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防爆正壓房間的設計

文檔作者：高崢魏寶芝文檔來源：南陽防爆電氣研究所		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年12月09日
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《電氣防爆》2008，1 防爆正壓房間的設計
防爆正壓房間的設計
高崢，魏寶芝
(南陽防爆電氣研究所，河南南陽4730o8)
[關鍵詞]正壓房間；防爆風管；正壓保護
[摘要]文章介紹了正壓房間的系統(tǒng)組成及設計，著重闡述了正壓控制系統(tǒng)和風道系統(tǒng)
兩部分的設計。
[中圖分類號]TU2 [文獻標識碼]A [文章編號]1004—9118(2008)01—0001—03
Design on Ex Pressurized Room
GAO Zheng．W EI Bao一 i
(Nanyang Explosion Protected Electrical Research Institute，Itenan Nanyang 473008)
Key words：pressurized room；Ex nd pipe；pressurization pmtectionm
Abstract：A system composition and design consideration of a pressurized room is present in this at"一
ticle and it iS emphasized two partsI pressurized control system and air duct system for this IoOm．
O 引言
正壓房間是內部保護氣體壓力保持高于周圍
大氣壓力的房間或建筑物，其防爆原理同正壓外
殼型電氣設備的防爆原理一致。正壓房間可以在
危險場所制造出一個安全的空間供人員工作和安
裝使用普通電氣設備，這就使其具有很高的經(jīng)濟
效益和實用性能，因而在石油化工和建筑等行業(yè)
有著廣泛的應用。
1 防爆正壓房間的系統(tǒng)組成
一般來說正壓房間包括以下六個部分：主體
房間、正壓防爆控制系統(tǒng)、風機及管道系統(tǒng)、報警
系統(tǒng)、應急逃生系統(tǒng)及其他輔助系統(tǒng)。本文將主
要介紹正壓防爆控制系統(tǒng)的設計及風機管道的設
計。
2 正壓防爆控制系統(tǒng)的設計
在設計正壓防爆控制系統(tǒng)時主要借鑒了正壓
控制柜的設計思路，按照送氣，監(jiān)測保護氣體壓力
(流量)，計時吹掃正壓房間，正壓房間降為安全區(qū)
后允許向房間送電，持續(xù)監(jiān)控房間壓力、氣體環(huán)境
這樣的程序設計。
控制系統(tǒng)首先保證在未完成正壓房間的吹掃
過程前，不向正壓房間內的普通用電設備供電。
風機開啟后，當置換的保護氣體體積超過正壓房
問及連接管道的總內體積的5倍時，就可以認為
吹掃過程結束，吹掃過程中需監(jiān)視保護氣體的壓
力或流量。吹掃完成后就認為正壓房間內為無爆
炸性氣體的環(huán)境，就可以給正壓房間內部普通電
氣設備供電。
其次應在有報警時控制立即或延時切斷電
源。在正壓控制系統(tǒng)設計中，考慮到正壓房間中
有人員工作，應該充分的保護人員的生命安全，我
們還增加了可燃及有毒氣體報警。因為在危險場
所很容易含有有毒氣體(H2s較多，具體應根據(jù)現(xiàn)
場有毒氣體情況選擇有毒氣體報警器)，而在正壓
房問的取風口，如果出現(xiàn)意外或其它氣路、正壓房
間出現(xiàn)故障時，這些有害氣體就會產(chǎn)生火災、爆
炸、窒息等危險。當有可燃氣體報警、有毒氣體報
警、壓力低報警及風機出現(xiàn)故障時，正壓控制系統(tǒng)
需要給出聲光報警信號并延時或立即切斷正壓房
間的電源。
另外在電源配制設計方面應該注意一個問
[收稿日期]2O07—07—24
[作者簡介]高崢，男，1982年生，2OO4年畢業(yè)于鄭州大學自動化專業(yè)，設計員，從事防爆電氣的設計工作。
維普資訊 http://www.cqvip.com
2 防爆正壓房間的設計 《電氣防爆》2O08，1
題，像防爆報警器、防爆燈等的電源應該予以特殊
考慮。報警器應保證其報警信號持續(xù)直至引起值
班人員注意；防爆應急燈是必須的，用以保證在任
何斷電情況下人員的照明安全。
一般情況下整個正壓控制系統(tǒng)安裝在隔爆型
控制箱內，國外傾向使用Ex元件加增安箱或使用
本安系統(tǒng)完成控制。
3 風機管道的設計
風機及管道部分是保證正壓房間安全可靠的
重要部分，設計時應給予足夠的重視。
對于正壓房間的保護氣體，我們采用的是使
用防爆風機獨立送風。風機可以放在正壓房間附
近采用抽風的形式，也可以將風機放在安全區(qū)采
用送風的形式。但應該充分了解防爆風機的使用
性能，看是否適合所采用的送風方式。風機在需
要時可以有兩臺，互為備用增加系統(tǒng)的可靠性。
為能夠保證足夠合適的正壓，應該從多個方
面考慮風機的風量問題。首先從防爆安全方面考
慮，應該保證足夠的正壓。這里我們參考了潔凈
廠房的規(guī)定，送入的總風量應大于補償室內排風
量和保持室內正壓值所需新鮮空氣量之和。保持
室內正壓值的風量可參考下列公式：
L=口×I x／Xp 1 (1)
式中
— — 保持室內正壓的風量，m3／h
口——隨門窗的樣式不同密封好的取1 3，
一般的3—8，不好的8—40
卜一所有的縫隙長度，m
△p——室內要求的正壓值，mmH2O
n——一般沒有經(jīng)過漏損試驗的窗可取1．5
注：此公式參見參見《空氣調節(jié)設計手冊》。
至于排風量可以根據(jù)排風系統(tǒng)計算。須注
意，設計時總體的排風不能大于進風的0．8，否則
可能就無法建立正壓，此系數(shù)為經(jīng)驗系數(shù)。從正
壓考慮得到一個風機的計算容量后，我們還要考
慮到防爆正壓房間內工作人員對新鮮空氣的需
要。《空氣調節(jié)設計手冊》中要求工藝生產(chǎn)廠房的
空調新風量應按每人每小時不小于3O (潔凈室
內要求每人每小時的新鮮空氣量不小于4o )。
在正壓房間內若有散熱元件設備，還應該考慮它
們所需的冷卻空氣。這樣我們根據(jù)房間內的工作
人員人數(shù)可以確定新的風量，與前面按正壓計算
的風量比較取最大的值?？傮w的風量大概是整個
正壓房問容積的5 lO倍，此系數(shù)供大家參考。
對于風機的風壓選擇，GB 3836．17—20o7《正
壓房間或建筑物的結構和使用》中7．2條要求房
問內部和容易發(fā)生泄露的連接管道內部的所有部
分，在門窗都關閉時，相對外部大氣應保持有25
Pa的最小過壓。25 Pa這個數(shù)值很小，很多正壓
房間的用戶都認為它很不可靠，一般都要求在50
Pa以上。保持的正壓也不應該過大，因為過大的
正壓會導致開門困難，人的舒適度降低等。在計
算風機風壓時，還應該考慮到風管的壓力損耗，一
般1米1 Pa的壓力損耗就相當大了，可以根據(jù)實
際的工藝情況確定損耗。
風管設計時應注意以下問題：風管不能突然
擴大或突然縮小，如果管道安裝不合理，突然擴
大、突然縮小、直角彎頭等，造成吸入段阻力過大，
影響了風機效率；風管變徑時，順氣流方向分為擴
大與縮小兩種情況，一般擴大斜度宜不大于1／7，
即是≤150，而縮小不宜大于1／4；風管與風機之間
最好有軟連接，可有效控制震動噪音。風管中可
包括以下內容：消音設備，降低風道產(chǎn)生的噪音；
空氣清潔設備用來過濾灰塵；防火閘要滿足消防
要求；風閘要根據(jù)正壓房間的壓力要求調整風量
大??；止回閥在風機出現(xiàn)故障時防止空氣倒流。
風口設計時應計算出口風速，風速過大會產(chǎn)生噪
音影響正壓房間的工作環(huán)境，人也會因為風速過
大而感覺不舒服，經(jīng)驗認為風管出口風速應不大
于3 m／s。風管的排氣裝置應安裝在正壓房間內
壓力最小的位置，這樣才能保證能將房間內危險
氣體有效排放。此外在正壓房間失壓的情況下，
排氣裝置應能自動關閉，阻止外部爆炸性混合物
的進入。這里可以選擇靠電氣控制的防爆閘門，
也可以選擇依靠壓力控制的余壓閥等設備。
我們在設計時有很多無法精確估計的因素，
如防爆正壓房間的縫隙長度、風機的實際出風量、
風壓等，這些不確定的因素會造成最后控制的效
果不理想。這時可根據(jù)現(xiàn)場情況進行調節(jié)，如設
計時就考慮使用壓力信號控制風機運轉，風機進
行變頻控制，調節(jié)風閘控制保護氣體流量，調整余
壓閥配重保證需要的壓力。
4 其它部分的設計
對防爆正壓房間的主體設計有以下幾方面的
要求。 (下轉第l6頁)
維普資訊 http://www.cqvip.com
l6 曳引式防爆電梯檢驗要求與內容之探討(續(xù)) 《電氣防爆》2008，1
檢驗方法：將上限位開關和極限開關短接。
慢慢將轎廂提起使對重壓在緩沖器上。繼續(xù)提升
轎廂不應被提起。
⑧ 當轎廂面積不能限制載荷超過額定值時，
需要150％額定載荷做曳引靜載檢查，歷時l0分
鐘，曳引繩無打滑現(xiàn)象。
檢驗方法：在曳引輪上將鋼絲繩和曳引輪的
相對位置做出標記，轎廂承載150％額定載荷，歷
時l0分鐘，檢查是否出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。
8．13．4 平層精度
轎廂在空載和額定載荷范圍內的平層精度應
符合下列要求：額定速度V≤0．63 m／s的防爆電
梯，在-4-15 mlTl范圍內。
檢驗方法：用直尺檢查平層精度，著重檢查
空載和額定載荷工況。
8．13．5 檢驗內容與要求：
當電源為額定電壓、額定頻率時，防爆電梯轎
廂半載，向下運行至行程中段(除去加速和減速
段)時的速度，不得大于額定速度的105％，也不
宜小于額定速度的92％。
檢驗方法：轎廂承載50％額定載重量下行至
行程中段時，用防爆電梯速度測試儀按規(guī)定的工
況在防爆電梯鋼絲繩上測量防爆電梯的運行速
度。
·
(上接第2頁)
(1)強度要求，如側向墻面、屋頂?shù)扔凶銐虻?
強度，若是活動房問對吊環(huán)也有強度要求；
(2)防護等級的要求，除保證足夠的氣密性
外，還應保證能夠防雨防雪；
(3)保溫要求，一般都要求墻壁內有50 mm
左右的保溫層，以適應惡劣的工作環(huán)境；
(4)防靜電干擾措施，很多防爆正壓房問都
容納了大量電子設備，這就需要正壓房問提供一
個良好的電磁環(huán)境；
(5)消防要求，設置逃生門，裝飾材料阻燃。
對報警系統(tǒng)，除防爆標準上要求的壓力監(jiān)控
裝置或流量監(jiān)控裝置外，還應考慮可燃氣體報警、
有毒氣體報警、火災報警等。
對應急逃生系統(tǒng)，應設計成可以在房問內部
以一人之力開啟的型式。正常使用時嚴禁在逃生
口外部鎖死。
其它的輔助系統(tǒng)則是在保證防爆性能的情況
8．13．6※ 轎廂分別以空載、50％額定載荷和額
定載荷三種工況，并在通電持續(xù)率40％情況下，
到達全行程范圍，按120次，h，每天不少于8 h，各
起、制動運行1 000次，防爆電梯應運行平衡、制
動可靠、連續(xù)運行無故障，曳引機減速器油溫不應
超過85％C。
檢驗方法：此項試驗由安裝調試單位在安裝
調試過程中進行。檢驗機構查看其檢驗記錄進行
判斷，必要時用點溫計測量油溫。
9．13．7※ 超載運行試驗
防爆電梯在110％額定載荷，通電持續(xù)率
40％的情況下，起、制動運行30次，防爆電梯應可
靠地起動、運行和停止(平層不計)，曳引機工作正
常。
檢驗方法：斷開超載控制電路，進行運行試
驗。
9 結束語
隨著化工、燃氣等工業(yè)的迅速發(fā)展，在易燃易
爆場所使用的電梯也越來越多，檢驗人員在檢驗
防爆電梯時應嚴格按照技術規(guī)范、標準的要求進
行，確保防爆電梯的安全使用。
(續(xù)完)
下，根據(jù)需要設計輔助功能。
5 結束語
我們在進行設計時，在防爆控制方面借鑒了
正壓通風型控制柜的設計思路，設計正壓房間時
借鑒了潔凈廠房的設計思路，吸收它們的優(yōu)點，將
兩者融合起來完成了防爆正壓房間的設計。隨著
GB 3836．17—200o《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備
第17部分正壓房問或建筑物的結構和使用》
的發(fā)布，從國家標準層次規(guī)范了正壓房間的結構、
裝備和操作規(guī)則，這必將有助于正壓房間在防爆
行業(yè)的推廣應用。
參考文獻
[1]GB 3836．17—2oo7，爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第
17部分：正壓房間或建筑物的結構和使用[S]．
[2]GB 5~'／3-2001，潔凈廠房設計規(guī)范[S]．
[3]電子工業(yè)部第十設計院等．空氣調節(jié)設計手冊[M]．
北京：中國建筑工業(yè)出版社，1995．

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