爆炸性危险区域内电气及消防设备金属软管的要求与依据

在石油、化工、制药等存在可燃气体、蒸气或粉尘的爆炸性危险区域，电气设备与消防设备的安装至关重要。金属软管作为关键的连接与保护组件，其选型与安装必须满足严格的防爆与安全要求，否则极易成为点燃源。本文将系统阐述相关要求及其核心依据。

一、核心安全目标

• 防止爆炸传播： 阻止设备内部爆炸通过软管连接处传播到外部危险环境。
• 消除点燃源： 杜绝软管本身产生火花、高温或静电放电成为点燃源。
• 确保设备完整性： 在爆炸压力下保持结构完整，不产生能点燃周围环境的碎片或孔洞。
• 可靠接地/跨接： 消除静电积累，防止静电放电火花。

二、关键要求及依据

1. 必须采用符合防爆等级的金属软管组件：
2. 要求： 金属软管及其两端的接头必须作为一个整体组件，通过国家指定防爆检验机构认证，并取得相应的防爆合格证。
3. 依据：
4. GB 50058-2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》第5.4.1条： 明确规定在爆炸性环境内，防爆电气设备的电缆引入装置（包括金属软管连接部分）应符合设备的防爆型式要求。
5. GB 3836.1-2021《爆炸性环境 第1部分：设备 通用要求》及后续GB 3836系列标准： 这些是防爆设备的基础标准。金属软管组件作为设备外壳的一部分（电缆引入装置）或作为防爆型式（如隔爆外壳d、增安型e、浇封型m等）的组成部分，必须满足相应防爆型式标准（如GB 3836.2隔爆型、GB 3836.3增安型等）对结构强度、接合面参数、紧固要求、防护等级(IP)等的具体规定。
6. 实践要点： 选用软管组件时，其防爆标志（如Ex db IIC T6 Gb/Ex tb IIIC T80°C Db）必须与所连接设备的防爆等级、区域划分（0/1/2区或20/21/22区）及介质组别相适应。
7. 可靠的接地或跨接：
8. 要求： 金属软管必须进行有效的电气连续性连接（跨接），确保其整个长度上的电阻值符合要求（通常要求≤1Ω），并最终可靠接入设备或系统的接地网，以消除静电积累和保证等电位连接。
9. 依据：
10. GB 50058-2014 第5.5.1条： 规定爆炸性环境内设备的外露可导电部分应可靠接地。
11. GB 50257-2014《电气装置安装工程 爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》第4.1.7条： 明确指出“在爆炸危险环境的电气设备的金属外壳、金属构架、金属配线管及其配件、电缆保护管、电缆的金属护套等非带电的裸露金属部分，均应接地或接零。” 金属软管显然属于此类金属部件。
12. GB 3836.15-2017《爆炸性环境 第15部分：电气装置的设计、选型和安装》第9.2条： 对等电位连接系统提出了详细要求，强调所有金属部件（包括管道、导管、软管）之间及与接地系统之间需保持电气连续性。
13. IEC 60079-0 第26.4条 (国际通用)： 明确要求用于爆炸性环境的金属软管应设计成能保证电气连续性。
14. 实践要点： 通常使用专用的编织铜带或铜导线，两端用铜质喉箍或专用接地端子牢固压接在软管本体和两端的固定管/设备上，确保低电阻连接。
15. 正确的安装与连接：
16. 要求：
17. 长度限制： 在可能承受爆炸压力的隔爆系统中（如连接隔爆外壳），金属软管的长度应尽可能短，并符合设备防爆证书或制造商说明书的限制要求。过长会增加爆炸压力衰减的风险或导致软管过度变形失效。
18. 弯曲半径： 安装时应保证不小于软管最小允许弯曲半径，避免过度弯折导致机械损伤、降低承压能力或破坏内部导线/电缆绝缘。
19. 牢固固定： 两端接头必须用防松装置（如防松螺母、锁紧垫圈）牢固拧紧在设备外壳和固定管道上。螺纹啮合扣数应满足防爆标准要求（通常≥5扣）。
20. 密封： 引入装置（包括软管接头处）必须使用符合防爆标准的密封元件（如橡胶密封圈、填料函），确保达到规定的防护等级（IP）并防止气体/粉尘侵入设备内部或沿管道传播。
21. 避免承受不当应力： 安装时应使软管处于自然状态，避免承受拉伸、压缩、扭曲等额外机械应力。
22. 依据：
23. GB 3836.2-2021《爆炸性环境 第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备》第10章 (电缆和导管引入装置)： 对隔爆型设备的引入装置（包含软管连接）的型式、安装、密封、固定和试验有详细规定。
24. GB 50257-2014： 整个规范详细规定了爆炸危险环境电气设备、管路的安装施工要求，强调紧固、密封、接地、连接可靠。
25. 制造商安装说明书： 必须严格遵守金属软管组件制造商提供的具体安装指导。
26. 适用于环境条件：
27. 要求： 金属软管材质（通常为不锈钢）和外部护层（如有）应能耐受所在区域的化学腐蚀、环境温度、机械冲击、振动等条件。
28. 依据：
29. GB 50058-2014 第5.1.3条： 要求电气设备的选择应符合环境条件（化学、机械、热、霉菌等）的要求。
30. GB/T 18615-2021《波纹金属软管通用技术条件》： 对软管的材料、耐压、耐温、耐腐蚀等性能提出了通用要求。
31. 维护与检查：
32. 要求： 定期检查金属软管是否有机械损伤（压扁、割裂、磨损）、严重锈蚀、连接松动、接地线断裂或锈蚀、密封老化失效等现象。
33. 依据：
34. GB 50257-2014 第7章： 规定了爆炸危险环境电气装置的检查与维护要求。
35. AQ 3009-2023《危险场所电气防爆安全规范》： 强调对防爆电气设备（含附件）进行定期检查的重要性。

三、消防设备中的特殊考量
消防设备（如防爆区域内的火灾探测器、报警按钮、防爆消防泵控制箱、喷淋系统管道连接等）使用的金属软管，同样必须满足上述所有电气防爆要求。此外：

• 消防专用要求： 用于连接消防水/泡沫管道的金属软管，还需符合消防系统对耐压、密封、耐腐蚀、抗震等方面的特定标准（如GB 5135.11《自动喷水灭火系统 第11部分：沟槽式管接件》可能涉及相关连接件要求，具体需看应用场景）。
• 认证： 部分消防系统组件可能还需要额外的消防产品认证（CCCF）。

四、总结

在爆炸性危险区域内，电气和消防设备所使用的金属软管绝非普通管路附件。其核心要求在于：

1. 防爆认证： 必须作为防爆组件整体认证，匹配区域等级和介质。
2. 可靠接地/跨接： 确保电气连续性，消除静电风险（电阻≤1Ω）。
3. 规范安装： 严格控制长度、弯曲、牢固连接、有效密封，避免不当应力。
4. 环境适应性： 材质需耐受腐蚀、温度、机械等环境因素。
5. 定期维护： 严格检查损伤、锈蚀、连接及接地状况。

主要依据标准包括GB 50058、GB 3836系列（尤其是GB 3836.1, GB 3836.2, GB 3836.15）、GB 50257以及制造商的技术文件。任何疏忽都可能导致灾难性后果。因此，在设计、选型、采购、安装、验收和维护的每一个环节，都必须严格遵守相关标准和规范的要求，确保金属软管在爆炸危险区域内的安全可靠运行，为人员和设施提供坚实保障。