【主題文章】- 防爆區域劃分

防爆電氣危險區域分為0區至2區,每一區有其相對的劃分標準,經過簡單的分類有初步的認識。

根據前篇對於爆炸上下限定義及劃分之認識,對於可燃性氣體有進一步的接觸,順著可燃性液體及易燃性氣體和液體的銜接,接下來讓我們來認識何謂防爆電氣危險區域的劃分吧!

▍法源

1️⃣ 職業安全衛生設施規則第177條第一項第三款

雇主對於作業場所有易燃液體之蒸氣、可燃性氣體或爆燃性粉塵以外之可燃性粉塵滯留,而有爆炸、火災之虞者,應依危險特性採取通風、換氣、除塵等措施外,並依下列規定辦理:

三、使用之電氣機械、器具或設備,應具有適合於其設置場所危險區域劃分使用之防爆性能構造。

前項第三款所稱電氣機械、器具或設備,係指包括電動機、變壓器、連接裝置、開關、分電盤、配電盤等電流流通之機械、器具或設備及非屬配線或移動電線之其他類似設備。

2️⃣ 職業安全衛生設施規則第177-1條

雇主對於有爆燃性粉塵存在,而有爆炸、火災之虞之場所,使用之電氣機械、器具或設備,應具有適合於其設置場所危險區域劃分使用之防爆性能構造。

適用範圍

根據防爆電器危險區域劃分指引:易燃性氣體或蒸氣、易燃性液體或可燃性液體被加工或處理且漏至大氣環境中,而可能被電氣系統或設備引燃

1️⃣ 易燃性氣體:和空氣以某依比例混合時會形成爆炸性氣體環境之氣體

◾ 在 20°C 和 101.3 kPa 標準壓力下,與空氣有易燃範圍的氣體

2️⃣ 易燃性蒸氣:和空氣以某一比例混合時會型成爆炸性氣體環境之蒸氣


3️⃣ 易燃性液體
◾ 閃點(閉杯)在 37.8℃以下(NFPA30),且蒸氣壓不超過 276kPa之液體(ASTM D 323)
◾ 稱為第 I 類(Class I)液體,可再細分為 Class IA、IB和 IC

4️⃣ 可燃性液體:只有在被加熱到閃點以上溫度洩漏時,才會形成爆炸性氣體環境

分類

易燃性液體及可燃性液體分類

易燃性液體

1️⃣ 第 IA 類(Class IA)液體
◾ 閃點不超過 22.8℃(73℉),且沸點不超過 37.8℃(100℉)之液體。

2️⃣ 第 IB 類(Class IB)液體

◾ 閃點不超過 22.8℃(73℉),且沸點在 37.8℃(100℉)之液體。

3️⃣ 第 IC 類(Class IC)液體
◾ 閃點在 22.8℃(73℉)以上,且沸點不超過 37.8℃(100℉)之液體。

可燃性液體

1️⃣ 第 II 類(Class II)液體之可燃性液體
◾ 正常處理或儲存之溫度時,因其蒸氣洩漏率低,所以危險程度較低
◾ 在室溫下,不會形成爆炸性氣體環境
◾ 該蒸氣被室溫空氣冷卻時,易於冷凝
◾ 處理、加工或儲存:溫度超過該液體之閃點,洩漏源附近為爆炸性氣體環境區域

2️⃣ 第 IIIA 類(Class IIIA)液體之可燃性液體
◾ 在室溫下,不會形成爆炸性氣體環境
◾ 該蒸氣被室溫空氣快速冷卻而冷凝
◾ 處理、加工或儲存:其溫度超過該液體之閃點,需要作防爆電氣危險區域劃分之區域非常小或不存在

3️⃣ 第 IIIB 類(Class IIIB)液體之可燃性液體
◾ 被加熱到閃點以上,也很少產生足夠之蒸氣,形成爆炸性氣體環境
◾ 很少被正常安裝和維護之通用型電氣設備(general purpose electricalequipment)引燃
◾ 洩漏時,可快速地冷卻到閃點以下,所以很少需要作防爆電氣危險區域劃分

危險區域

爆炸性氣體環境出現或可能出現相當量之區域

▍ 範圍考量因子

◾ 可燃性物質。
◾ 可性物質質之蒸氣密度。
◾ 可燃性物質之溫度。
◾ 製程或儲存之壓力。
◾ 洩漏大小。
◾ 通風。

區域劃分

依其爆炸性氣體環境發生之頻率和期間分成 0 區、1 區及 2 區

🚩 爆炸性氣體環境(explosive gas atmosphere):
可燃性物質在大氣壓下以氣體或蒸氣的形式和空氣之混合物,引燃爆炸後會散佈於全部混合物區。

1️⃣ 0 區(Zone 0)
爆炸性氣體連續存在/長時間存在的場所
▫ 裝有揮發性易燃液體
▫ 通氣儲槽或容器內部
▫ 浮頂槽,在其內部和外部槽頂之間
▫ 開放容器、儲槽或窪地之內部
◾ 用來排除可引燃濃度之氣體或蒸汽排風管道內部
◾ 不充足通風之箱體內,含分析易燃性液體的儀器,且該儀器是正常地通氣並通氣至箱體內
◾ 不充足通氣之噴灑或塗鍍箱體內,使用揮發性易燃溶劑時,該箱殼之內部。
◾ 實務上 0 區場所應儘可能不要安裝電氣設備,除非製程需要或其他場所不適合安裝


2️⃣ 1 區(Zone 1)
◾ 爆炸性氣體環境
正常操作時可能存在之場所
▫ 因為修護、保養作業或洩漏而經常存在之場所
▫ 設備操作或運作中,因在設備停機或錯誤操作時可能洩漏,並同時使電氣設備之失效而成引火場所
▫ 鄰近 0 區,以致可能與其相通之場所
⚠ 以充足正壓通風防止其相通,並附有效防護裝置,以防止通風失效者除外
◾ 易燃性溶劑
▫ 噴灑或上漆作業之鄰近場所
▫ 進行油脂或油萃取作業之設備的充足通風場所
▫ 蒸發作業的充足通風乾燥室或艙之內部
◾ 易燃性液體
▫ 清洗或印染工廠中,使用之部分場所
▫ 從一個容器倒入另一個容器的場所
▫ 放置儲存有其之開口、輕旋塞或易破損容器之冰箱或冷凍內部。
◾ 易燃性氣體
▫ 可能洩漏的充足通風之氣體產生室或氣體製造工廠中之部分場所
▫ 不充足通風或之泵室
▫ 從一個容器倒入另一個容器的場所


3️⃣ 2 區(Zone 2)
◾ 使用易燃性液體、氣體或蒸氣之場所,且該場所僅於意外或某些不經常作業情況下才會變成危險區。
◾ 爆炸性氣體環境
正常操作下不太可能存在,除非短時間
▫ 處理、製造或使用揮發性易燃液體、氣體或蒸氣時,置於密閉系統或容器中以防洩漏,除非意外破裂或失效或設備不正常操作才會造成
▫ 已使用正壓機械通風方式,但因通風設備有可能失效或不正常操作之結果,才可能造成
▫鄰近 1 區,以致可能相通之場所

⚠ 以充足正壓通風之防止其相通,並附有效防護裝置,以防止通風失效者除外。

防爆電器設備


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延伸閱讀

1️⃣知識理論篇】─ 主題系列文章:爆炸性環境與危險區域劃分 – I
2️⃣【知識理論篇】─ 主題系列文章:爆炸性環境與危險區域劃分 – II (易燃物質特性確認)
3️⃣【知識理論篇】 主題系列文章:爆炸性環境與危險區域劃分 – III (建立危險區域劃分資料表-洩漏源清單)
4️⃣【主題文章】─ 可燃性氣體及爆炸極限

參考資料

1️⃣ 防爆電氣危險區域劃分指引
2️⃣ 教育部化學品管理與申報系統 – 物理性危害分類介紹

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