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【專(zhuān)稿】如何用本質(zhì)安全理念構(gòu)筑燃?xì)庥脩?hù)用氣安全體系?

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全文約2800字,閱讀約需4分鐘。


專(zhuān)注于天然氣領(lǐng)域政策與法律的公號(hào),已通過(guò)微信原創(chuàng)和贊賞認(rèn)證。

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作者:張?zhí)旃?nbsp;鐵嶺港華燃?xì)庥邢薰?/strong>

作者其他文章:【新春放送·專(zhuān)欄集錦】張?zhí)旃鈱?zhuān)欄

一、 本質(zhì)安全探源
現(xiàn)在人人都在講本質(zhì)安全,那么,什么是本質(zhì)安全?怎么才能實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全?本質(zhì)安全的意涵是什么,每行、每業(yè)、每個(gè)人的理解可能不一致。 
1.本質(zhì)安全一詞源于GB3836.4-2000《爆炸性氣體環(huán)境中電氣設(shè)備 第四部分:本質(zhì)安全型“i”》,是防爆電器設(shè)備的一種防爆形式。本質(zhì)安全的理論基礎(chǔ)是確保系統(tǒng)中的電能及熱能均低到不會(huì)使爆炸性氣體燃燒或者爆炸,因此在危險(xiǎn)區(qū)域下只允許流過(guò)低電壓及小電流,而且對(duì)于能量?jī)?chǔ)存有嚴(yán)格的限制。
2.本質(zhì)安全一詞的提出源于20世紀(jì)50年代世界宇航技術(shù)的發(fā)展,隨著人類(lèi)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和安全理論的發(fā)展,這一概念逐步被廣泛接受。
GB/T15236-2008《職業(yè)安全衛(wèi)生術(shù)語(yǔ)》
2.5本質(zhì)安全
“通過(guò)設(shè)計(jì)等手段使生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)系統(tǒng)本身具有安全性,即使在誤操作或發(fā)生故障的情況下也不會(huì)造成事故。”
二、 “本質(zhì)安全型”防爆電氣設(shè)備防爆原理
可燃?xì)怏w爆炸必須具備三個(gè)條件:可燃?xì)怏w或者蒸汽、助燃物、點(diǎn)火源。
實(shí)際上可燃?xì)怏w發(fā)生爆炸不是僅僅要求每個(gè)條件都存在那么簡(jiǎn)單,對(duì)每個(gè)條件有量的要求的。可燃?xì)怏w必須在空間有一定的數(shù)量(濃度)、點(diǎn)火源必須有足夠的能量(≥可燃?xì)怏w的最小點(diǎn)火能量)、助燃?xì)怏w必須要足夠的量(≥維持連鎖反應(yīng)的量),一個(gè)條件不滿(mǎn)足都不能使其產(chǎn)生爆炸。
所謂的防爆就是設(shè)法使其中的一個(gè)或者數(shù)個(gè)條件不能達(dá)到爆炸所需要的條件。
本質(zhì)安全電氣設(shè)備就是通過(guò)設(shè)計(jì)限制點(diǎn)火源的能量,即使設(shè)備在故障的情況下(如短路故障)產(chǎn)生電火花,其電火花的能量也不能點(diǎn)燃其設(shè)備工作環(huán)境中的可燃?xì)怏w。
開(kāi)車(chē)的人都知道,如果汽車(chē)電瓶虧電的情況下,汽車(chē)是打不著火啟動(dòng)不起來(lái),這時(shí)火花塞可能產(chǎn)生火花,但火花的能量不能點(diǎn)燃汽油蒸汽,如果應(yīng)用在防爆場(chǎng)所,這種火花就是安全火花,所以,本質(zhì)安全型防爆電器設(shè)備早期又叫做安全火花型防爆電氣設(shè)備。
三、燃?xì)庥脩?hù)用氣的本質(zhì)安全
燃?xì)獾挠脷獍踩袃蓪雍x,廣義的用氣安全是燃?xì)庥脩?hù)在燃?xì)馔夂蟮讲辉偈褂萌細(xì)馄陂g涉及到燃?xì)獾陌踩?,是全天候的安全;狹義的用氣安全是指燃?xì)庥脩?hù)在使用燃?xì)鈺r(shí)的安全。   
燃?xì)庾顕?yán)重的事故是燃?xì)獗ㄊ鹿?,在現(xiàn)實(shí)中助燃?xì)怏w(空氣中的氧氣)是不缺乏的;事實(shí)上,任何明火都超過(guò)點(diǎn)燃燃?xì)獾淖钚∧芰浚唇?jīng)特殊設(shè)計(jì)的電路產(chǎn)生的電火花都會(huì)超過(guò)點(diǎn)燃燃?xì)庾钚∧芰?。顯然,限制助燃?xì)怏w的數(shù)量和限制點(diǎn)火能量的措施是行不通的,唯一可行的辦法就是在減少燃?xì)獾臄?shù)量上做文章,控制數(shù)量也就是控制空間燃?xì)饽芰俊?/section>
首先,應(yīng)避免燃?xì)庠诳臻g的存在,燃?xì)鈱儆诤心芰康奈镔|(zhì),避免在空間存在也就是防止其能量意外釋放;其次是燃?xì)庖坏┏霈F(xiàn)在空間應(yīng)限制其數(shù)量,使其達(dá)不到爆炸所需的數(shù)量,防止泄漏或者限制泄漏氣體的數(shù)量(能量)是唯一可以實(shí)現(xiàn)的措施。
在燃?xì)庥脷馍?,泄漏是最大的危害,首先是防止系統(tǒng)出現(xiàn)泄漏,即使出現(xiàn)泄漏也能控制泄漏量,使其達(dá)不到爆炸所需的數(shù)量。
現(xiàn)在是通過(guò)一系列的技術(shù)防范措施,防止燃?xì)庑孤┝窟_(dá)到爆炸所需要的濃度,如燃?xì)饧映艉桶惭b可燃?xì)怏w報(bào)警器等預(yù)警措施,提醒人們?cè)谌細(xì)獬霈F(xiàn)泄漏時(shí),應(yīng)采取相應(yīng)的措施;灶具的熄火保護(hù)在灶具出現(xiàn)意外熄火時(shí)及時(shí)切斷氣源,防止進(jìn)一步泄漏;過(guò)流量閥在出現(xiàn)膠管脫落時(shí)切斷氣源;與報(bào)警器連鎖的切斷閥是通過(guò)切斷氣源的方式來(lái)防止事故擴(kuò)大來(lái)確保安全。這些都是泄漏發(fā)生后的補(bǔ)救措施,也就是限制泄漏空間燃?xì)饽芰俊?/section>
本質(zhì)安全實(shí)質(zhì)上是一種容錯(cuò)機(jī)制,常言道“老虎還有打盹的時(shí)候”何況是人,只要是人都可能有犯錯(cuò)的時(shí)候,也會(huì)有疏忽的時(shí)候,本質(zhì)安全實(shí)質(zhì)上允許系統(tǒng)出現(xiàn)人為失誤或者設(shè)備故障,即使出現(xiàn)人為失誤或者設(shè)備故障,系統(tǒng)還是安全的。
那么,現(xiàn)有的技術(shù)是否就保證燃?xì)庥脩?hù)的絕對(duì)安全,技術(shù)防范措施是否就達(dá)到頂點(diǎn)了,顯然不是,還需要進(jìn)一步進(jìn)行技術(shù)防范,常常是一個(gè)矛盾解決了,另一個(gè)矛盾就凸顯出來(lái),技術(shù)進(jìn)步是沒(méi)有止境的。 
在本質(zhì)安全電氣設(shè)備中有兩種防爆等級(jí),“ia”和“ib”。  
ia等級(jí):
電氣設(shè)備正常工作中出現(xiàn)一個(gè)故障和兩個(gè)故障時(shí),均不能點(diǎn)燃可燃?xì)怏w的電氣設(shè)備。
ib等級(jí):
在正常工作和一個(gè)故障時(shí),不能點(diǎn)燃可燃?xì)怏w的電氣設(shè)備。
從上面安全等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)中可以看出,ia等級(jí)的本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的安全程度高于ib等級(jí)。ib等級(jí)相當(dāng)于一道防線,只能防范一個(gè)故障,ia等級(jí)相當(dāng)于二道防線,能防范同時(shí)出現(xiàn)的二個(gè)故障。
現(xiàn)有的燃?xì)獍踩婪洞胧┒际且馔獍l(fā)生后的補(bǔ)救措施,是事后諸葛亮,不是主動(dòng)防范措施,按照本質(zhì)安全防爆電器的等級(jí)還屬于ib等級(jí)。如要求用戶(hù)在不用氣的時(shí)候關(guān)閉灶前閥,隔絕通到連接管和燃?xì)饩叩臍庠?,確保用戶(hù)在不用氣期間的燃?xì)獍踩珜?shí)際上好多用戶(hù)忽視這個(gè)環(huán)節(jié),導(dǎo)致在用戶(hù)不用氣期間事故發(fā)生。如果能夠做到在用戶(hù)不用氣的時(shí)候能夠自動(dòng)關(guān)閉灶前閥,就能增加一道安全防范措施。采用在用戶(hù)不用氣時(shí)自動(dòng)關(guān)閉的灶前閥、帶定時(shí)功能的灶具開(kāi)關(guān)、定時(shí)切斷閥門(mén)等技術(shù),會(huì)使燃?xì)庥脷獍踩燃?jí)提高到ia等級(jí)。
燃?xì)饩呤侨細(xì)庥脷獍踩亩贪?,抓住燃?xì)饩邚脑O(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝及使用的安全,就抓住燃?xì)庥脷獍踩闹饕?。盡管現(xiàn)在的燃?xì)饩哂泻艽蟮倪M(jìn)步,也有基本的防護(hù)措施,但自動(dòng)化的程度還很低,還屬于初級(jí)階段。如果不帶熄火保護(hù)的燃?xì)饩呤侨細(xì)饩?.0,帶熄火保護(hù)的就是燃?xì)饩呷細(xì)饩?.0,而燃?xì)饩叩?.0,應(yīng)該是自動(dòng)化、智能化、集成化,使用起來(lái)應(yīng)該更方便,更安全。
在安全用氣方面,各種技術(shù)防范措施將會(huì)采用更人性化設(shè)計(jì),會(huì)針對(duì)不同群體進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)。除了現(xiàn)在廣泛運(yùn)用的自動(dòng)熄火保護(hù)灶具外,防干燒灶具、在用戶(hù)不用氣時(shí)能自動(dòng)關(guān)閉的灶前閥、定時(shí)功能的灶具開(kāi)關(guān)、定時(shí)切斷閥門(mén)等安全附件的采用以及其他新技術(shù)的加入,包括人工智能的應(yīng)用,使燃?xì)庥脩?hù)用氣的安全性提到一個(gè)新的水平。
在燃?xì)馊紵史矫?,可以根?jù)傳感器檢測(cè)到的燃燒廢氣數(shù)據(jù)來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)空燃比,使燃?xì)饩呤冀K處于最佳的燃燒狀態(tài),即提高了燃?xì)饩叩娜紵剩譁p少燃燒廢氣中有害氣體的排放,保障了用戶(hù)的健康。
四、結(jié)語(yǔ)
本質(zhì)安全由一項(xiàng)技術(shù)演化成一種安全理念,其實(shí)質(zhì)是承認(rèn)系統(tǒng)的不完美,系統(tǒng)會(huì)發(fā)生故障;承認(rèn)人的不完美,人可能犯錯(cuò);本質(zhì)安全的理念就是在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)或者人的疏忽以及操作失誤時(shí)怎樣才能保證系統(tǒng)的安全,實(shí)質(zhì)上是一種底線思維,也就是在各種條件都處于不利的情況下如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安全。燃?xì)庥脩?hù)的用氣安全也應(yīng)本著這個(gè)理念,通過(guò)一系列技術(shù)措施和管理手段確保用氣設(shè)備出現(xiàn)故障或者人的失誤的情況下,不會(huì)發(fā)生事故。
隨著時(shí)代的變化,本質(zhì)安全的意涵和標(biāo)準(zhǔn)會(huì)發(fā)生變化,也會(huì)與時(shí)俱進(jìn)。

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