當(dāng)產(chǎn)品必須安置在海上的鉆油平臺(tái),或是陸地的石化工廠內(nèi),又或是其他任何被歸類為危險(xiǎn)場所的地點(diǎn)時(shí),都應(yīng)使用適用于危險(xiǎn)場所的設(shè)備,否則一旦發(fā)生火災(zāi)甚至爆炸,不僅會(huì)造成人員或財(cái)物的嚴(yán)重?fù)p失,亦公司聲譽(yù)也會(huì)遭受影響?!胺辣姎庠O(shè)備”即屬于危險(xiǎn)場所的設(shè)備,其應(yīng)符合嚴(yán)格的防爆構(gòu)造規(guī)格,并通過相對應(yīng)的安全規(guī)范,才得以確保在使用上能安全無慮。
工業(yè)災(zāi)害警示鐘一再敲響
國際間因未使用危險(xiǎn)環(huán)境應(yīng)用的設(shè)備而發(fā)生“可完全預(yù)防”的工業(yè)災(zāi)難時(shí)有所聞,且不勝枚舉。如美國知名的帝國糖業(yè) (Imperial Sugar Company) 在 2008 年,因喬治亞糖精煉廠的爆炸意外,造成多人死傷。而事后調(diào)查報(bào)告指出:該公司對除塵和糖處理的設(shè)備,沒有進(jìn)行充分的設(shè)計(jì)和維護(hù),也未采取適當(dāng)?shù)膬?nèi)部管理措施,故導(dǎo)致整個(gè)糖廠的包裝車間存在高度易燃的糖塵,最終釀成慘劇。又如國際上規(guī)模最大的環(huán)保及公用事業(yè)服務(wù)企業(yè)威力雅 (Veolia Environment),2009 年在美國俄亥俄州發(fā)生爆炸,釀成重大死傷意外,肇事原因來自于廢棄物在回收過程中,釋放易燃蒸氣,災(zāi)后美國當(dāng)局立即著手提高涵蓋危險(xiǎn)廢棄物處理過程及儲(chǔ)存設(shè)備的安全標(biāo)準(zhǔn);近期,尚有 2011 年成都富士康廠房因拋光車間收塵風(fēng)管可燃粉塵意外爆炸的安全事故,中國當(dāng)局因而提高對于粉塵防爆知識的普及及防爆標(biāo)準(zhǔn)的推廣與企業(yè)安全管理水平等。
常見的具有潛在危險(xiǎn)的環(huán)境有石化廠、發(fā)電廠加油站、金屬加工廠、紡織廠、礦場、造紙廠、谷類食品廠、瓦斯分裝廠、伐木場等,涵蓋范圍十分廣泛;而常見能夠預(yù)防災(zāi)害的防爆設(shè)備,包含控制盤內(nèi)的可程控器、電驛、感測組件或是人員于廠房現(xiàn)場使用的控制閥類、人機(jī)接口、平板電腦和手持式裝置 (傳呼機(jī)、手電筒、PDA)等。
確認(rèn)現(xiàn)場電氣設(shè)備是否經(jīng)過防爆認(rèn)證,以防止常見的熱表面、電氣火花、靜電火花及能量蓄積等引爆源,被視為是降低危害發(fā)生的首要任務(wù)。UL 自 1930 年首次出版危險(xiǎn)場所相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)以來,一直不遺余力地推動(dòng)危險(xiǎn)場所設(shè)備的安全科學(xué)發(fā)展,并實(shí)質(zhì)協(xié)助產(chǎn)業(yè)建立相應(yīng)的安全意識。
全球防爆認(rèn)證規(guī)定綜覽
高密度的石化及電子產(chǎn)業(yè)帶來普遍存在的危險(xiǎn)場所,再者,全球有逾十多億勞工的工作環(huán)境充滿易燃化學(xué)物質(zhì),而都市人口集中化、工廠與住宅的距離漸失等,這些潛在的風(fēng)險(xiǎn)使得許多國家早已立法,規(guī)定具潛在危險(xiǎn)及可能產(chǎn)生易爆氣體的場所,必須使用符合防護(hù)設(shè)計(jì)要求的電氣設(shè)備:
北美地區(qū)(UL) –在危險(xiǎn)環(huán)境中,電器設(shè)備產(chǎn)品的使用與安裝,須符合美國電工法規(guī) (NEC®) 條文 500-506 的要求;同時(shí)還會(huì)有主管機(jī)關(guān) (Authority Having Jurisdiction, AHJ) 到現(xiàn)場進(jìn)行稽核。
國際電工防爆認(rèn)證系統(tǒng)(IECEx) –認(rèn)證的宗旨是建立防爆產(chǎn)品國際認(rèn)證體系,實(shí)現(xiàn)防爆產(chǎn)品在審核上有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、證書及標(biāo)志,并可透過多國轉(zhuǎn)證的機(jī)制,讓符合規(guī)范的產(chǎn)品得以迅速進(jìn)入各國市場,進(jìn)而促進(jìn)國際貿(mào)易。在 IECEx體系下,僅接受認(rèn)可的認(rèn)證機(jī)構(gòu) (ExCB) 和檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室 (ExTL) 從事該體系的認(rèn)證工作。
歐洲地區(qū)(ATEX) –2003年 7 月起,用來規(guī)范潛在爆炸性環(huán)境下所使用的設(shè)備及保護(hù)系統(tǒng)的ATEX 防爆指令 94/9/EC,成為歐盟會(huì)員國間的強(qiáng)制法規(guī)。此所指的爆炸性環(huán)境涵蓋了可燃性氣體、可燃性蒸氣及粉塵;指令適用的設(shè)備可分為機(jī)械設(shè)備及電器設(shè)備。產(chǎn)品一旦通過指令并取得符合性認(rèn)證后,即可貼上 CE 標(biāo)示與 Ex 標(biāo)志圖樣。
拉丁美洲(INMETRO)–巴西境內(nèi)的國家稽核組織所主管的INMETRO標(biāo)志為強(qiáng)制性認(rèn)證,主要是針對欲進(jìn)入巴西市場的特定產(chǎn)品類別。
俄羅斯(GOST-R)–受認(rèn)可的第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu),如 UL,可透過與 ExCB機(jī)構(gòu) NANIO CCVE,發(fā)行該認(rèn)證標(biāo)志。
中國(CNEx) – 南陽防爆電氣研究所 (CNEx) 是中國爆炸危險(xiǎn)環(huán)境防爆安全領(lǐng)域的專業(yè)科研檢驗(yàn)機(jī)構(gòu),負(fù)責(zé)中國國家防爆電氣產(chǎn)品的市場進(jìn)入、技術(shù)管理、國家標(biāo)準(zhǔn)制訂以及產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)等工作;中國國家防爆電氣產(chǎn)質(zhì)量量監(jiān)督檢驗(yàn)中心 (CQST) 則按照中國國家標(biāo)準(zhǔn) GB3836 系列,針對防爆電機(jī)、防爆電器、防爆燈具、防爆儀器儀表、防爆通訊設(shè)備、防爆運(yùn)輸車輛和防爆機(jī)械設(shè)備等防爆性能的審查和檢測,頒發(fā)防爆合格證書。目前 CQST 可接受 UL 所簽發(fā)的防爆安全測試報(bào)告,換言之,已持有 UL 防爆安全檢測報(bào)告的申請者,可減省CQST 檢測的步驟。
澳洲/紐西蘭(ANZEx) – 欲在紐澳市場銷售的產(chǎn)品若已取得 IECEx證書,可依循產(chǎn)品認(rèn)證程序 MP87-1: 2008,透過該區(qū)認(rèn)可的ExCB (Certification Body/發(fā)證機(jī)構(gòu)),以轉(zhuǎn)證的方式進(jìn)入市場。
持續(xù)性的質(zhì)量控管保護(hù)商譽(yù)
如同絕大多數(shù)的產(chǎn)品管理,企業(yè)所投入研制的防爆產(chǎn)品一旦進(jìn)入市場應(yīng)用,其若產(chǎn)生瑕疵導(dǎo)致工安意外,除了責(zé)任風(fēng)險(xiǎn)、現(xiàn)場人身傷害、設(shè)備損失、以及后續(xù)可能的商業(yè)訴訟賠償外,對于品牌形象的傷害更是難以想象,遑論需要再投入多少人事或時(shí)間才可彌補(bǔ)。因此,對制造商而言,可持續(xù)為產(chǎn)品安全把關(guān),確認(rèn)其符合安全標(biāo)準(zhǔn)亦被視為企業(yè)長久經(jīng)營的關(guān)鍵。產(chǎn)品在北美及歐洲銷售,其質(zhì)量管理系統(tǒng)各有方針:
北美UL 體系– 后續(xù)檢驗(yàn)服務(wù)(FUS):從通過認(rèn)證的產(chǎn)品進(jìn)入市場前的把關(guān)至量產(chǎn)后的抽檢,UL 的后續(xù)檢驗(yàn)服務(wù)旨在審慎確保產(chǎn)品可持續(xù)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。在制造商使用 UL 標(biāo)志的期間,UL 經(jīng)驗(yàn)豐富的廠檢服務(wù)團(tuán)隊(duì),會(huì)至生產(chǎn)產(chǎn)品的工廠端檢查產(chǎn)品重要結(jié)構(gòu)、審核認(rèn)證卷標(biāo)、查核產(chǎn)線測試、目擊樣品在工廠的測試,及選取樣品送至 UL實(shí)驗(yàn)室復(fù)檢等,以確定產(chǎn)品持續(xù)符合安全規(guī)范。UL 所發(fā)展的后續(xù)檢驗(yàn)服務(wù)被視為同業(yè)中產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)管理的標(biāo)竿。
歐洲(ATEX)/國際(IECEx)體系– 質(zhì)量稽核:在歐盟 ATEX 94/9/EC 指令下,根據(jù) EN ISO/IEC 80079-34,QAN (Quality Assurance Notification) 針對制造商及其工廠所要求的質(zhì)量稽核,以確保通過認(rèn)證的量產(chǎn)產(chǎn)品能夠持續(xù)滿足 ATEX 認(rèn)證的相關(guān)要求。其中 Category 3產(chǎn)品與 Category 2機(jī)械產(chǎn)品欲取得 ATEX 認(rèn)證,制造商必須先取得 QAN 稽核的證書。而 QAR (Quality Assessment Report) 則為IECEx體系下的質(zhì)量稽核報(bào)告,與 QAN 的稽核內(nèi)容大同小異,凡欲取得IECEx證書 (Certificate of Compliance) 的任何產(chǎn)品,該制造商必須先取得 QAR 稽核報(bào)告。上述質(zhì)量保證系統(tǒng)的要求將由歐盟/IECEx指定機(jī)關(guān)負(fù)責(zé)稽核,并非一般 ISO 9001 質(zhì)量管理認(rèn)證所能涵蓋,UL 可提供 QAR/PQAN 防爆產(chǎn)品稽核專業(yè)服務(wù),協(xié)助廠商符合 ATEX/IECEx質(zhì)量要求。
危險(xiǎn)場所的分類與防護(hù)方式
危險(xiǎn)區(qū)域分類– 由三個(gè)主要項(xiàng)目判斷 (根據(jù) IEC 60079-10 標(biāo)準(zhǔn)):
1.區(qū)域爆炸性物質(zhì)分類(Area Substances),主要區(qū)分環(huán)境內(nèi)之爆炸性物質(zhì) |
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分類一(Class I) |
可燃性氣體,蒸發(fā)氣化或液態(tài)物質(zhì) |
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分類二 (Class II) |
可燃性塵 |
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分類三 (Class III) |
可燃性纖維或飛揚(yáng)物 |
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2.危險(xiǎn)區(qū)域等級分類(Area Classifications),主要依爆炸性環(huán)境內(nèi)危險(xiǎn)物質(zhì)存在之頻率和期間分成以下兩類 |
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北美通用爆炸性環(huán)境(UL/cUL) |
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區(qū)域一 (Division 1) |
可燃性或爆炸性物質(zhì)在正常環(huán)境下連續(xù)或經(jīng)常性存在 |
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區(qū)域二 (Division 2) |
可燃性或爆炸性物質(zhì)在正常環(huán)境下極不可能存在 |
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國際通用爆炸性環(huán)境(IECEx/ATEx/UL Zone) |
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0區(qū) (Zone 0) |
可燃性或爆炸性物質(zhì)在正常環(huán)境下連續(xù)性或長時(shí)間存在 |
適用于分類一 (Class I) 爆炸性物質(zhì) |
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1區(qū) (Zone 1) |
可燃性或爆炸性物質(zhì)在正常環(huán)境下可能存在 |
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2區(qū) (Zone 2) |
可燃性或爆炸性物質(zhì)在正常環(huán)境下極不可能存在 |
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20區(qū) (Zone 20) |
可燃性或爆炸性物質(zhì)在正常環(huán)境下連續(xù)性或長時(shí)間存在 |
適用于分類二 (Class II) 爆炸性物質(zhì) |
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21區(qū) (Zone 21) |
可燃性或爆炸性物質(zhì)在正常環(huán)境下可能存在 |
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22區(qū) (Zone 22) |
可燃性或爆炸性物質(zhì)在正常環(huán)境下極不可能存在 |
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3.爆炸性物質(zhì)群組分類(Group),用以對危險(xiǎn)物質(zhì)種類特性細(xì)分如下 |
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北美通用爆炸性環(huán)境 |
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群組 A (Group A) |
乙炔 |
適用于分類一 (Class I) 爆炸性物質(zhì) |
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群組 B (Group B) |
氫氣 |
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群組 C (Group C) |
乙烯 |
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群組 D Group D) |
丙烷 |
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群組 E (Group E) |
金屬塵 (限定區(qū)域 – Div 1) |
適用于分類二 (Class II) 爆炸性物質(zhì) |
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群組 F (Group F) |
含碳塵 (煤塵) |
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群組 G (Group G) |
非導(dǎo)電塵 (谷類塵) |
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國際通用爆炸性環(huán)境 |
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群組 IIC (Group IIC) |
乙炔及氫氣 |
適用于分類一 (Class I) 爆炸性物質(zhì) |
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群組 IIB (Group IIB) |
乙烯 |
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群組 IIA (Group IIA) |
丙烷 |
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群組 IIC (Group IIC) |
導(dǎo)電性塵 |
適用于分類二(Class II) 爆炸性物質(zhì) |
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群組 IIB (Group IIB) |
非導(dǎo)電性塵 |
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群組 IIA (Group IIA) |
爆炸性飛塵 |
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電氣產(chǎn)品防護(hù)方式–防爆認(rèn)證會(huì)針對產(chǎn)品將應(yīng)用的危險(xiǎn)環(huán)境類別,采用不同的防護(hù)方式以消除引火源,最終目的是要讓引火源不會(huì)發(fā)生,或發(fā)生但不會(huì)與爆炸性物質(zhì)有任何形式上的接觸。各防護(hù)方式亦有其環(huán)境使用限制。常見防爆防護(hù)方式如下:
防爆構(gòu)造及符號 |
防護(hù)方式 |
適用防爆環(huán)境 |
耐壓防爆(d) 或外殼防爆 |
若有危險(xiǎn)氣體溢入內(nèi)部引火爆炸,外殼需要能承受爆炸壓力,以防止火焰從接合面竄出引燃外界危險(xiǎn)氣體產(chǎn)生爆炸 |
Zone 1, 2 Division 1, 2 |
增安型防爆 (e) |
產(chǎn)品外殼僅做密閉結(jié)構(gòu)無耐壓能力, 而內(nèi)部組件僅能為正常操作下不會(huì)發(fā)生火花或過熱溫升組件,意即內(nèi)部不會(huì)有著火源,如端子臺(tái)或接線盒多使用此防護(hù)方式 |
Zone 1, 2 (若異常會(huì)產(chǎn)生火花或過熱溫升,僅限使用在 Zone 2) |
正壓防爆 (p) |
外殼以內(nèi)部灌氣使壓力大于外部大氣壓來防止爆炸性氣體進(jìn)入。此防護(hù)方式一般用于大型控制盤 |
Zone 1, 2 Division 1 (外殼 Type X 或Y) Division 2 (外殼 Type Z) |
本質(zhì)安全防護(hù) (i) |
針對電氣線路其設(shè)計(jì)于正常操作或異常操作都因其電路能量/溫度低于產(chǎn)生爆炸之需要能量/溫度 |
Zone 0 (ia) Zone 1 (ib) Zone 2 (ic) Division 1, 2 |
無火花防爆 (n) |
產(chǎn)品內(nèi)部無火花產(chǎn)生可能 |
Zone 2 Division 2 |
鑄模防爆 (m) |
將可能發(fā)生火花或過溫的組件經(jīng)過聚酯模注在內(nèi)部,封住與外部危險(xiǎn)氣體之接觸 |
Zone 0, 1, 2 Division 1, 2 |
UL在亞太區(qū)的防爆服務(wù)布局
UL在危險(xiǎn)場所的分級領(lǐng)域、保護(hù)方法和產(chǎn)品類別上,皆有高度的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)。服務(wù)范疇涵蓋從外殼防護(hù)型、本質(zhì)安全防護(hù)型裝置、防爆控制盤、防爆安全增強(qiáng)照明裝置等。面對防爆產(chǎn)品市場的快速成長,UL 在臺(tái)灣啟動(dòng)亞太區(qū)首座且是唯一的 UL/IECEx/ATEX 專業(yè)級防爆測試實(shí)驗(yàn)室,服務(wù)觸角包括兩岸三地及亞太區(qū)的防爆設(shè)備制造商。
目前該測試中心已陸續(xù)為多種用于不同危險(xiǎn)工作場所之設(shè)備提供實(shí)測服務(wù),包括工業(yè)控制產(chǎn)品、手持式裝置、信息類產(chǎn)品、燈具等。針對亞太區(qū)的需求,UL 除可提供多項(xiàng)國際標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù),幫助產(chǎn)品符合適用的區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)或指令,亦提供預(yù)測試(Pre-investigation) 服務(wù)、個(gè)性化的技術(shù)咨詢與教育訓(xùn)練、以及 QAR/PQAN質(zhì)量系統(tǒng)認(rèn)證等服務(wù)。總而言之,UL 的防爆認(rèn)證解決方案無疑可協(xié)助產(chǎn)業(yè)升級并提升競爭力,進(jìn)而更順利開拓國際市場。