鉅大LARGE | 點擊量：9797次 | 2021年05月25日
探討蓄電池室的防爆規(guī)定
國家標準GB50172-2012《電氣裝置安裝工程蓄電池施工及驗收規(guī)范》第1.0.2條規(guī)定本規(guī)范適用于電壓為12V及以上，容量為25Ah及以上的閥控式密封鉛酸蓄電池組和容量為10Ah及以上的鎘鎳堿性蓄電池組安裝工程的施工與質(zhì)量驗收，表明該規(guī)范適用于閥控式密封鉛酸蓄電池和鎘鎳堿性蓄電池；第3章基本規(guī)定第3.0.7條：蓄電池室應采用防爆型燈具、通風電機，室內(nèi)照明線應采用穿管暗敷，室內(nèi)不得裝設開關和插座，該條的條文說明：為確保人身安全和設備安全，本條規(guī)定為強制性條文。蓄電池充、放電和運行時，會有少量的氫氣逸出，開關插座在操作過程中有可能出現(xiàn)電火花而引發(fā)氫氣爆炸。為了防止氫氣發(fā)生爆炸對人身安全和設備安全造成危害，規(guī)定室內(nèi)不得裝設開關、插座，并應采用防爆型電器，表明蓄電池室存在比空氣輕的可燃氣體氫；蓄電池室整個的電力裝置設計要求按爆炸性氣體環(huán)境設計。即該施工驗收規(guī)范以強制性條文的形式規(guī)定蓄電池室的設計及閥控式密封鉛酸蓄電池組、鎘鎳堿性蓄電池組的蓄電池室需按防爆環(huán)境設計和選用電氣設備，與國家標準GB50058-2014《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》對蓄電池室的爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域的劃分，并根據(jù)爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域范圍及氫混合物的級別和溫度組別正確執(zhí)行其電氣設計的規(guī)定不相協(xié)調(diào)。
GB50172-2012第3.0.7條的規(guī)定過分籠統(tǒng)，未從氣體防爆設計的角度詮釋爆炸性氣體危險區(qū)域依據(jù)何國家現(xiàn)行標準、在何條件下確定；并未說明所設置通風電機的用途及運行方式、通風電機控制裝置的布置及供電的要求；也未規(guī)定蓄電池室所選防爆電氣裝置的級別和溫度組別等，在科學性和可操作性方面差。
目前國內(nèi)運行、在建、正在設計的A級、B級數(shù)據(jù)中心的UPS間的閥控式密封鉛酸蓄電池、UPS的交流電源配電裝置、UPS饋出配電裝置均布置在同一房間；設備、照明均沒有按防爆環(huán)境設計要求和選型，是否按GB50172-2012的規(guī)定整改？筆者質(zhì)疑GB50172-2012第3.0.7條的規(guī)定是否合理？
爆炸性氣體環(huán)境的電氣設計必須按GB50058-2014的規(guī)定正確確定蓄電池室的爆炸性氣體環(huán)境的區(qū)域劃分，正確選擇用電設備。本文以此命題進行探討。
討論
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
a.依據(jù)現(xiàn)行國家爆炸性氣體環(huán)境的相關標準規(guī)定、閥控式密封鉛酸蓄電池工作原理蓄電池室爆炸性氣體危險區(qū)域劃分的分析，不難看出通風等級不同、通風有效性不同其爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域的范圍大小、是否存在爆炸危險區(qū)域也不同，所以籠統(tǒng)提出蓄電池室按爆炸危險環(huán)境選用防爆電器和設備不具科學性。且GB50172-2012提法與相應現(xiàn)行國家標準提法不協(xié)調(diào)，科學性、協(xié)調(diào)性、可操作性差，給設計、審圖、施工帶來諸多問題。
b.按照GB50058-2014的規(guī)定，閥控式密封鉛酸蓄電池室為ⅡC級的分類。當蓄電池室按氫氣爆炸性氣體危險環(huán)境2區(qū)設計時，則電氣設備需選用滿足ⅡCT1分級分組的要求，其防爆結構應符合規(guī)范的規(guī)定，例如隔爆型設備應滿足ExdⅡCT1。
c.行業(yè)標準DL/T5044-2004第9.1.10條規(guī)定蓄電池室室內(nèi)的通風換氣量應按保證室內(nèi)含氫量（按體積計算）低于0.7%，含酸量小于2mg/m3計算。通風電動機應為防爆式；在條文說明中解釋到：由于閥控式密封鉛酸蓄電池在正常工作時，可保持氣密和液密狀態(tài)，基本上沒有氫氣和酸氣逸出，但是，為防止萬一有氫氣泄漏，故仍要有良好的通風和采用防爆式電機。當然，采暖通風專業(yè)根據(jù)排氫量的減少，可適當簡化設計。表明選用防爆設備的出發(fā)點是防止萬一。防止萬一是無止境的，依據(jù)實際情況不設防與過度設防均是不對的，是用錢和物質(zhì)來支撐的，且未必可靠、合理，GB50172-2012作為工程建設標準必須有一適度的安全度要求。對閥控式密封鉛酸蓄電池室的爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域劃分不進行精細化設計，一切按防止萬一考慮，失去了編制工程建設標準的意義，會帶來資金、物質(zhì)、人力的巨大浪費，不符合國家節(jié)能、節(jié)材、綠色建筑的精神。
d.國標GB50058-2014在總則明確不適用于災難性事故，GB3836.14-2000中指出本標準適用于在正常條件下由于出現(xiàn)可燃性氣體或蒸氣與空氣混合可能出現(xiàn)點燃危險的場所，但不適用于……超出本標準所論述的異常性概念的嚴重事故故障場所（本標準中所用的嚴重事故這個概念是屬于那些不可預料的事故，例如：壓力容器破裂或管線破裂等，這類情況均屬不可預料的）。
爆炸危險區(qū)域劃分是依據(jù)在正常運行時出現(xiàn)的爆炸性氣體環(huán)境的情況來界定的，并通過對設備選型和防止引燃措施的防爆設計來防范正常運行時出現(xiàn)的爆炸性氣體環(huán)境的氣體爆炸事故。
防爆設計規(guī)范的規(guī)定不包括設備破裂、損壞時介質(zhì)外泄的事故，事故時需采取隔離不合適的電氣設備、停運、斷電、抑制泄漏、緊急通風等措施來防止爆炸事故及擴大事故。
e.蓄電池室一旦確定為氫氣爆炸性危險環(huán)境，所有電氣設備及布線系統(tǒng)均應執(zhí)行國標GB50058-2014的相關規(guī)定。GB50172-2012僅要求室內(nèi)照明線應采用穿管暗敷，室內(nèi)不得裝設插座無編制依據(jù)支撐。
f.根據(jù)工程建設程序，蓄電池室是否要按防爆環(huán)境及設備選擇、布置、安裝要求是由工程設計來確定的，施工安裝、驗收需滿足設計文件的要求。爆炸危險環(huán)境電氣裝置設計執(zhí)行GB50058-2014及GB3836系列標準，施工驗收是設計的下道工序。施工驗收規(guī)范不是依據(jù)國家現(xiàn)行防爆設計標準來規(guī)范和對設計的不足進行補充，而采用強制性條文的形式修改設計于理不通，不具指導施工安裝效力。
g.國內(nèi)建成的A級、B級數(shù)據(jù)中心廣泛采用UPS、UPS電源配電系統(tǒng)、UPS輸出配電系統(tǒng)、閥控式密封鉛酸蓄電池組布置在UPS機房，UPS、配電裝置均采用非防爆型。從機房的運行實踐表明UPS機房雖然有容量符合GB50172-2012要求的閥控式密封鉛酸蓄電池室的規(guī)定，但依據(jù)GB50058-2014和GB3836.14-2000對爆炸危險環(huán)境劃分規(guī)定為非爆炸危險環(huán)境進行設計是正確的。
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