浅谈液货船危险区域及电气设备安全

液货船的特殊性以及载运货物的多样性，决定了每一艘船舶危险区域划分与其载运舱室的电气设备选型的不同。正确的危险区域划分与电器设备的选型在船舶安全设计中非常重要。本文通过对液货船危险区域划分概述，梳理船舶各典型位置电气设备配备要求，提出液货船电气设备应用中需要注意的５个安全问题，便于从业人员更好的理解和关注。

关键词：液货船；危险区域；电气设备；安全问题

一、引言

随着世界贸易和运输业的快速发展，危险货物贸易运输量逐年上升。通常载运散装危险货物的船舶种类为液货船，如化学品船、油船、液化气船等，特点是载运品种繁多、性质各异。载货的特殊性和多样性也决定了每艘船舶危险区域划分与其载运舱室的电气设备选型的不同。正确的危险区域划分与防爆电器设备的选型，是提高船舶运行效率和运行安全的前提。

二、危险区域的划分

危险区域指爆炸性气体环境出现或预期可能出现的数量达到对电气设备的结构、安装和使用采取专门措施的区域。散装液体危化品船舶危险区域划分依据爆炸性气体环境在船舶舱室或舱室周围出现的频率和持续时间，从严重程度上分为0类危险区、1类危险区和2类危险区三个区域。0区危险程度最大，表示爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的区域。2区最小，表示在正常运行时，不可能出现爆炸性气体环境的区域，即使出现，也是偶尔发生并且仅是短时间存在的区域。

四类可能形成爆炸性气体环境的物质如下：闪点不超过60℃的可燃液体；闪点超过60 ℃，并且由于周围环境或货物加热使得温度上升到其闪点以下15℃以内的可燃液体；以气体或液体状态显示的可燃气体；可与其他材料或产品发生反应产生可燃性气体物质，如酸性物。鉴于载运闪点不超过60℃的可燃液体、可燃气体具有高度危险性，如油船和化学品船，本文以此为基础重点研究，其他物质依照形成爆炸性气体环境的程度，危险区域级别依次递减。

由于载货的性质，液货舱整个舱段都是0类危险区。毗邻于液货舱，且安装了带有法兰的货物管系，没有设置机械通风的舱室是1类危险区，如隔离空舱、留空处所或压载舱。设置机械通风的货泵舱由于管系较多，也属于1类危险区。此类区域容易产生危险气体聚集，应配备可燃气体检测报警装置或增加防爆型通风装置，以减少危险气体的聚集或降低危险气体浓度。

液货舱其开敞甲板区域一般设有货舱对外互通的开口，如货舱出口、气体或蒸气出口、货物管法兰或货物阀门等位置，距离该开口范围内3m以内的区域为1类危险区，距离该1区范围内1.5m以内的区域划分为2区。在没有对外互通开口的主甲板区域，若能保证自然通风不受限制，可认定离主甲板高度为2.4 m以内的区域为2区，如下图。

图一 危险区域的划分

部分液化品船舶装有特殊透气装置，如货油舱透气口和呼吸阀，在液货舱内压力过高时，这些装置会将货舱内蒸汽物质释放到外界空气中，在此透气装置的透气管垂直位置，以6米为半径的无限高度的垂直圆柱内划分为1区，该1区以外4米划分为2区。

对于上层建筑，由于是人员工作和居住处所，要避免受到危险区域的影响，应设计为非危险区域。为保证生活区域的安全性，通常与液货舱之间设置隔离空仓和货泵舱，设有全面的监测和报警系统，敷设“A-60”级防火材料，保持水密分隔等。

三、防爆电气设备

对船舶电气设备进行布置时，需先综合考虑释放源类型、有无通风与正压保护、有无开口与通道等情况确定船舶危险区域划分，依照危险区域划分图，在危险区域安装符合标准的防爆电器设备，在非危险区域无防爆型式的限制。防爆电器设备主要有防爆型式、防爆类别、防爆级别和温度等级的划分。如防爆铭牌标志为“EEx ia IIC T4”，EEx中第一个E表示按欧洲电工技术委员会标志认可，Ex表示防爆公用标志；ia为防爆型式，为本质安全型ia级；II为防爆类别，C为防爆级别；T4为温度组别。

防爆型式有多种，船舶常用的防爆型式为本质安全型、隔爆型、无火花型和特殊型。其中，本质安全型是指在规定的试验条件下，所产生的任何火花或热效应均不能点燃爆炸性气体环境。0类危险区原则上仅允许安装本质安全型或是专用设计的特殊型防爆电气设备。

防爆电气设备根据使用危险场景不同分为I、II两种防爆类别，II 类用于船舶、工厂等。II类电气设备又按照爆炸性气体混合物的最大试验安全间隙或最小点燃电流比，进一步分为IIA、IIB和IIC三种防爆级别。防爆级别越高，表示安全间隙和最小点燃电流比越小，对设备的防爆要求越高,由A至C依次升高。防爆类别对应如表1。

图片 表1 防爆类别对应

防爆电气设备在正常工作状态下都有其表面工作温度，该温度不能超过可燃气体的燃点，否则则会导致爆炸。电气设备按其最高表面温度分为T1～T6组。电气设备的温度等级、电气设备的最高表面温度和可燃性物质点燃温度之间的对应如表2。

表2 温度等级对照表

从表中可以看出，组别T1～T6电气设备表面工作温度逐次降低，温度组别由T1到T6依次升高。高组别的可以替换低组别，反之不行。例如，已知环境中存在甲烷(点燃温度537℃)，则可选择T1组别的防爆电气产品，也可以选择T2~T6组别的防爆电气产品，而环境中存在丁烷(点燃温度365℃)，则只可选择T2~T6组别的防爆电气产品。

四、危险区域电气设备的选择

要严格按照标准、规范中有关章节规定正确选用合适的爆炸危险场所使用的电气设备。在实际船舶运管中，往往船舶不用于运载单一品种货物，所以在设备可以选用较高的防爆级别和温度组别的电气设备，以达到满足安全要求,减少设备种类的目的，危险区域所采用的防爆电气设备的防爆类别和温度等级应不低于IIA、T3。

对于0类危险区，如液货舱，整个货舱段都是危险区域是无法避免的，此区域仅安装用于测量、监视、控制和通信的本质安全型或特殊型的防爆电气设备。在1类、2类危险区，如液货舱的毗邻区域，因无法避开危险区域的延伸，要安装达到安全要求符合标准的防爆电气设备。

部分区域，像水手长储藏室和货泵舱，人员进出频繁，电气设备、机械设备众多，要全部实现防爆要求是不现实的，如液位检测报警系统容易实现满足标准要求的型式，锚机的液压泵站则不容易实现满足标准要求的型式。所以在船舶设计时延长与货泵舱的距离，或设置自然通风和机械通风以降低危险等级，以使全部设备达到标准要求和安全要求。在风机失效的此类舱室中，其爆炸气体环境是高于1区的，因此安全报警装置和连锁装置正常工作是非常有必要的。

在危险区域安装的插座也都是带开关连锁的插座，只有当开关断开电源时，插头才能插人或拔出，以避免产生火花。在这些危险处所电气设备的控制开关和保护装置都设有永久性标志，以便识别。另外需要注意的是，在危险区域各舱室的电缆贯穿处，应该进行有效密封并进行延伸，以防止易燃气体或蒸气透过。

五、安全注意事项

液货船防爆电气设备应用中主要存在的５个突出问题，即危险区域划分不明确、电气设备选型不匹配、安装不规范、检修维护不到位、人员培训未落实。

在船舶投入运营之前，充分考虑船舶总体设计，确保危险区域划分图正确划分并保存危险区域划分图在船；根据危险区域划分图，制定危险区域电气设备布置图或设备清册，对使用在爆炸性气体环境中的电气设备投入运行之前进行检查，检查设备是否为防爆型，有无“EX”标志。确认所选的防爆型式和安装满足要求，且应持有相应等级的《防爆试验证书》和《船用产品证书》。对容易忽视的地方，如舱室间电缆的引入要检查仔细，确保电缆敷设状况可靠且密封良好，每个本质安全电路应具有各自专用电缆并应与非本质安电路的电缆分开敷设。

在船舶投入运营之后，确保设备证书的有效性，对危险区域的电气设备应进行定期检验和年度符合性检验。在船上工作人员，应熟悉相关操作程序。在易燃易爆舱处室，除该处必须的防爆设备外，不允许乱拉临时电线或安装临时设备；确保防爆便携式测量仪器、仪表的正确使用；确保电气设备的铭牌应数据清晰，警示标志装设完好；确保通风、正压保护工作良好；人员进行定期培训和演练等。

六、总结

危险区域划分与防爆电气设备选型在液货船的船舶设计思想中处于重要环节，电气设备安全是防爆安全的前提。依据相应的法律法规、标准规范对电气设备的设计、选型与维护的各个环节进行准确理解和控制管理，对减少应用中存在的安全问题与损失大有裨益。