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在(zai)工業(ye)生(sheng)產、石油(you)化(hua)工、燃氣(qi)儲存等易燃易爆場所(suo),可燃性(xing)氣(qi)體(ti)的分(fen)類(lei)與管(guan)理直(zhi)接(jie)關(guan)系(xi)到作(zuo)業(ye)安全(quan)。根據國(guo)際(ji)電(dian)工委(wei)員會(hui)(IEC)標(biao)準(zhun)及(ji)我國(guo)《爆炸性(xing)環境用(yong)電氣(qi)設備》(GB 3836)的規(gui)定(ding),可燃性(xing)氣(qi)體(ti)按(an)其(qi)引(yin)燃溫度(du)(即氣(qi)體(ti)與(yu)空(kong)氣(qi)混(hun)合後能被(bei)電火(huo)花(hua)或熱表(biao)面點燃的低溫度(du))分(fen)為(wei)T1至(zhi)T6六(liu)個組別。其(qi)中,T1~T4組是常(chang)見(jian)的高(gao)風險類(lei)別,其(qi)具(ju)體(ti)定(ding)義(yi)和(he)應用(yong)場景如(ru)下:

壹(yi)、T1~T4組(zu)可(ke)燃性(xing)氣(qi)體(ti)的定(ding)義(yi)與(yu)特性(xing)
1. T1組氣(qi)體(ti)
引(yin)燃溫度(du)>450℃,代(dai)表(biao)物質包括(kuo)氫氣(qi)(H₂)、乙(yi)炔(que)(C₂H₂)等。這類(lei)氣(qi)體(ti)在(zai)高(gao)溫(wen)環境下仍需(xu)要(yao)較(jiao)強的熱(re)源(yuan)才(cai)能(neng)點燃,但壹(yi)旦(dan)燃燒,爆炸威(wei)力(li)極大(da)。例(li)如(ru),氫氣(qi)的最(zui)小點(dian)燃能量僅為(wei)0.019毫(hao)焦(jiao)耳(er),屬於極敏感(gan)氣(qi)體(ti)。
2. T2組(zu)氣(qi)體(ti)
引(yin)燃溫度(du)300℃<T≤450℃,典(dian)型(xing)氣(qi)體(ti)為(wei)乙(yi)烯(xi)(C₂H₄)、丙(bing)烯(xi)(C₃H₆)等石油(you)裂(lie)解(jie)產物。這類(lei)氣(qi)體(ti)在(zai)化(hua)工生產中常(chang)見(jian),需(xu)嚴格(ge)控(kong)制(zhi)設備表面溫度(du)。例如(ru),乙烯(xi)的引(yin)燃溫度(du)為(wei)425℃,若設備運行溫度(du)超(chao)過(guo)此限(xian)值,可(ke)能(neng)引發爆炸。
3. T3組(zu)氣(qi)體(ti)
引(yin)燃溫度(du)200℃<T≤300℃,以(yi)汽油蒸(zheng)氣(qi)(引(yin)燃溫度(du)280℃)、乙醇(C₂H₅OH)等為(wei)代(dai)表(biao)。這類(lei)物質廣(guang)泛存在(zai)於加油(you)站、酒(jiu)精生產車間等場所(suo),需(xu)使(shi)用(yong)防(fang)爆等級(ji)為(wei)T3的電(dian)氣(qi)設備。
4. T4組氣(qi)體(ti)
引(yin)燃溫度(du)135℃<T≤200℃,典(dian)型(xing)代(dai)表(biao)是乙(yi)*(C₄H₁₀O,引燃溫度(du)160℃)和(he)二硫化(hua)碳(CS₂,引(yin)燃溫度(du)102℃)。這類(lei)氣(qi)體(ti)對(dui)熱(re)源(yuan)極為(wei)敏(min)感(gan),例(li)如(ru)乙*蒸(zheng)氣(qi)在(zai)陽(yang)光直(zhi)射(she)下(xia)即(ji)可(ke)能被點(dian)燃。

二、分(fen)組(zu)標(biao)準(zhun)的科(ke)學(xue)依(yi)據
可燃性(xing)氣(qi)體(ti)的分(fen)組(zu)基(ji)於其(qi)分(fen)子結構和(he)化(hua)學(xue)鍵能(neng)。以(yi)T4組(zu)的二硫化(hua)碳為(wei)例(li),其(qi)S=S雙(shuang)鍵鍵能(neng)較(jiao)低(僅約(yue)272 kJ/mol),遠低於T1組(zu)甲(jia)烷(wan)的C-H鍵能(neng)(413 kJ/mol),因(yin)此更(geng)易在(zai)低溫下被(bei)激(ji)活分(fen)解(jie)並引發燃燒。國(guo)際(ji)標(biao)準(zhun)通過(guo)大(da)量實(shi)驗(如(ru)“克利(li)夫(fu)蘭開(kai)杯法")測定(ding)各(ge)類(lei)氣(qi)體(ti)的引(yin)燃溫度(du),最(zui)終(zhong)形(xing)成(cheng)分(fen)級(ji)體(ti)系(xi)。
三(san)、實(shi)際應用(yong)中的安全(quan)措施
1. 設備選(xuan)型
根據GB 3836.1規(gui)定(ding),在存在(zai)T1組(zu)氣(qi)體(ti)的區(qu)域,電(dian)氣(qi)設備最(zui)高(gao)表(biao)面溫度(du)不得(de)超(chao)過(guo)450℃;T4組(zu)區(qu)域則(ze)需(xu)控(kong)制(zhi)在(zai)135℃以(yi)下(xia)。例(li)如(ru),化(hua)工廠的氫氣(qi)壓(ya)縮(suo)機必須選(xuan)用(yong)T1組防(fang)爆電機,而(er)乙(yi)*蒸餾車間則需(xu)配(pei)備T4組(zu)防(fang)爆燈(deng)具(ju)。
2. 監(jian)測與預(yu)警(jing)
現代(dai)工廠采(cai)用(yong)紅外(wai)氣(qi)體(ti)分(fen)析(xi)儀和(he)電化(hua)學(xue)傳(chuan)感(gan)器(qi)實(shi)時監(jian)測氣(qi)體(ti)濃(nong)度(du)。以(yi)乙(yi)烯(xi)生產裝(zhuang)置(zhi)為(wei)例(li),當檢測到T2組(zu)氣(qi)體(ti)濃(nong)度(du)達到爆炸下(xia)限(xian)(LEL)的25%時,系(xi)統(tong)會(hui)自動(dong)啟(qi)動通風並切(qie)斷電源。
3. 操(cao)作(zuo)規(gui)範
在T3組汽油儲罐區,嚴禁(jin)使(shi)用(yong)非防(fang)爆工具(如(ru)鐵質扳手(shou)可能(neng)產生火花(hua)),工作(zuo)人員(yuan)需(xu)穿(chuan)戴防(fang)靜電服(fu)。美國(guo)化(hua)學(xue)安全(quan)委(wei)員會(hui)統(tong)計(ji)顯示,70%的加油(you)站火災(zai)源於未(wei)遵守(shou)T3組(zu)操(cao)作(zuo)規(gui)範。

四、國際(ji)對比與標(biao)準(zhun)演(yan)進(jin)
歐盟(meng)ATEX指令(ling)與我國(guo)GB 3836均采(cai)用(yong)IEC標(biao)準(zhun),但美國(guo)NEC(國家(jia)電氣(qi)規(gui)範)將T4細分(fen)為(wei)T4A(120℃<T≤160℃)和(he)T4B(100℃<T≤120℃)。最(zui)新修(xiu)訂(ding)的ISO 80079系(xi)列(lie)標(biao)準(zhun)新(xin)增(zeng)了對(dui)納米級(ji)粉(fen)塵與氣(qi)體(ti)混(hun)合物的分(fen)組(zu)要(yao)求,反映出(chu)標(biao)準(zhun)隨技術發(fa)展(zhan)的動(dong)態(tai)調整。
五(wu)、典(dian)型(xing)案(an)例(li)分(fen)析(xi)
2015年天津(jin)港(gang)“8·12"爆炸事(shi)故(gu)調(tiao)查(zha)顯示,硝(xiao)化(hua)棉(mian)(T4組(zu)物(wu)質(zhi))在高(gao)溫(wen)天氣(qi)下(xia)自燃,繼(ji)而(er)引(yin)爆相(xiang)鄰(lin)的T1組(zu)氫氣(qi)鋼(gang)瓶(ping),最(zui)終(zhong)造(zao)成(cheng)165人死亡(wang)。該事(shi)件凸顯了混(hun)合組別(bie)氣(qi)體(ti)共(gong)存時的疊(die)加風險,促(cu)使(shi)我國(guo)修(xiu)訂(ding)了《危(wei)險化(hua)學(xue)品倉(cang)庫設計(ji)規(gui)範》,強制(zhi)要(yao)求不同(tong)組(zu)別氣(qi)體(ti)分(fen)庫儲存。
結語
理解(jie)T1~T4組(zu)可(ke)燃性(xing)氣(qi)體(ti)的特(te)性(xing),是構(gou)建(jian)本(ben)質安全(quan)型工廠的基(ji)礎。隨著(zhe)新(xin)能(neng)源(如(ru)氫能)的推廣(guang),T1組物(wu)質的應用(yong)場景將持(chi)續(xu)擴(kuo)大(da),這(zhe)對防(fang)爆技術提(ti)出(chu)更(geng)高(gao)要(yao)求。未(wei)來(lai),通過(guo)物(wu)聯網技術實(shi)現氣(qi)體(ti)組(zu)別(bie)與(yu)設備狀態的智能匹配(pei),將成(cheng)為(wei)預(yu)防(fang)燃爆事(shi)故(gu)的關(guan)鍵路(lu)徑。