根据国家标准规范及生产需求，电子、医药等有用到危险化学品的厂房都会将其集中置于甲、乙类仓库。而这些仓库作为爆炸产生的源头之一，除了必要的土建防爆措施之外，机电防爆尤为重要。笔者结合爆炸产生的因素对某电子芯片厂房内的甲类仓库电气防爆设计进行分析、总结。

该仓库为爆炸性气体环境，防爆电气设备组别、级别不应低于该环境内气体混合物的级别、组别；还应根据爆炸危险区域划分来选择电气设备保护级别及防爆结构。

(1）可燃气体或蒸气爆炸性混合物分级、分组

爆炸性气体混合物按其最大试验安全间隙或最小点燃电流比分级，应符合下表1；爆炸性气体混合物的分组应按引燃温度划分，并应符合表2；Ⅱ类电气设备的温度组别、最高表面温度和气体、蒸气引燃温度之间的关系应符合爆炸危险环境电力装置设计规范（以下简称爆规）中的表3。

表1 爆炸性气体混合物分级  下载原图

表2 引燃温度分组  下载原图

本次案例根据工艺提资，该仓库内存储的物质为氨气、氢气、天然气,且不同气体分别位于不同隔间内，为单组分气体和蒸气，可直接从爆规附录C查得可燃气体或蒸气爆炸性混合物分级、分组如表3。

表3  下载原图

若其他案例情况为多组分气体和蒸气，则混合气体按可安下式估算：

为混合气体的最大试验安全间隙(mm),MESGi为混合气体中各组分的最大试验安全间隙(mm),Xi为混合气体中各组分的体积百分含量。

(2）爆炸危险区域划分。仓库内的气体均存储于气瓶内，在正常运行时基本不可能出现爆炸性气体混合物的环境，即使出现也仅仅是短时存在；爆炸危险区域按图1划分：

图1  下载原图

综上及结合爆规，该爆炸危险区域的电气设备选型为Gb级隔爆型结构，防爆等级为ⅡCT1级。

(3）电气设备安装。爆炸性环境的电气线路和设备均应装设过载、短路和接地保护（不可能产生过载的设备除外），对于电动机配电，除按现行国标要求装设必要的保护之外，还应装设断相保护；如果电气设备自动断电可能产生危险比引燃产生的危险更大时，应只报警不断电。电气设备应安装于爆炸危险区域外或爆炸危险性较小的地方，且均应明装。仓库配电箱应装设于仓库外。

(1）敷设电气线路时，应选择在爆炸危险性较小或距离释放源较远的地方明敷，且尽量沿建筑物外墙敷设，电气线路在穿过楼板处或不同区域之间的墙时，其孔洞应严密堵塞。线路敷设时应避开可能受到振动、机械损伤、受热、腐蚀的地方，无法避开时应采取预防措施。

(2）电缆配线的技术要求（如表4):

表4  下载原图

导体的载流量不应小于断路器长延时过电流整定值及熔断器额定电流的1.25倍，电缆保护钢管应采用低压液体输送用镀锌焊接钢管，与电气设备的连接处采用挠性连接。

(3）电气线路的隔离密封应符合爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范中的各条文要求。

建筑物的防雷分类按建筑物防雷设计规范确定，该仓库为具有2区的爆炸危险场所的建筑物，按第二类防雷设计，接闪网网格不应大于10m×10m或12m×8m，在屋面采用φ10热镀锌圆钢沿屋顶明敷,接闪带的支架在直线处的间距为1000mm,在转角处间距为500mm,支架的高度为200mm；所有突出屋面的烟囱、屋面金属管道及金属透气管、风机等构件均应与接闪网连接,设施构架金属外壳应两点接地；建筑物顶部和外墙上的接闪器必须与建筑物栏杆、管道、设备、门窗等外露的金属物进行电气连接。

易燃液体在储运过程中很容易产生和聚集静电荷，并且消散慢。如果未安装导除静电装置或导除静电装置失灵，易燃液体冲击，在罐壁上集聚静电荷放电打火，会引燃易燃易爆蒸气，因此做好防静电措施对于减小爆炸发生的可能性具有重要作用，具体措施如下：

(1）在仓库内设置防静电接地端子箱，沿建筑物内墙明敷接地干线（热镀锌扁钢-40X4）敷设高度距地坪0.2m，过门时接地干线沿地坪暗敷设，将事故排风管道、储罐等所有金属部件进行静电接地。

(2）在仓库外部设置静电消除装置，确保进入仓库前将人体或储罐所带的静电先消除，从而避免将外部静电带入爆炸危险区域。

可燃气体泄漏是爆炸发生的主要原因之一，因此对其在仓库内的浓度探测是不可缺少，建筑防火规范也有明确规定在有可能散发可燃气体、可燃蒸气的场所必须设置可燃气报警装置。

探测器的选择应根据气体的特性选择，本仓库储存氨气、氢气、天然气的隔间分别选用氨气探测器、氢气探测器、甲烷探测器；氨气属于易燃且有毒气体，故按有毒气体探测设置，探测器设置在释放源上方1米范围内，并在仓库的最高点气体易积聚处设置探测器；氢气及甲烷探测器按可燃气体探测设置，探测器设置在释放源上方7.5m范围内，并在仓库的最高点气体易积聚处设置探测器，探测器均选用电化学型。

可燃气体和有毒气体均采用二级报警系统，可燃气体二级报警设定值不大于50%爆炸下限，一级报警不大于25%爆炸下限；有毒气体二级报警设定值不大于10%直接致害浓度，一级报警设定值不大于20%直接致害浓度，当可燃、有毒气体浓度值达到二级报警设定值时，启动仓库外围设置的声光报警器，并联动开启事故风机排风，并将报警信号传至有人值班的场所，从而使值班人员可以第一时间采取应急措施，避免事态进一步恶化。

综上所述，甲类仓库与正常环境的电气设计相比，电气设备选型安装、线路敷设、防雷、防静电接地、气体报警设置有较多更严格的要求，在设计时应特别注意。做好电气的防爆设计，对降低爆炸事故的发生具有关键作用。