燃气锅炉房的防爆问题分析

锅炉房的整个建筑物内不同房间如何考虑防爆，一直是行业内颇具争议的点。

锅炉房的争议点多，不仅是因为其原料（燃油、燃气、煤）和导热介质（热水、蒸汽）不同，同时考虑到其布置位置（专用房间、民用建筑贴邻、民用建筑内---）、容量和用途（民用、工业、区域锅炉房）不同，标准也不可能一次性将防爆问题写出来，故大家在设计时争议点较多。

一、需要考虑爆炸的物料介质

1、原料

燃气：可燃气体，需考虑。

燃油：需具体分析其闪点。一般为柴油，若其闪点高于60℃，不考虑作为释放源。

煤：首先根据煤的特性判断是否为可燃性粉尘；若为可燃性粉尘，需再根据具体的工艺布置考虑粉尘爆炸区域，一般重点考虑卸煤、煤库、破碎等区域和环节。

2、导热介质

热水、蒸汽：不考虑。

题外话：有一种为导热油热媒，其建筑物称为“导热油炉房”，本次不讨论。

因燃气作为原料的锅炉房较为常见，也是大家最常讨论的类型，故本次仅讨论燃气锅炉房。

二、相关规范及文章

1、《爆炸危险环境电力装置设计规范》 GB50058-2014

2、《城镇燃气设计规范（2020年版）》GB50028-2006

3、《锅炉房设计标准》GB50041-2020

4、《石油化工企业设计防火标准（2018年版）》GB50160-2008

5、《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》GB/T50493-2019

文章

1、《燃气锅炉房电气设计探讨》刘叶语 丁杰《建筑电气》2016.05

2、《燃气锅炉房电气防爆安全分析》胡海金，林威，李山河《煤气与热力》2018.08
3、《燃气锅炉房电气防爆设计探讨》朱鹏等，《工程技术研究》2020.01

4、《简谈燃气锅炉房电气设计》张诗珊，刘金龙《建筑电气》2016.08

5、《锅炉房电气设计探讨》史永果，李清刚，《建筑电气》2012.03

基本常识点：

1、建筑物的火灾危险性（甲乙丙丁戊）与是否为爆炸环境不是对等的直接关系。换句话讲，甲类建筑或乙类建筑，并不代表其一定为爆炸环境；反之，建筑物有爆炸区域，并不一定非得是甲、乙类建筑。

比如丙类车间内也可能有部分为爆炸区域，只是有可能面积没那么大而已。

2、在讨论问题时，应将“锅炉房”和“锅炉间”分开看待，这点至关重要。具体见《锅炉房设计标准》GB50041-2020术语。

3、明火设备术语解释见《石化规》2.0.8术语。

明火设备：燃烧室与大气连通，非正常情况下游火焰外露的加热设备和废气焚烧设备。

三、讨论点

1、有观点认为：根据《锅炉房设计标准》，锅炉间为丁类生产厂房，所以锅炉间为非爆炸区。（文章3的观点：若锅炉间有2区，就得是甲类厂房，这也是不合适的。）

根据前面的常识点1，火灾危险和是否含有爆炸区不是对等的。对于锅炉间来讲，因其锅炉设备本身为“明火设备”，则可以根据《爆规》的3.2.2条规定，明火设备附近按照非危险区，包含锅炉本身所含有的仪表等设施。

个人对锅炉间定义成丁类生产厂房的理解：因其唯一的危险介质即其燃料气，在做好通风的情况下，不再对整个建筑的防火方面有过高的要求。但这并非意味着锅炉间内没有释放源，如果在锅炉间有阀门或法兰等，还是会有小部分的爆炸区。考虑锅炉间通风良好，《爆规》建议与锅炉设备相连接的管线上的阀门等可能有可燃性物质存在处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。

对于”明火设备附近“，规范没有明确一个具体距离，应该是规范留了一个口子，因为这个确实不好定。唯一的定过这个距离的规范就是SHT 3038-2000《 石油化工企业生产装置电力设计技术规范》，其4.2.6条提到明火的设备周围1.5m。但在后来更新的SHT 3038-2017 《石油化工装置电力设计规范》删除了1.5m的距离要求，更新后的内容与《爆规》3.2.2条一致。

2、锅炉间为丁类生产厂房。锅炉间定义成丁类，不能推出其空间内无释放源、无2区。如果锅炉间内有多处阀门、法兰，距离释放源一定范围内还是属于局部2区的爆炸危险环境。

3、对于小型的锅炉房，一般其燃气调压间会与锅炉间设置在一起。根据《锅炉房设计标准》15.3.8,：“燃气调压间等有爆炸危险的房间...”可以看出，燃气调压间因其风险较大，直接定义为由爆炸危险的房间。

4、有观点认为在锅炉间内设置可燃气体探测，使浓度达不到爆炸下限即可不考虑防爆划分。

根据《锅规》的11.1.9条，可燃探测需要联动事故风机并切断总供气或供油的总切断阀。

锅炉间内设置可燃气体探测，一般为25%和50%LEL（GB/T50493-2019的5.5.2条，其中LEL为爆炸下限，术语见爆规的2.0.11）。

根据《爆规》3.2.2条，只有当可燃物质可能出现的最高浓度不超过爆炸下限值的10%时，可划分为非爆炸环境。但25%LEL的一级报警设定值和50%LEL的二级报警设定值无法控制其最高浓度不超过下限的10%。

设置可燃探测可以有效降低风险，但不能作为划分为非爆炸区的依据。

5、有观点认为根据 《城镇燃气设计规范（2020年版）》的附录D的 D.0.2第2条第三款和附录E的E.0.6第3条，认为整个锅炉房不是爆炸环境。（文章2的观点）

其实规范的本意应该是指锅炉房内，放置锅炉本体的锅炉间内的锅炉本体为明火设备，其附近区域为非爆炸环境，而不是指整个锅炉房为非爆炸环境。（试想，一个装置区，放几台明火设备，只能保证其自身为非爆炸区域，远处的不能保证。可以将其看做是一个泥菩萨，只能保证自身。）

6、《精细化工企业工程设计防火标准》，燃油、燃气导热油炉房应独立设置....，当工艺要求与甲、乙类厂房贴邻时，导热油炉房的门和窗、排气筒应位于爆炸危险区域之外。

有观点认为，根据此条可以推出导热油炉房内没有爆炸危险区域。

个人理解此点仅为工艺在布置时需要考虑的措施之一，不能推导出导热油炉房为非爆炸危险环境。比如燃气的导热油炉房，其调压间是不是一样也得按爆炸环境考虑。

7、《锅规》第15.2.2条的条文说明仅明确了天然气调压间为爆炸危险区域，有观点认为其他没有提到的均不考虑爆炸区域。

这种理解观点不合适。规范的本意是原文中提到的“锅炉间、燃气调压间、燃油泵房、煤粉制备间、碎煤机间和运煤走廊”等，需要根据实际情况判断是否有危险区域。比如燃油泵房需要根据具体的介质来判断是否为爆炸区，其有可能是爆炸区，也有可能不是爆炸区。

四、小结

1、锅炉间为丁类厂房。但防爆通风措施、外墙和楼板的防爆措施、泄压面积等需要严格执行。

2、锅炉间内若有阀门、法兰，释放源为独立的释放源，局部范围内为2区，应注意释放源附近避免放置电气设备。（文章1和文章4的观点）

3、没有阀门、法兰或类似装置的连续金属管道，可以划分为非危险区。

4、如果把整个锅炉房设置成一个大通间，将锅炉间与燃气调压间组合在一起，此时“锅炉间”=“锅炉房”，显然局部是有爆炸环境的。况且这也不是规范的本意：《锅炉房设计标准》15.1.5 调压间的门窗应向外开启并不应直接通向锅炉间，地面应采用不产生火花地坪。

5、在生产过程中使用明火的设备的附近区域，可划分为非爆炸危险环境。

（可以理解为明火设备本身可以作为非爆炸区，但不能降低远处的爆炸区域）

五、难点

1、在生产过程中使用明火的设备的附近区域，没有具体的尺度来把握。

2、锅炉间内的阀门、法兰附近为局部2区。具体可参考如下：

a. GB 3836.14 爆炸性环境 第14部分：场所分类爆炸性气体环境

b. GB50058-2014 爆炸危险性环境电力装置设计规范

c. 石油库设计规范 GB50074-2014