朱 鹏，李远付，薛冬华，鲁 敏

（中国石油工程建设有限公司青海分公司，甘肃 酒泉 736202）

近年来，随着我国经济建设的发展和城市规模的不断扩大，以及各地区雾霾现象的不断加剧与蔓延，人们对生活所处的大气环境愈发重视，环保意识不断增强。同时，国家对环境保护的要求也在越来越严，并且相继出台了关于节能减排、去产能、去杠杆等一系列政策法规，尽可能地调整我国目前的能源消费结构，努力使清洁能源——天然气在我国能源消费结构中所占的比例越来越大，这也就催生出了大量使用天然气的设备，其中燃气锅炉以其固有的清洁环保、运维简单、节能高效等优势脱颖而出，被大规模应用于工业生产和人们的生活之中。

1 天然气的概念及燃气锅炉房电气防爆设计的问题

天然气作为燃气锅炉的燃料，其主要成分为甲烷，以及少量的乙烷、丙烷等，热值相对较高，燃烧产物为水蒸气和二氧化碳。天然气属于清洁、环保、优质、高效能源，但天然气本身密度比空气小，具有易燃、易爆性，且爆炸下限为5%～15%，其泄漏后会对周围环境造成很大的危险。考虑到天然气使用过程中的运行安全，通常设计院在燃气锅炉房的相应设计中也是慎之又慎，部分设备及部件也经常选用防爆型设施。久而久之，随着行业的发展，燃气锅炉房也越建越多，许多业内及相关人士就“燃气锅炉房内电气等相关设施是否应该采用防爆型设施”这一问题一直存在着疑惑，这不仅会对项目投资产生影响，而且还会给项目建成后的运行阶段带来困扰。对此，笔者从国家标准规范与工程设计的角度，并结合自己多年工作经验，对其进行总结与探讨。

2 国家标准关于燃气锅炉房电气防爆设计的相关规定

目前，在燃气锅炉房的设计中，主要依据的国家现行规范有《锅炉房设计规范》（GB 50041-2008）、《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014）、《城镇燃气设计规范》（GB 50028-2006）、《爆炸危险环境电力装置设计规范》（GB 50058-2014）、《油气田及管道工程仪表控制系统设计规范》（GB/T 50892-2013）等。

2.1 燃气锅炉间的火灾危险性类别划分

《锅炉房设计规范》（GB 50041-2008）第15.1.1条第1 项中明确写道：“锅炉间应属于丁类生产厂房”，即锅炉间生产的火灾危险性类别属于甲类。《锅炉房设计规范》是我国专门针对锅炉房设计制定的国家级标准规范，其旨在使锅炉房设计达到工艺先进、安全可靠、节能环保、经济适用等目标，适用于绝大多数工业与民用、区域集中与分散锅炉房等工程项目，是锅炉房项目前期设计阶段的主要规范依据，因此该规范中的如此表述具有一定的权威性和定论性，且目前我国行业内一直以来的锅炉房项目设计也是照此执行，在业内具有统一性。

《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014）第3.1.1条及表3.1.1 规定，生产的火灾危险性共分为五类，分别为甲、乙、丙、丁、戊类。其中有条款明确规定使用或产生“爆炸下限小于10%的气体”生产的火灾危险性类别属于甲类，“利用气体、液体、固体作为燃料或将气体、液体进行燃烧作其他用的各种生产”的火灾危险性类别属于丁类。而燃气锅炉间是将天然气作为燃料直接燃烧后生产热水或蒸汽的生产厂房（车间），根据以上的划分规定可知，燃气锅炉间属于丁类生产厂房。这一归述也与《锅炉房设计规范》（GB 50041-2008）中第15.1.1 条第1 项“锅炉间应属于丁类生产厂房”的规定相一致，因此以上两个规范对于此项规定具有一致性。

2.2 燃气锅炉间爆炸和火灾危险场所的等级划分

《锅炉房设计规范》（GB 50041-2008）第15.2.2 条规定，燃气锅炉房的锅炉间其爆炸和火灾危险场所等级划分须满足《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB 50058-2014）中的相关规定。查《爆炸危险环境电力装置设计规范》，其3.2.2 条中第3 项明确规定：在生产过程中使用明火的设备附近，或炽热部件的表面温度超过区域内可燃物质引燃温度的设备附近，符合该条件时可划为非爆炸危险区域。并且，第3.2.2 条中第3 项的条文说明中明确写道：明火设备附近包括锅炉本身所含有的仪表等设施，均按非危险区域考虑。而且，燃气锅炉房在《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014）和《锅炉房设计规范》（GB 50041-2008）中都一致要求其应具有良好的自然通风或机械通风设施，并对燃气锅炉间的正常通风换气次数（不少于6 次/h）、事故通风换气次数（不少于12 次/h）及通风设备应选用防爆型设施等都有明确要求，认为燃气锅炉房是属于通风良好的场所；还建议与锅炉设备相连管线上的阀门等可能有可燃性物质存在，按照独立的释放源考虑危险区域，并可根据通风良好的场所适当降低危险区域的等级。

由上可知：

（1）锅炉间内的锅炉设备附近属于非爆炸危险区。

（2）锅炉间内与锅炉设备相连管线上可能有可燃性物质存在的阀门，主要为锅炉供气管线末端燃烧器前的燃气阀组（稳压阀、过滤器、电磁阀等）和计量阀组，而实际（设计）中此类阀组一般均位于锅炉本体与燃烧器旁边，按照阀门位置划分其本身已处于锅炉设备的附近，属于非爆炸危险区域之内。

（3）燃气锅炉间本身已配设独立的送排风系统，属于通风良好的场所，而且还设有可燃气体浓度检测报警系统，并与锅炉供气（燃气）总管上的紧急切断阀及锅炉间的事故排风设备（防爆排风机）联动，当可燃气体浓度达到25%LEL 时进行一级报警，当可燃气体浓度达到50%LEL 时进行二级报警，同时联锁关闭燃气供气母管总切断阀和启动锅炉间内排风扇（防爆排风机），即二级报警时室内燃气来路已被切断、泄露的气体已开始被强制通风进行稀释并外排。供气管线上的阀组若按独立释放源（二级释放源）考虑危险区域（2 区）时，按照上述规范及条文说明降低危险区域的等级，即供气管线上阀组附近处的危险区域等级将低于2 区标准（或达不到爆炸危险区域2 区的级别）。由于2 区是爆炸性气体环境危险区域划分中的最低级别，换言之，供气管线上阀组附近区域达不到爆炸危险区域的最低级别，即属于非爆炸危险区域，这一结论也与《爆炸危险环境电力装置设计规范》（GB 50058-2014）第3.2.2 条规定是一致的、是合理的。

（4）若将供气管线上的阀组按照独立释放源（二级释放源）考虑危险区域（2 区）并不考虑降低危险区域的等级，此时的燃气锅炉间按照《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014）中第3.1.1 条的规定将被定义为甲类生产厂房（车间），而这一定性不仅与《锅炉房设计规范》（GB 50041-2008）第15.1.1 条第1 项中“锅炉间应属于丁类生产厂房”的规定相互矛盾，而且与《爆炸危险环境电力装置设计规范》（GB 50058-2014）中第3.2.2条关于非爆炸危险区域划分的规定自相矛盾，此外，还与我国目前行业内燃气锅炉房设计及现场实际情况大不一致。因此，将燃气锅炉间定义为甲类生产厂房（车间）这一定性是错误的。

2.3 其他规范对燃气锅炉间爆炸危险区域等级划分的相关规定

《城镇燃气设计规范》（GB 50028-2006）附录D的第3 条中明确规定，在生产过程中使用明火的设备的附近区域，如燃气锅炉房等用电场所可划为非爆炸危险区域。

《城镇燃气设计规范》（GB 50028-2006）附录E（液化石油气站用电场所的爆炸危险区域等级和范围的划分）的第E.0.6 条中明确规定，在生产过程中使用明火的设备或炽热表面温度超过区域内可燃气体着火温度的设备附近区域，如锅炉房、热水炉间等用电场所可划为非爆炸危险区域。

由以上可以看出，《城镇燃气设计规范》（GB 50028-2006）中已经明确规定了燃气锅炉房及热水炉间等建筑的空间或区域范围内均属非爆炸危险区域，这一规定也佐证和验证了燃气锅炉间应划分为非爆炸危险区域的这一结论，同时与《锅炉房设计规范》（GB 50041-2008）和《爆炸危险环境电力装置设计规范》（GB 50058-2014）这两个规范中的相关规定保持一致。从标准规范的角度来讲，这也体现了国家标准对同一问题规定的一致性和统一性，有利于行业的长期稳定发展。

3 设计过程中的常见做法

目前，我国燃气锅炉房的设计中，大多设计人员都将燃气锅炉间内的照明灯具设计为防爆型，其余锅炉电控箱及锅炉的电气仪表等均为非防爆设备。对于这一做法，从规范层面来讲，燃气锅炉间被划分为非爆炸危险区域，锅炉间内的照明灯具采用非防爆设施即可满足规范要求，且与其他电气设施一致均属非防爆设施。但在实际工程设计中由于大家对天然气使用的安全特别重视，设计人员在设计时也是相当谨慎，通常会考虑燃气锅炉间内可能有天然气的泄漏并集聚在锅炉间顶部，为安全起见将锅炉间内照明灯具设计为防爆型，以提高锅炉房运行期间的安全系数。但此种做法属于设计人员人为地提高设计标准，而非国家现行规范要求如此。此外，如果有地方政府部门出台的地方性法规要求锅炉间内电气设施采用防爆型时，设计文件也需遵守该地方法规并按其具体要求执行，以确保文件合理合规。

4 结束语

首先，通过对燃气锅炉房设计相关规范分析后得出：燃气锅炉房属于丁类生产厂房，燃气锅炉间属于非爆炸危险区域，锅炉间内的锅炉本体及锅炉自身仪表、锅炉控制柜、电控箱、节能器、鼓风机等设备均为非防爆设施，电气部分相关设施按照非爆炸危险区域进行设计满足现行国家规范要求。

其次，如果项目当地政府部门有出台的地方性法规，明确要求锅炉间内电气设施采用防爆型时，设计人员应当遵守并执行该地方性法规。

最后，除以上情况外，设计人员为考虑燃气锅炉房的运行安全，设计中采用部分合理的安全措施（如照明灯具、开关采用防爆型设施等）时，建议广大的设计行业同仁在文件的适当位置处对所采取相关措施的设计意图与目的加以说明，以便避免有人误解，引起不必要的麻烦。同时，设计文件中对这一问题的明确阐述，还可作为在一定时期（各相关规范及地方法规等对此问题的规定与要求的有效期）内运行单位在迎接安全相关审核检查时依据资料，利于项目建设方的运行管理方便。