钜大LARGE | 点击量：9675次 | 2021年05月25日
探讨蓄电池室的防爆规定
国家标准GB50172-2012《电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范》第1.0.2条规定本规范适用于电压为12V及以上，容量为25Ah及以上的阀控式密封铅酸蓄电池组和容量为10Ah及以上的镉镍碱性蓄电池组安装工程的施工与质量验收，表明该规范适用于阀控式密封铅酸蓄电池和镉镍碱性蓄电池；第3章基本规定第3.0.7条：蓄电池室应采用防爆型灯具、通风电机，室内照明线应采用穿管暗敷，室内不得装设开关和插座，该条的条文说明：为确保人身安全和设备安全，本条规定为强制性条文。蓄电池充、放电和运行时，会有少量的氢气逸出，开关插座在操作过程中有可能出现电火花而引发氢气爆炸。为了防止氢气发生爆炸对人身安全和设备安全造成危害，规定室内不得装设开关、插座，并应采用防爆型电器，表明蓄电池室存在比空气轻的可燃气体氢；蓄电池室整个的电力装置设计要求按爆炸性气体环境设计。即该施工验收规范以强制性条文的形式规定蓄电池室的设计及阀控式密封铅酸蓄电池组、镉镍碱性蓄电池组的蓄电池室需按防爆环境设计和选用电气设备，与国家标准GB50058-2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》对蓄电池室的爆炸性气体环境危险区域的划分，并根据爆炸性气体环境危险区域范围及氢混合物的级别和温度组别正确执行其电气设计的规定不相协调。
GB50172-2012第3.0.7条的规定过分笼统，未从气体防爆设计的角度诠释爆炸性气体危险区域依据何国家现行标准、在何条件下确定；并未说明所设置通风电机的用途及运行方式、通风电机控制装置的布置及供电的要求；也未规定蓄电池室所选防爆电气装置的级别和温度组别等，在科学性和可操作性方面差。
目前国内运行、在建、正在设计的A级、B级数据中心的UPS间的阀控式密封铅酸蓄电池、UPS的交流电源配电装置、UPS馈出配电装置均布置在同一房间；设备、照明均没有按防爆环境设计要求和选型，是否按GB50172-2012的规定整改？笔者质疑GB50172-2012第3.0.7条的规定是否合理？
爆炸性气体环境的电气设计必须按GB50058-2014的规定正确确定蓄电池室的爆炸性气体环境的区域划分，正确选择用电设备。本文以此命题进行探讨。
讨论
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
a.依据现行国家爆炸性气体环境的相关标准规定、阀控式密封铅酸蓄电池工作原理蓄电池室爆炸性气体危险区域划分的分析，不难看出通风等级不同、通风有效性不同其爆炸性气体环境危险区域的范围大小、是否存在爆炸危险区域也不同，所以笼统提出蓄电池室按爆炸危险环境选用防爆电器和设备不具科学性。且GB50172-2012提法与相应现行国家标准提法不协调，科学性、协调性、可操作性差，给设计、审图、施工带来诸多问题。
b.按照GB50058-2014的规定，阀控式密封铅酸蓄电池室为ⅡC级的分类。当蓄电池室按氢气爆炸性气体危险环境2区设计时，则电气设备需选用满足ⅡCT1分级分组的要求，其防爆结构应符合规范的规定，例如隔爆型设备应满足ExdⅡCT1。
c.行业标准DL/T5044-2004第9.1.10条规定蓄电池室室内的通风换气量应按保证室内含氢量（按体积计算）低于0.7%，含酸量小于2mg/m3计算。通风电动机应为防爆式；在条文说明中解释到：由于阀控式密封铅酸蓄电池在正常工作时，可保持气密和液密状态，基本上没有氢气和酸气逸出，但是，为防止万一有氢气泄漏，故仍要有良好的通风和采用防爆式电机。当然，采暖通风专业根据排氢量的减少，可适当简化设计。表明选用防爆设备的出发点是防止万一。防止万一是无止境的，依据实际情况不设防与过度设防均是不对的，是用钱和物质来支撑的，且未必可靠、合理，GB50172-2012作为工程建设标准必须有一适度的安全度要求。对阀控式密封铅酸蓄电池室的爆炸性气体环境危险区域划分不进行精细化设计，一切按防止万一考虑，失去了编制工程建设标准的意义，会带来资金、物质、人力的巨大浪费，不符合国家节能、节材、绿色建筑的精神。
d.国标GB50058-2014在总则明确不适用于灾难性事故，GB3836.14-2000中指出本标准适用于在正常条件下由于出现可燃性气体或蒸气与空气混合可能出现点燃危险的场所，但不适用于……超出本标准所论述的异常性概念的严重事故故障场所（本标准中所用的严重事故这个概念是属于那些不可预料的事故，例如：压力容器破裂或管线破裂等，这类情况均属不可预料的）。
爆炸危险区域划分是依据在正常运行时出现的爆炸性气体环境的情况来界定的，并通过对设备选型和防止引燃措施的防爆设计来防范正常运行时出现的爆炸性气体环境的气体爆炸事故。
防爆设计规范的规定不包括设备破裂、损坏时介质外泄的事故，事故时需采取隔离不合适的电气设备、停运、断电、抑制泄漏、紧急通风等措施来防止爆炸事故及扩大事故。
e.蓄电池室一旦确定为氢气爆炸性危险环境，所有电气设备及布线系统均应执行国标GB50058-2014的相关规定。GB50172-2012仅要求室内照明线应采用穿管暗敷，室内不得装设插座无编制依据支撑。
f.根据工程建设程序，蓄电池室是否要按防爆环境及设备选择、布置、安装要求是由工程设计来确定的，施工安装、验收需满足设计文件的要求。爆炸危险环境电气装置设计执行GB50058-2014及GB3836系列标准，施工验收是设计的下道工序。施工验收规范不是依据国家现行防爆设计标准来规范和对设计的不足进行补充，而采用强制性条文的形式修改设计于理不通，不具指导施工安装效力。
g.国内建成的A级、B级数据中心广泛采用UPS、UPS电源配电系统、UPS输出配电系统、阀控式密封铅酸蓄电池组布置在UPS机房，UPS、配电装置均采用非防爆型。从机房的运行实践表明UPS机房虽然有容量符合GB50172-2012要求的阀控式密封铅酸蓄电池室的规定，但依据GB50058-2014和GB3836.14-2000对爆炸危险环境划分规定为非爆炸危险环境进行设计是正确的。
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