2）采用H2作载气时的电气防爆要求

众所周知，在数量庞大的分析化验室中大多配有实验室气相色谱仪，气相色谱仪几乎都用H2作载气（或燃烧气），如果按照上述意见，这些化验室中的仪器设备都应是ExIⅡIC防爆等级的，否则便不能进行分析，这显然不符合实际情况。事实上，这些化验室中的分析仪器和电气设备都是非防爆的，其安全操作规程规定进行分析时保持通风良好即可。

对于现场分析小屋来讲，可对其防爆要求作如下具体分析：

①氢气钢瓶属于压力容器，经过严格试压试漏，不会发生泄漏，不属于泄漏源。氢气管线上的阀门、接头也经过严格试压试漏，当然不排除有偶尔发生泄漏的可能，但泄漏量是十分微小的，不能将其和工业装置氢气管道上的阀门、压缩机、泵等同对待，看成足以形成爆炸危险区域的泄漏源。

②即使H2载气管线上的阀门、接头偶尔发生泄漏，由于H2的比重仅为0.07，比空气轻得多，泄漏出的少量H2迅速垂直向上扩散，不会在分析小屋外与空气充分混合后形成爆炸性气体混合物（H2的爆炸下限为4%）并滞留在分析小屋附近。

③同样，在分析小屋内部，除小屋顶棚外的其余空间也不可能发生上述情况，只有在小屋顶棚附近的有限空间内可能出现H2滞留并形成爆炸性气体混合物的风险。由于分析小屋采取了通风和可燃气体检测报警措施，即使出现H2积聚，也不会持久或扩散至小屋中下部。

④发生爆炸的充分必要条件是：易燃气体、易燃气体与空气混合形成爆炸浓度、点火源，三者缺一不可。既然小屋外部和小屋内顶棚以下部分不可能形成氢气爆炸性混合物，也就不能把这些部位作为氢气爆炸性危险场所对待。(www.xing528.com)

根据以上分析，分析小屋内靠近顶棚处的电气防爆等级应按ExⅡC要求，而小屋下部和小屋外部采用ExⅡB等级的电气设备即可，没有必要全部采用ExⅡC等级的电气设备。

如果分析对象中有H2存在，意见同上。

（3）现场分析小屋内能否安装非防爆型仪表

根据工程设备和材料用户协会标准EEMUA No.138“在线分析仪系统的设计和安装”，在强制通风的分析小屋内，可以安装非防爆型仪表，但必须符合以下两个条件：

①小屋内采取了正压通风措施，通风空气取自安全区域。

②小屋内有安全检测报警和联锁系统，当发生下述情况时，自动切断非防爆型仪表的电源。

a.正压通风系统工作不正常或出现通风故障，造成小屋内正压低于25 Pa、通风量不足（未达到10次/h空气置换量）或通风中断。

b.小屋内可燃性气体浓度达到报警设定值25%LEL。

我国现行标准中对此尚未作出规定，因此在危险区域的分析小屋内，不能安装非防爆型仪表。如确需安装非防爆型仪表，可在分析小屋内加装正压防爆型仪表柜，将分析仪装在柜内，通仪表空气吹扫并维持正压，当吹扫故障或打开柜门时，自动断电。

（4）对有毒样品进行分析时应采取的措施

当样品中含有毒气体组分时，必须采取以下措施：

①样品处理箱和标气（液）瓶应装在小屋外面，其传送管线严格密封，谨防泄漏；

②对样品系统应设吹扫，吹扫时需格外小心；

③应在适当位置设警示标识；

④小屋内需设有毒气体检测报警器，并保持良好通风。