安全檢查是近來(lái)為工廠(chǎng)安全生產(chǎn)、防止危險事故、消除事故隱患的措施之一，儀表防爆檢查是安全檢查的內容之一。檢查的依據是安全生產(chǎn)的標準規范和規定文件，同時(shí)也要考慮到現場(chǎng)的實(shí)際情況，采取科學(xué)的理論和工程實(shí)踐判定是否為隱患、怎樣處理和改正。

儀表金屬外殼是否需要接地是大家經(jīng)常爭論的問(wèn)題，也是安全檢查中經(jīng)常遇到的問(wèn)題，不同標準要求也存在一些差異。以下是幾個(gè)具有代表性的標準要求，本文分析標準規范的條文背景及用意，進(jìn)行討論并給出工程建議。

（1）SH/T 3081-2019

SH/T 3081-2019《石油化工儀表接地設計規范》正文：

a) 與己經(jīng)接地的金屬盤(pán)、臺、箱、柜、架等電氣接觸良好，或與其實(shí)施了導電連接的儀表和控制系統的外露導電部分可不另外實(shí)施保護接地。

b) 非爆炸危險環(huán)境中，供電電壓低于36V 的現場(chǎng)儀表金屬外殼、金屬保護箱、金屬接線(xiàn)箱，可不實(shí)施保護接地，但對于可能與高于36V 電壓設備接觸的應實(shí)施保護接地。

c) 爆炸危險環(huán)境中，非本質(zhì)安全系統的現場(chǎng)儀表金屬外殼、金屬保護箱、金屬接線(xiàn)箱應實(shí)施保護接地，本質(zhì)安全系統的現場(chǎng)儀表金屬外殼、金屬保護箱、金屬接線(xiàn)箱可不實(shí)施保護接地。

從規范的條文可以看出：a）認可自然接地；b）是從人身安全電壓考慮作出的規定；c）是從爆炸性環(huán)境考慮，36V是人身安全電壓，并非爆炸性環(huán)境的安全電壓，爆炸性環(huán)境的接地實(shí)施可以本安和非本安進(jìn)行區分。該條文規定應更細致為好。

（2）GB 50257-2014

GB 50257-2014《爆炸和火災危險環(huán)境電氣裝置施工及驗收規范》正文中要求：在爆炸危險環(huán)境的電氣設備的金屬外殼、金屬構架、安裝在已接地的金屬結構上的設備、金屬配線(xiàn)管及其配件、電纜保護管、電纜的金屬護套等非帶電的裸露金屬部分，均應接地。

條文說(shuō)明中進(jìn)一步說(shuō)明了正文要求的依據：根據現行國家標準《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規范》GB 50058的有關(guān)規定進(jìn)行修訂，在爆炸危險環(huán)境內的所有電氣設備的金屬外殼，無(wú)論是否安裝在已接地的金屬結構上都應接地。為保證人民生命財產(chǎn)安全，將此條列為強制性條文。

從以上要求看出，GB 50257-2014不認可自然接地，而大多數的儀表標準認可自然接地。同時(shí)，GB 50257-2014上述要求沒(méi)有區分電壓等級，也就是說(shuō)對于所有電壓等級，在爆炸危險環(huán)境的電氣設備的金屬外殼均需接地。無(wú)論是從防爆原理和工程實(shí)際，該規范的此項規定都偏嚴格，有過(guò)度防范之嫌。

（3）GB/T 3836.15-2017

GB/T 3836.15-2017《爆炸性環(huán)境第15部分：電氣裝置的設計、選型和安裝》在第6章節“防止危險(易燃)火花”中對安全特低電壓系統(SELV)有如下要求：

安全特低電壓系統(SELV)應符合GB/T16895.21第414章規定的要求。任何裸露導電部件可不接地，也可接地。SELV用安全隔離變壓器應符合GB/T19212.7的要求。

安全特低電壓(SELV)的定義是，在下列條件下,電力系統的電壓不超過(guò)特低電壓的值：

──在正常條件下，和在單一故障條件下，包括其他電路中的接地故障。

GB/T 16895.21-2020《低壓電氣裝置第4-41部分：安全防護電擊防護》中定義SELV通常要求電壓不超過(guò)交流50V或直流120V（見(jiàn)IEC 61140）。

從以上要求看出，如果儀表屬于安全特低電壓系統(SELV)，針對防爆要求，不論爆炸性環(huán)境分區如何以及不論儀表防爆型式如何，儀表金屬外殼可不接地，也可接地。該標準的規定更科學(xué)、準確，也給工程實(shí)施留有余地，但敘述略復雜，并有關(guān)聯(lián)標準。

（4）GB/T 16895.21-2020

GB/T 16895.21-2020《低壓電氣裝置第4-41部分：安全防護電擊防護》是以GB/T 17045-2020為依據編制的人和家畜的基本電氣安全標準，規定了電擊防護的基本要求，包括對人體和家畜的基本防護和故障防護。

（5）GB/T 17045-2020

GB/T 17045-2020《點(diǎn)擊防護裝置和設備的通用部分》規定：電擊防護的基本原則是在正常情況下和在單一故障的情況下危險的帶電部分是不可觸及的，而可觸及的可導電部分是不可以帶危險電位的。

低壓（LV）用基本防護和一般的故障防護來(lái)確保電擊防護。當使用特低電壓（ELV）時(shí)，不需要故障防護，在某些條件下，基本防護是由限制電壓來(lái)提供的。這些條件包括特殊應用定義的接觸面積、濕度、電壓、電流及其他。

根據GB/T 16895.21-2020和GB/T 17045-2020，安全特低電壓系統(SELV)不以電氣設備金屬外殼接地作為保護措施，電氣設備金屬外殼可不接地，也可接地。該規定比較科學(xué)、細致，并沒(méi)有“一刀切”，便于靈活運用，但不符合某些“統歸劃一”的習慣。

（6）總結和工程建議

從防止信號干擾的角度，儀表金屬外殼不需要接地。從防爆型式有效性的角度，儀表金屬外殼接地并非防爆型式有效性的前提條件。從人身電擊防護的角度，儀表金屬外殼可不接地，也可接地。

儀表供電及電路和儀表金屬外殼之間是絕緣的，絕緣強度和可靠性足夠好時(shí)，儀表金屬外殼不需要接地。GB/T 3836.15-2017規定安全特低電壓系統(SELV)的電氣設備金屬外殼可不接地，也可接地，保護措施之一就是良好的絕緣。

具體工程實(shí)施中可以采用以下兩種方式之一：

a) 根據工程實(shí)際情況和標準適用范圍選擇適用的標準，嚴格執行標準要求，不苛求道理。

b) 安全特低電壓系統(SELV)的儀表金屬外殼可不接地，也可接地。非安全特低電壓系統(SELV)時(shí)，儀表金屬外殼應接地。工程實(shí)際中也可以對重點(diǎn)管控并且危險性大的場(chǎng)所實(shí)施更為嚴格的要求，比如爆炸性環(huán)境0區和1區內的儀表金屬外殼接地。

由于標準要求并不一致，通常應遵循某一適用標準，不宜簡(jiǎn)單行事，刻意符合所有標準，某些標準之間由于針對的行業(yè)和適用對象不同而有相悖的條款，不能兼顧。具體工程實(shí)施中宜和監管部門(mén)及檢查者協(xié)商溝通。

儀表放入取得防爆合格證的隔爆空外殼，是否需要對整體儀表進(jìn)行防爆認證，是工程實(shí)際中經(jīng)常遇到的問(wèn)題。

GB/T 3836.15-2017《爆炸性環(huán)境第15部分：電氣裝置的設計、選型和安裝》的10.1條款對隔爆外殼“d”提出了補充要求：僅有Ex元件防爆合格證(帶有符號“U”)的隔爆外殼不得安裝，它們應與設備組裝在一起取得設備防爆合格證。設備不經(jīng)重新評定不能改變設備的內部元件，因為忽視條件變化會(huì )導致壓力重疊、溫度組別變化或其他類(lèi)似的可能使防爆合格證失效的情況。

從以上要求可以看出，不論儀表是否有防爆合格證，將其放入取得防爆合格證的隔爆空外殼，都需要對整體儀表進(jìn)行防爆認證。采用實(shí)驗驗證法，而不采用實(shí)物或資料檢查法是科學(xué)、合理、簡(jiǎn)便的方法，并且符合驗證科學(xué)體系，比某些儀表特性的資料檢查法好得多。

其他防爆型式有類(lèi)似的考慮和要求，比如，改變設備的內部元件可能導致溫度組別的變化，適用于各種防爆型式，因此Ex元件防爆合格證，可以簡(jiǎn)化整體取證程序，但不能替代整體取證。

電纜采用保護管敷設時(shí)，保護管與檢測元件或現場(chǎng)儀表之間，采用防護軟管連接時(shí)，保護管口應低于儀表進(jìn)線(xiàn)口約250mm，保護管從上向下敷設至儀表時(shí)，在管末端應加排水三通，如圖1所示。排水三通是否需要封堵，是工程安裝和安全檢查中常見(jiàn)的問(wèn)題，有觀(guān)點(diǎn)認為從防爆角度排水三通應封堵，也有觀(guān)點(diǎn)認為排水三通是排水用的，不應封堵。

排水三通是否需要封堵應根據電氣線(xiàn)路布線(xiàn)形式確定，如果是電纜布線(xiàn)，圖1中所示的排水三通不應封堵，如果是鋼管布線(xiàn)，鋼管布線(xiàn)系統內的排水三通應有密封措施。

GB 50257-2014《爆炸和火災危險環(huán)境電氣裝置施工及驗收規范》對鋼管布線(xiàn)的密封要求作出了規定，爆炸性環(huán)境1區、2區、20區、21區和22區的鋼管配線(xiàn)，應做好隔離密封，并應符合下列規定：

a) 電氣設備無(wú)密封裝置的進(jìn)線(xiàn)口應裝設隔離密封件。

b) 在正常運行時(shí)，所有點(diǎn)燃源外殼的450mm范圍內應做隔離密封。

c) 管徑為50mm及以上的管路在距引入的接線(xiàn)箱450mm以?xún)燃懊烤?5m處應設隔離密封件。

d) 易積結冷凝水的管路，應在其垂直段的下方裝設排水式隔離密封件，排水口應置于下方。

鋼管布線(xiàn)中排水型隔離密封盒示意如圖2所示。

儀表電氣接口處采用電纜接頭作為電纜引入裝置時(shí)，屬于電纜布線(xiàn)，不屬于鋼管布線(xiàn)，圖1所示的排水三通不應封堵，應敞開(kāi)用于排水。

現場(chǎng)儀表的防水、防潮是南方多雨地區的大問(wèn)題，應當采取封堵和流通兩種方式相結合的方法解決。GB 50257-2014的規定可能沒(méi)有、或者不全是根據實(shí)驗做出的?？赡苁窃跓o(wú)妨大局的前提下，為便于統一施工驗收。

4.1 等電位連接的目的

金屬管道法蘭等電位連接雖然不屬于儀表防爆，由于工程實(shí)際中相關(guān)要求和實(shí)施方案存在較多爭論，本文也討論一下。

金屬管道法蘭連接處的導電連接實(shí)現了等電位，目的是靜電防護和雷電防護。

導電連接不同于靜電接地，靜電接地是為了借助于大地釋放靜電，取得物體的靜電平衡，避免物體的靜電積聚。金屬管道法蘭連接處的等電位連接是為了避免金屬管道法蘭面間的電荷不均衡形成電位差，避免因電位差產(chǎn)生靜電間隙放電或雷電間隙放電。金屬管道法蘭連接處的等電位連接應關(guān)注兩個(gè)方面：連接方式和電荷導通載流能力。

4.2 等電位連接的幾個(gè)標準條文

對于配對金屬管道法蘭之間的等電位連接，不同標準要求不盡相同，以下是幾個(gè)具有代表性的標準要求。

（1）GB50057-2010

GB50057-2010《建筑物防雷設計規范》中4.2.2條款規定：對于第一類(lèi)防雷建筑物防閃電感應，當長(cháng)金屬物的閥門(mén)、法蘭盤(pán)、彎頭等連接處的連接電阻值大于0.03Ω時(shí)，應采用金屬導線(xiàn)跨接。連接螺栓不少于5根的法蘭在非腐蝕環(huán)境下可以不跨接。第二類(lèi)和第三類(lèi)防雷建筑物防閃電感應沒(méi)有以上要求。

（2）SH/T3097-2017

SH/T3097-2017《石油化工靜電接地設計規范》[2]中5.3.4條款規定：當金屬法蘭采用金屬螺栓緊固時(shí)，通?？刹涣碓O靜電跨接連接線(xiàn)，但應保證至少有兩個(gè)金屬螺栓具有良好的導電接觸面。

（3）GB50516-2010（2021年版）

GB50516-2010《加氫站技術(shù)規范（2021年版）》中10.3.3A條款規定：氫氣、液氫等可燃物管道上的法蘭連接處應采用金屬線(xiàn)跨接?？缃与娮钁∮?.03Ω。在正常環(huán)境無(wú)銹的情況下，管道法蘭等處的接觸電阻在0.03Ω以下，如果腐蝕生銹，由于接觸電阻增大，將有可能發(fā)生靜電或雷電火花，發(fā)生火災和爆炸事故，為防止管道上法蘭兩端由于連接不良或金屬銹蝕，使接觸電阻增大，作本條規定。

4.3 討論和工程建議

工程上可以采用下述幾種導電跨接方式：

（1）通過(guò)螺栓或墊片導電跨接

法蘭配套的金屬螺栓及墊片是良好的導體，可實(shí)現導電連接。此方式需要考慮環(huán)境對法蘭、螺栓材質(zhì)的腐蝕影響。對于很多現場(chǎng)環(huán)境都會(huì )采取防腐措施，例如：涂刷防銹漆、鍍鋅、表面處理等。應評估防腐措施對于導電的影響。不可采用去除防腐措施的方法提高導電性能?？梢圆捎猛ㄟ^(guò)螺栓實(shí)現導電連接的場(chǎng)合如下：

a) 非腐蝕環(huán)境。例如：干旱地區、非鹽鹵環(huán)境地區。

b) 耐腐蝕材料的法蘭、螺栓。例如：耐工藝介質(zhì)腐蝕的不銹鋼。

c) 導電的防腐措施。例如：導電的防腐涂層或鍍層。

（2）通過(guò)螺母壓接接地片實(shí)現等電位連接

通過(guò)法蘭配套的螺栓螺母壓接金屬連接片，連接片壓接跨接導線(xiàn)實(shí)現導電連接。應采用防腐蝕的金屬配伍或與法蘭螺栓材質(zhì)相同的連接片。

（3）設置“接地附件”實(shí)現導電跨接

在腐蝕環(huán)境采取防腐措施的法蘭螺栓連接不能實(shí)現導電連接時(shí)，建議采用設置專(zhuān)用“接地附件”或過(guò)渡連接件的方式。

（4）使用螺栓防腐膠

對法蘭導電跨接需要關(guān)注法蘭螺栓本身的導電，不是所有的法蘭都需要另加導電連接。法蘭連接還應當注意腐蝕問(wèn)題，需要采取相應的防腐措施。有些標準規范規定的0.03Ω連接電阻不是靜電防護、雷電防護導電跨接的必然需要。靜電電荷流通的電阻是103～106量級，雷電流是數kA量級的。非腐蝕環(huán)境，法蘭螺栓連接具有良好導電性時(shí)，優(yōu)先采用螺栓連接實(shí)現等電位連接。在某些場(chǎng)合可以采用接地附件的方法進(jìn)行導電跨接。

按照《市場(chǎng)監管總局關(guān)于防爆電氣等產(chǎn)品由生產(chǎn)許可轉為強制性產(chǎn)品認證管理實(shí)施要求的公告》〔2019年第34號〕要求，“由生產(chǎn)許可轉為強制性認證產(chǎn)品范圍”里的防爆電氣等產(chǎn)品應取得國家授權的防爆認證機構頒發(fā)的防爆電氣類(lèi)產(chǎn)品國家強制性產(chǎn)品認證（CCC認證）證書(shū)，且證書(shū)在有效期內。證書(shū)不再稱(chēng)為防爆合格證書(shū)?！坝缮a(chǎn)許可轉為強制性認證產(chǎn)品范圍”包含17個(gè)類(lèi)別的防爆電氣設備，詳見(jiàn)上述公告附件。17個(gè)類(lèi)別以外的防爆電氣設備，在爆炸危險場(chǎng)所使用時(shí)，應取得國家授權防爆認證機構頒發(fā)的產(chǎn)品防爆合格證。

自2020年10月1日起，納入CCC認證管理的產(chǎn)品未獲得強制性產(chǎn)品認證證書(shū)和未標注強制性認證標志，不得出廠(chǎng)、銷(xiāo)售、進(jìn)口或在其他經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中使用。

目前防爆電氣CCC認證證書(shū)取得國家授權的發(fā)證機構有6家，分別是：

1. 中國質(zhì)量認證中心(CQC)

2. 方圓標志認證集團有限公司(CQM)

3. 南陽(yáng)防爆電氣研究所有限公司(CNEx)

4. 上海儀器儀表自控系統檢驗測試所有限公司(SITIIAS)

5. 中創(chuàng )新海（天津）認證服務(wù)有限公司(PCEC)

6. 佳木斯防爆電機研究所有限公司(JEXM)

按照法律、法規、標準、規范等要求，對爆炸危險場(chǎng)所內的防爆電氣設備進(jìn)行正確的選型和安裝使用，是保障人身和生產(chǎn)安全的重要內容。應從防爆原理、法律法規標準規范要求、現場(chǎng)環(huán)境、產(chǎn)品情況、工程實(shí)際等方面全面考慮，科學(xué)合理的進(jìn)行工程設計和工程實(shí)施，防爆檢查也應特別注意法律、法規、標準、規范要求的前提條件和適用范圍，即要避免過(guò)度設計，也要避免欠缺或不足設計。