數(shù)據(jù)中心蓄電池室爆炸性氣體環(huán)境探討

1、數(shù)據(jù)中心蓄電池室爆炸性氣體環(huán)境探討一、前言1、數(shù)據(jù)中心的UPS裝置廣泛采用閥控式密封鉛酸蓄電池，從化學(xué)反應(yīng)原理得知其在充電時(shí)產(chǎn)生的氫氣存在釋放的可能性。在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范GB50058-2014的附錄C可以查出氫氣爆炸性混合物的分級(jí)、分組參數(shù)：級(jí)別是C、引燃溫度組別T1、引燃溫度500、閃點(diǎn)為氣態(tài)、爆炸極限下限為4%、爆炸極限上為75%、相對(duì)密度0.1，在滿(mǎn)足爆炸的條件時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸。GB 50058-2014的第3.1.1條規(guī)定了“在大氣條件下，可燃?xì)怏w與空氣混合形成爆炸性氣體混合物”、“閃點(diǎn)低于或等于環(huán)境溫度的可燃液體的蒸氣或薄霧與空氣混合形成爆炸性氣體混合物”環(huán)境之一時(shí)

2、，“應(yīng)進(jìn)行爆炸性氣體環(huán)境的電力裝置設(shè)計(jì)”。2、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電氣裝置安裝工程蓄電池施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50172-2012中第3章“基本規(guī)定”的第3.0.7條以強(qiáng)制性條文規(guī)定了“蓄電池室應(yīng)采用防爆型燈具、通風(fēng)電機(jī)，室內(nèi)照明線(xiàn)應(yīng)采用穿管暗敷，室內(nèi)不得裝設(shè)開(kāi)關(guān)和插座。”3、目前國(guó)內(nèi)運(yùn)行、在建、正在設(shè)計(jì)的A級(jí)、B級(jí)數(shù)據(jù)中心的UPS間的閥控式密封鉛酸蓄電池、UPS的交流電源配電裝置、UPS饋出配電裝置布置在同一房間的做法很普遍，且設(shè)備、照明均沒(méi)有按防爆環(huán)境設(shè)計(jì)要求和選型，與GB 50172-2012的規(guī)定不符。4、鑒于GB 50172-2012第3.0.7條強(qiáng)制性條文性質(zhì)，以數(shù)據(jù)中心的閥控式密封鉛酸蓄電池室為

3、對(duì)象，探討其爆炸性氣體環(huán)境及危險(xiǎn)區(qū)域的劃分來(lái)分析蓄電池室的電氣設(shè)計(jì)。二、爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域劃分的相關(guān)規(guī)定涉及的爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)電氣設(shè)計(jì)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范  GB50058-2014。爆炸性氣體環(huán)境用電設(shè)備  第14部分：危險(xiǎn)場(chǎng)所分類(lèi)GB 3836.14-2014（idt IEC60079-10-1:2008,IDT)。爆炸性環(huán)境  第1部分：設(shè)備通用要求  GB 3836.1-2010（對(duì)應(yīng)于IEC60079-0:2007爆炸性環(huán)境 第0部分：設(shè)備  通用要求）GB50058-2014編制采用GB 383

4、6.14-2000(idtIEC 60079-10:1995)版的一些相關(guān)規(guī)定；為說(shuō)明清楚，本文采用G50058-2014及GB 3836.14-2000的相關(guān)規(guī)定來(lái)分析和探討。1、相關(guān)術(shù)語(yǔ)和定義爆炸性氣體環(huán)境：在大氣條件下，可燃?xì)怏w與空氣混合形成爆炸性氣體混合物引燃后，能夠保持燃燒自行傳播的環(huán)境。爆炸危險(xiǎn)區(qū)域：爆炸性混合物出現(xiàn)的或預(yù)期可能出現(xiàn)的數(shù)量達(dá)到足以要求對(duì)電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)、安裝和使用采取預(yù)防措施的區(qū)域。非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域：爆炸性混合物出現(xiàn)的數(shù)量不足以要求對(duì)電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)、安裝和使用采取預(yù)防措施的區(qū)域。爆炸性氣體混合物：在大氣條件下，氣體、蒸氣、薄霧狀的可燃物與空氣的混合物，引燃后燃燒將在全范

5、圍內(nèi)傳播。區(qū)域：根據(jù)爆炸性氣體環(huán)境出現(xiàn)的頻度和持續(xù)時(shí)間把危險(xiǎn)場(chǎng)所分為0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)。0區(qū)：爆炸性氣體環(huán)境連續(xù)出現(xiàn)或長(zhǎng)時(shí)間存在的場(chǎng)所。1區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)，可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的場(chǎng)所。2區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)不可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的場(chǎng)所如果出現(xiàn)也是偶爾發(fā)生并且僅是短時(shí)間存在的場(chǎng)所。正常運(yùn)行：指設(shè)備在其設(shè)計(jì)參數(shù)范圍內(nèi)的運(yùn)行狀況。釋放源：可釋放出能形成爆炸性混合物的物質(zhì)所在的部位或地點(diǎn)。通風(fēng)：由于風(fēng)力、溫度梯度或人工通風(fēng)（如風(fēng)扇或排氣扇）作用可造成的空氣流通和新鮮空氣與原來(lái)空氣置換。爆炸下限（LEL）：可燃?xì)怏w、蒸氣或薄霧在空氣中形成爆炸性氣體混合物的最低濃度?？諝庵械目扇?xì)怏w或蒸氣的濃度低于該濃度，

6、則氣體環(huán)境就不能形成爆炸。爆炸上限（UEL）：可燃?xì)怏w、蒸氣或薄霧在空氣中形成爆炸性氣體混合物的最高濃度?？諝庵械目扇?xì)怏w或蒸氣的濃度高于該濃度，則氣體環(huán)境就不能形成爆炸。閃點(diǎn)：在標(biāo)準(zhǔn)條件下，使液體變成蒸氣的數(shù)量能夠形成可燃性氣體或空氣混合物的最低液體溫度。引燃溫度：可燃性氣體或蒸氣與空氣形成的混合物，在規(guī)定條件下被熱表面引燃的最低溫度。輕于空氣的氣體或蒸氣：相對(duì)密度小于0.8的氣體或蒸氣。設(shè)備保護(hù)級(jí)別（EPL）：根據(jù)設(shè)備成為引燃源的可能性和爆炸性氣體環(huán)境及爆炸性粉塵環(huán)境所具有的不同特征而對(duì)設(shè)備規(guī)定的保護(hù)級(jí)別。2、爆炸性氣體環(huán)境中發(fā)生爆炸的條件GB50058-2014的第3.1.2條規(guī)定了在爆

7、炸氣體環(huán)境中發(fā)生爆炸應(yīng)符合的條件是：“1 存在可燃?xì)怏w、可燃液體的蒸氣或薄霧，濃度在爆炸極限內(nèi)；  2 存在足以點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的火花、電弧或高溫”。3、爆炸性氣體環(huán)境中應(yīng)采取的防止爆炸的措施1）GB50058-2014的第3.1.3條規(guī)定在爆炸性氣體環(huán)境中應(yīng)采取下列防止爆炸的措施：“1 產(chǎn)生爆炸的條件同時(shí)的可能性應(yīng)減到最小程度?！?。“2 工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)采取消除或減少可燃物質(zhì)的釋放及積累的措施?！??！? 防止爆炸性氣體混合物的形成或縮短爆炸性氣體混合物的滯留時(shí)間的措施?！??！? 在區(qū)域內(nèi)采取消除或控制設(shè)備線(xiàn)路產(chǎn)生火花、電弧或高溫的措施?！?。2）GB 3836.14-2000 中“3

8、.1 安全原理”要求“在可能存在有爆炸性氣體環(huán)境的情況下，應(yīng)采取下列措施：“a）消除點(diǎn)燃源周?chē)霈F(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的可能性，或 b）消除點(diǎn)燃源。如不可能，應(yīng)選擇并準(zhǔn)備一些預(yù)防措施采取下列相應(yīng)預(yù)防措施，即工藝設(shè)備、系統(tǒng)和程序使a）和b）共同存在的可能性減少到允許的程度。如果按高可靠性認(rèn)可或綜合在一起以達(dá)到相同的安全水平，則可以單獨(dú)地采用這些方法，或者聯(lián)合使用以達(dá)到等效的安全水平?！?。4、爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域劃分爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的劃分應(yīng)按照釋放源級(jí)別和通風(fēng)條件確定，并應(yīng)根據(jù)通風(fēng)條件的規(guī)定調(diào)整區(qū)域劃分。1）GB 3836.14-2000關(guān)于通風(fēng)對(duì)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的影響的規(guī)定通風(fēng)對(duì)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的影響見(jiàn)表B1。

9、（摘自GB 3836.14-2000“附錄B 通風(fēng)”）。表B1 通風(fēng)對(duì)區(qū)域類(lèi)型的影響釋放源等級(jí)通   風(fēng)  等   級(jí)高中低有   效  性良好一般差良好一般差良好、一般或差連續(xù)級(jí)（0區(qū)NE）非危險(xiǎn)1）（0區(qū)NE）2區(qū)（0區(qū)NE）1區(qū)0區(qū)0區(qū)+2區(qū)0區(qū)+1區(qū)0區(qū)1級(jí)（0區(qū)NE）非危險(xiǎn)1）（1區(qū)NE）2區(qū)1）（1區(qū)NE）2區(qū)1）1區(qū)1區(qū)+2區(qū)1區(qū)+2區(qū)1區(qū)或0區(qū)3）2級(jí)（2區(qū)NE）非危險(xiǎn)1）（2區(qū)NE）非危險(xiǎn)1）2區(qū)2區(qū)2區(qū)2區(qū)1區(qū)至0區(qū)3）1）0區(qū)NE、1區(qū)NE、2區(qū)NE表示在正常條件下，其范圍可忽略不計(jì)的理論上的

10、區(qū)域。2）由2級(jí)釋放源產(chǎn)生的2區(qū)也會(huì)超過(guò)由1級(jí)或連續(xù)級(jí)釋放源引起的區(qū)域，在這種情況下，應(yīng)取較遠(yuǎn)距離。3）若通風(fēng)很弱，并且釋放形成的爆炸性氣體環(huán)境事實(shí)上還連續(xù)存在（亦即接近“無(wú)通風(fēng)” 條件），則為0區(qū)。注：“+”表示被包圍。 GB 3836.14-2000指出了通風(fēng)對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域劃分的影響，“確定危險(xiǎn)區(qū)域類(lèi)型的根本因素就是鑒別釋放源和確定釋放源的等級(jí)”?！叭绻汛_認(rèn)設(shè)備會(huì)向大氣中釋放可燃性物質(zhì)，必須首先確定大概的釋放頻率和持續(xù)時(shí)間，然后按分級(jí)的定義確定釋放源的等級(jí)。根據(jù)該方法，各種釋放源可分別劃為連續(xù)級(jí),1級(jí)或2級(jí)?！边B續(xù)釋放或預(yù)計(jì)頻繁釋放或長(zhǎng)期釋放的釋放源為“連續(xù)級(jí)釋放源”。正常運(yùn)行時(shí)，預(yù)計(jì)可能周

11、期性或偶爾釋放的釋放源，如可燃物質(zhì)的泄壓閥、排氣口和其他孔口為“1級(jí)釋放源”。 正常運(yùn)行時(shí)，預(yù)計(jì)不能向空間釋放，如果釋放也僅是偶爾和短期釋放的釋放源，如可燃物質(zhì)的安全閥、排氣孔和其他孔口為“2級(jí)釋放源”。釋放源的等級(jí)確定之后，必須測(cè)定出可能影響危險(xiǎn)場(chǎng)所類(lèi)型和范圍的釋放速率和其他因素（例如釋放源的幾何形狀、釋放速度、濃度、溫度）。 GB 3836.14-2000明確了通風(fēng)的目的就是將“釋放到大氣中的可燃性氣體或蒸氣可以通過(guò)逸散或擴(kuò)散的方法在空氣中稀釋?zhuān)钡狡錆舛鹊陀诒ㄏ孪逓橹埂??！翱刂票ㄐ原h(huán)境擴(kuò)散和持續(xù)時(shí)間的通風(fēng)效果取決于通風(fēng)等級(jí)和有效性以及通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”?！巴L(fēng)等級(jí)或通風(fēng)量直接與釋放源類(lèi)

12、型和其對(duì)應(yīng)的釋放速率相聯(lián)系。它與通風(fēng)的類(lèi)型（作者注：自然通風(fēng)、人工通風(fēng)）無(wú)關(guān)，即不管是以風(fēng)速計(jì)算還是以單位時(shí)間內(nèi)換氣次數(shù)計(jì)算。因此，在危險(xiǎn)場(chǎng)所中，能達(dá)到最佳通風(fēng)條件，并且對(duì)一定的釋放速率，通風(fēng)量越大，危險(xiǎn)場(chǎng)所的范圍就越小，在某種情況下，可使其減小到忽略不計(jì)，變成非危險(xiǎn)場(chǎng)所。”。通風(fēng)等級(jí)分為“高級(jí)通風(fēng)”、“中級(jí)通風(fēng)”、“低級(jí)通風(fēng)”三種等級(jí)?！案呒?jí)通風(fēng)”系實(shí)質(zhì)上能夠在釋放源處瞬間降低其濃度，使其低于爆炸下限的濃度及區(qū)域范圍，但是當(dāng)通風(fēng)有效性不好時(shí)，在很小范圍內(nèi)的區(qū)域外會(huì)環(huán)繞另一類(lèi)型的區(qū)域?！爸屑?jí)通風(fēng)”系能夠控制濃度，雖然釋放源正在釋放中，使得區(qū)域界限穩(wěn)定，并且在釋放停止釋放后，爆炸性環(huán)境持續(xù)存在時(shí)

13、間不會(huì)過(guò)長(zhǎng)?！暗图?jí)通風(fēng)”系在釋放源釋放過(guò)程中，不能控制其濃度，并且或在釋放源停止釋放后，也不能阻止爆炸性環(huán)境持續(xù)存在。“通風(fēng)的有效性將影響爆炸性環(huán)境的存在和形成”。 通風(fēng)的有效性分為“良好”、“一般”、“差”三個(gè)等級(jí)。“良好”指“通風(fēng)連續(xù)地存在”；“一般”指“在正常運(yùn)行時(shí)，預(yù)計(jì)通風(fēng)存在。允許發(fā)生短時(shí)、不經(jīng)常的不連續(xù)通風(fēng)”；“差”指“不能滿(mǎn)足良好或一般標(biāo)準(zhǔn)的通風(fēng)，但預(yù)計(jì)不會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的不連續(xù)通風(fēng)”，“對(duì)于差的通風(fēng)都不能滿(mǎn)足的通風(fēng)條件，不得考慮成有通風(fēng)條件的場(chǎng)所”?！白匀煌L(fēng)”“對(duì)戶(hù)外場(chǎng)所，一般情況下，判斷通風(fēng)條件應(yīng)以假設(shè)最小風(fēng)速為0.5 m /s為基礎(chǔ)，且連續(xù)地存在。這種情況下，通風(fēng)的有效性應(yīng)被

14、看作是良好”。人工通風(fēng)在估計(jì)人工通風(fēng)有效性時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)備的可靠性和有效性。 GB 3836.14-2000在“3.2 場(chǎng)所分類(lèi)的目的”中 規(guī)定“特別是應(yīng)通過(guò)設(shè)計(jì)或適當(dāng)?shù)牟僮鞣椒ǎ瑢?區(qū)或1區(qū)場(chǎng)所在數(shù)量上或范圍上減至最小”，“使大部分應(yīng)該為2區(qū)或非危險(xiǎn)場(chǎng)所”。2) GB 50058-2014對(duì)氣體爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的規(guī)定1）對(duì)爆炸性氣體環(huán)境場(chǎng)所分類(lèi)“以便正確選擇和安裝危險(xiǎn)場(chǎng)所中的電氣設(shè)備，達(dá)到安全使用的目的”。2） 爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域的范圍“應(yīng)根據(jù)釋放源的級(jí)別和位置、可燃物質(zhì)的性質(zhì)、通風(fēng)條件、障礙物及生產(chǎn)條件、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較綜合確定”。3） 爆炸性氣體環(huán)境場(chǎng)所危險(xiǎn)區(qū)域分類(lèi)為0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)

15、是按照“定義來(lái)確定其產(chǎn)生爆炸性氣體環(huán)境的可能性。”，并應(yīng)根據(jù)通風(fēng)條件調(diào)整危險(xiǎn)區(qū)域的劃分。4） 釋放源按照可燃物質(zhì)的釋放頻繁程度和時(shí)間長(zhǎng)短分為連續(xù)釋放源、一級(jí)釋放源、二級(jí)釋放源。與GB 3836.14-2000的規(guī)定一樣。5）“在出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的可能性很高的場(chǎng)所，應(yīng)采用安全性能高的電氣設(shè)備。相反，如果降低爆炸性氣體環(huán)境出現(xiàn)的可能性，則可以使用安全性能較低的設(shè)備?！?，“并把氣體的級(jí)別和溫度組別考慮進(jìn)去?！?。6） 符合“當(dāng)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)通風(fēng)的空氣流量能使可燃物質(zhì)很快稀釋到爆炸下限值的25%以下時(shí)，可定為通風(fēng)良好”，其中“對(duì)于封閉區(qū)域，每平方米地板面積每分鐘至少提供0.3m3的空氣或至少1h換氣6

16、次”的場(chǎng)所；當(dāng)采用機(jī)械通風(fēng)時(shí) “封閉式或半封閉式的建筑物設(shè)置備用的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)”或“當(dāng)通風(fēng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，設(shè)置自動(dòng)報(bào)警或停止工藝流程等確保能阻止可燃物質(zhì)釋放的預(yù)防措施，或使設(shè)備斷電的預(yù)防措施”可不計(jì)機(jī)械通風(fēng)故障的影響”，“可定為通風(fēng)良好場(chǎng)所”。7） “可燃物質(zhì)可能出現(xiàn)的最高濃度不超過(guò)爆炸下限值的10%” “可劃為非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域”； “使用于特殊環(huán)境中的設(shè)備和系統(tǒng)”“采取措施確保不形成爆炸危險(xiǎn)性環(huán)境”“可不按爆炸危險(xiǎn)性環(huán)境考慮”。8） 根據(jù)通風(fēng)條件調(diào)整爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域范圍劃分時(shí)，規(guī)定了“當(dāng)通風(fēng)良好時(shí)，可降低爆炸危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí)；當(dāng)通風(fēng)不良時(shí)，應(yīng)提高爆炸危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí)”及“局部機(jī)械通風(fēng)在降低爆炸性

17、氣體混合物濃度方面比自然通風(fēng)和一般機(jī)械通風(fēng)更為有效時(shí)，可采用局部機(jī)械通風(fēng)降低爆炸危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí)。”。上述內(nèi)容表明爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域范圍劃分時(shí)除必須考慮爆炸介質(zhì)外，還需綜合考慮采取的措施是否使其為非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域。三、數(shù)據(jù)中心蓄電池室爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域探討1、閥控式密封鉛酸蓄電池工作特性閥控式密封鉛酸蓄電池化學(xué)反應(yīng)原理、化學(xué)反應(yīng)方程式、正負(fù)極板和一般鉛酸蓄電池一樣，但電解液呈凝膠狀或被吸附在高孔率的隔離板內(nèi)，無(wú)流動(dòng)電解液。因?yàn)殚y控式密封鉛酸蓄電池正常使用時(shí)保持氣密和液密狀態(tài)，當(dāng)內(nèi)部氣壓超過(guò)預(yù)定值時(shí)，安全閥自動(dòng)開(kāi)啟，當(dāng)氣壓降低后自動(dòng)閉合，同時(shí)防止外部空氣進(jìn)入蓄電池內(nèi)部，使其密封。通常情況下，正

18、極析出氧氣先于負(fù)極析出氫氣；蓄電池的結(jié)構(gòu)使電池內(nèi)部保留一定壓力和氣體，氧氣和氫氣合成為水，保證了分解、合成反應(yīng)循環(huán)進(jìn)行，正常使用情況下無(wú)需補(bǔ)加電解液。閥控式密封鉛酸蓄電池在正常情況下沒(méi)有氣體、酸霧及硫酸排出電池外，充電時(shí)所產(chǎn)生的氣體能在電池內(nèi)部自行消除，蓄電池?zé)o論立放或臥放均可正常工作。電池均充和浮充時(shí)采取限制充電電流的措施，但充電時(shí)通過(guò)安全閥釋放出少量氫氣的現(xiàn)象難以避免。2、閥控式密封鉛酸蓄電池室設(shè)置通風(fēng)機(jī)的相關(guān)規(guī)定1） 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50055-2011 的相關(guān)規(guī)定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50055-2011第6.0.8條“3”規(guī)定“充電間應(yīng)通風(fēng)良好，當(dāng)自然通風(fēng)不能滿(mǎn)足要求時(shí)

19、，應(yīng)采用機(jī)械通風(fēng)，每小時(shí)通風(fēng)換氣次數(shù)不應(yīng)少于8次?！保跅l文說(shuō)明中解釋規(guī)定的原由是“根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電信專(zhuān)用房屋設(shè)計(jì)規(guī)范YD/T 5003的規(guī)定：安裝有防爆式酸式蓄電池的電池室，通風(fēng)量不應(yīng)小于每小時(shí)換氣5次。參照上述規(guī)定，并考慮到蓄電池充電至后期時(shí)將產(chǎn)生較多的腐蝕性氣體和氫氣，所以本規(guī)范規(guī)定每小時(shí)通風(fēng)換氣次數(shù)不應(yīng)少于8次?！薄１砻鱃B 50055-2011要求設(shè)置通風(fēng)機(jī)是用于排酸霧和氫氣。2）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50058-2014 的相關(guān)規(guī)定依據(jù)GB 50058-2014的“通風(fēng)的空氣流量能使可燃物質(zhì)很快稀釋到爆炸下限值的25%以下時(shí)，可定為通風(fēng)良好”；并規(guī)定還需符合“對(duì)于封閉區(qū)域”“每平方米

20、地板面積每分鐘至少提供0.3m3的空氣或至少1h換氣6次”的要求。符合該條規(guī)定則通風(fēng)有效性為通風(fēng)良好。3）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) DL/T 5044-2004 的相關(guān)規(guī)定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程DL/T 5044-2004第9.2.1條對(duì)閥控式密封鉛酸蓄電池規(guī)定了“蓄電池室內(nèi)溫度宜為1530?！?，表明其蓄電池室設(shè)有通風(fēng)機(jī)。通風(fēng)機(jī)同時(shí)具有稀釋爆炸性氣體濃度的功能，其運(yùn)行方式使其具有不同的通風(fēng)等級(jí)。4）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50174-2008 的相關(guān)規(guī)定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50174-2008的附錄A中有不間斷電源系統(tǒng)機(jī)房的環(huán)境溫度規(guī)定，A級(jí)、B級(jí)數(shù)據(jù)中心機(jī)房空調(diào)的通風(fēng)機(jī)為連續(xù)運(yùn)行使其的

21、通風(fēng)等級(jí)為“高級(jí)通風(fēng)”。3、數(shù)據(jù)中心閥控式密封鉛酸蓄電池室爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)性區(qū)域的評(píng)估1）爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)性區(qū)域的規(guī)定GB50058-2014的附錄B  爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域范圍典型示例圖中“5”就 “圖B.0.1-7可燃物質(zhì)輕于空氣、通風(fēng)良好的生產(chǎn)裝置區(qū)”指出“對(duì)于可燃物質(zhì)輕于空氣，通風(fēng)良好且為第二級(jí)釋放源的主要生產(chǎn)裝置區(qū)，當(dāng)釋放源距地的高度不超過(guò)4.5m時(shí)，以釋放源為中心，半徑為4.5m，頂部與釋放源的距離為4.5m，及釋放源至地坪以上的范圍內(nèi)可劃為2區(qū)”。      2）釋放源的分類(lèi)閥控式密封鉛酸蓄電池室內(nèi)布置的蓄電池在正

22、常工作時(shí)基本上沒(méi)有氫氣逸出，當(dāng)充電過(guò)程中出現(xiàn)充電電流不合理控制時(shí)，方可能導(dǎo)致安全閥開(kāi)啟釋放出氫氣，蓄電池內(nèi)壓力低于安全閥開(kāi)啟值時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。顯然閥控式密封鉛酸蓄電池的安全閥為第二級(jí)釋放源。3）通風(fēng)的評(píng)估按照通風(fēng)等級(jí)分類(lèi)規(guī)定，因?yàn)殚y控式密封鉛酸蓄電池安全閥排放氫氣不是連續(xù)的，無(wú)時(shí)序要做到“高級(jí)通風(fēng)”需通風(fēng)系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行； 采用氫氣濃度來(lái)控制通風(fēng)系統(tǒng)可做到“中級(jí)通風(fēng)”；不依據(jù)氫氣濃度手動(dòng)控制通風(fēng)系統(tǒng)可為“低級(jí)通風(fēng)”。數(shù)據(jù)中心A、B級(jí)機(jī)房的UPS室通風(fēng)系統(tǒng)都是連續(xù)運(yùn)行，為高級(jí)通風(fēng)。國(guó)家現(xiàn)行的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 5044-2004第8.2.1條規(guī)定閥控式密封鉛酸蓄電池組“容量在200Ah以上時(shí)宜設(shè)專(zhuān)用的蓄電

23、池室”；在第9.1.10條規(guī)定了“蓄電池室內(nèi)應(yīng)有良好的通風(fēng)設(shè)施?！?，蓄電池安裝在蓄電池室自然通風(fēng)做不到通風(fēng)良好要求，即閥控式密封鉛酸蓄電池室應(yīng)設(shè)通風(fēng)機(jī)。GB 50055-2011規(guī)定蓄電池室采用機(jī)械通風(fēng)每小時(shí)通風(fēng)換氣次數(shù)不應(yīng)少于8次，較GB 50058-2014規(guī)定的6次的通風(fēng)效果要好，顯然按照蓄電池室換氣次數(shù)8次設(shè)計(jì)并符合能使可燃物質(zhì)很快稀釋到爆炸下限值的25%以下時(shí)屬于通風(fēng)良好。按照表B1，閥控式密封鉛酸蓄電池釋放源為二級(jí)、通風(fēng)級(jí)別為“高級(jí)通風(fēng)”、通風(fēng)有效性為“通風(fēng)良好”或“通風(fēng)一般”，則可劃為非爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)；蓄電池室為“中級(jí)通風(fēng)”及通風(fēng)有效性為“通風(fēng)良好”、“通風(fēng)一般”、“通風(fēng)差

24、”，其爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域2區(qū)；蓄電池室為“低級(jí)通風(fēng)”、通風(fēng)有效性為“通風(fēng)良好”、“通風(fēng)一般”、“通風(fēng)差”，其爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域1區(qū)，當(dāng)接近“無(wú)通風(fēng)”條件時(shí)為0區(qū)。4）數(shù)據(jù)中心閥控式密封鉛酸蓄電池室爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)性區(qū)域數(shù)據(jù)中心A、B級(jí)機(jī)房的UPS室UPS間按照GB 50058-2014附錄B的B.0.1中第23款“當(dāng)所有的蓄電池都能直接或者間接地向封閉區(qū)域的外部排氣，該區(qū)域可劃為非危險(xiǎn)區(qū)域。”；在數(shù)據(jù)中心A、B級(jí)機(jī)房的UPS室UPS間的蓄電池符合通風(fēng)級(jí)別“高級(jí)通風(fēng)”、通風(fēng)有效性為“良好”或“一般”、蓄電池氫氣為2級(jí)釋放源時(shí)，其數(shù)據(jù)中心的蓄電池、UPS、配電裝置布置在同一房間，A級(jí)、B

25、級(jí)數(shù)據(jù)中心機(jī)房按照表B1可劃為非爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)。對(duì)于C級(jí)機(jī)房應(yīng)按照表B1及GB50058-2014附錄B的B.0.1中第23款“蓄電池的封閉區(qū)域具備蓄電池?zé)o通氣口，其總體積小于該封閉區(qū)域容積的1%或蓄電池的充電系統(tǒng)的額定輸出小于或等于200W并采取了防止不適當(dāng)過(guò)充電的措施等條件時(shí)，可按照非危險(xiǎn)區(qū)域考慮”的規(guī)定，評(píng)估后確定是否屬于爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)。四、討論1）可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的場(chǎng)所首先應(yīng)通過(guò)爆炸性氣體環(huán)境的評(píng)估來(lái)確定是否存在爆炸性氣體環(huán)境，并根據(jù)釋放源、通風(fēng)、采取的防止爆炸的措施等進(jìn)行爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域劃分和進(jìn)行爆炸性氣體環(huán)境的電力裝置設(shè)計(jì)。顯然GB 50172-2012第3

26、.0.7條強(qiáng)制性條缺乏上述環(huán)節(jié)。2）對(duì)數(shù)據(jù)中心蓄電池室爆炸性氣體危險(xiǎn)區(qū)域劃分等的分析，不難看出通風(fēng)等級(jí)不同、通風(fēng)有效性不同影響其爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域的范圍大小和是否存在爆炸爆炸危險(xiǎn)區(qū)域。所以GB50172-2012強(qiáng)制性條文的要求防爆電氣設(shè)計(jì)不妥。且GB 50172-2012提法與相應(yīng)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50058-2014的規(guī)定不協(xié)調(diào)，使其科學(xué)性、協(xié)調(diào)性、可操作性較差，給設(shè)計(jì)、審圖、施工帶來(lái)諸多問(wèn)題。3）GB 50058-2014的規(guī)定了“爆炸性環(huán)境內(nèi)的電氣設(shè)備保護(hù)級(jí)別的選擇應(yīng)符合表5.2.2-1的規(guī)定”。表中要求電氣設(shè)備保護(hù)級(jí)別（EPL）0區(qū)應(yīng)選用Ga級(jí)，常用本質(zhì)安全型（ia）、澆封型（m

27、a）等。1區(qū)選擇Ga或Gb級(jí)，常用為隔爆型（d）、增安型（e）、本質(zhì)安全型（ib）、澆封型（mb）等。2區(qū)應(yīng)為Ga、Gb或Gc級(jí)的防爆結(jié)構(gòu)，常用為無(wú)火花（n，nA）、本質(zhì)安全型（ic）、澆封型（mc）、火花保護(hù)“nC”等。規(guī)范規(guī)定了“防爆電氣設(shè)備的防爆級(jí)別和溫度組別不應(yīng)低于該爆炸性氣體環(huán)境內(nèi)爆炸性氣體混合物的防爆級(jí)別和溫度組別”。閥控式密封鉛酸蓄電池屬于C級(jí)的分類(lèi)。當(dāng)蓄電池室按氫氣爆炸性氣體危險(xiǎn)環(huán)境2區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)，則電氣設(shè)備需選用滿(mǎn)足CT1分級(jí)分組的要求，其防爆結(jié)構(gòu)應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定，滿(mǎn)足Ex CT1要求的本質(zhì)安全型、隔爆型、增安型、無(wú)火花型等設(shè)備類(lèi)型，其價(jià)格差別也很大。GB 50172-2012沒(méi)有具體規(guī)定。蓄電池室一旦確定為氫氣爆炸性危險(xiǎn)環(huán)境，所有電氣設(shè)備及照明燈具、布線(xiàn)系統(tǒng)的選擇和施工均應(yīng)執(zhí)行GB 50058-2014的相關(guān)規(guī)定。爆炸性危險(xiǎn)環(huán)境目前能選擇到適用的照明燈具、電纜（線(xiàn)）和連接器的，GB 50172-2012僅要求 “室內(nèi)照明線(xiàn)應(yīng)采用穿管暗敷，室內(nèi)不得裝設(shè)插座”顯然是不妥。4）按照工程設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收的流程，GB 50172-2012以強(qiáng)制性