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试论防爆场所地面防爆（防静电、不发火、防火等级A1级）功能的兼备性（北京金科复合材料有限责任公司杨玉兴）摘要：防爆地面是从切断爆炸点燃源这一爆炸产生的必要条件来阻止爆炸产生的。静电火花、摩擦撞击火花是爆炸点燃源的的主要火花来源。防爆场所的地面应同时具备防静电、不发火、防火等级A1级三种性能。而不能单纯要求防静电、不发火二者中的一种，忽略另一种功能。NFJ防爆地坪是一种功能性的地坪同时终身具备防静电、不发火、防火等级A1级三种功能.关键词：爆炸点燃源、防静电、不发火、兼备A级防火NFJ防爆地坪众所周知爆炸产生的三个必要条件是：爆炸点燃源、氧气、易燃物。防止爆炸的产生必须从三个必要条件来考虑，限制了其中的一个必要条件，就限制了爆炸的产生。防爆地面是从切断爆炸点燃源这一必要条件来防止爆炸发生的；引起爆炸点燃源的原因主要是火花（静电火花；撞击、摩擦火花）的产生。因此防爆地面应具备：防静电、不发火、防火等级为A1级三个性能。1.静电与火花的产生及其危害1.1静电的产生物质是由分子组成，分子是由原子组成，原子中有带负电子的电子和带正电子的质子组成。在正常情况下一个原子的质子数与电子数相同，正负平衡，所以对外表现出不带电的现象。由于电子是环绕原子核周围，一经受外力即脱离轨道，离开原来的原子而进入其他的原子，使原子因增加电子数而呈带负电现象。这种物体表面所带过剩或不足的相对静止不动电荷，称之为静电。引起静电的方式通常有固体起电、感应起电、摩擦起电、人体带电等。1.2静电的危害静电给生活和生产带来了很多问题，在生产领域其危害有二：1、静电干扰精密仪器仪表正常工作状态导致数据失准，静电放电时还会击穿精密电子元件使其损坏。2、静电聚集超过载体的荷载量时会释放并产生火花，在易燃易爆生产场所导致灾难性事故。1.3火花的产生火花的产生一般有两个原因：1、静电聚集超过载体荷载量，溢出释放时会产生火花，称静电火花。2、当硬质材料相互摩擦、撞击时，能量瞬间集中到一个点上产生火花。1.3火花的危害火花（静电火花、撞击、摩擦火花）是易燃易爆场所事故发生的重要根源之一。2.易燃易爆等高危厂房、场所地面处理的现状及存在的问题《建筑设计防火规范GB50016-2006》中3.6.6规定“散发较空气重的可燃气体、可燃蒸汽的甲类厂房以及有粉尘、纤维爆炸危险的乙类厂房，应采用不发火地面、采用绝缘材料做整体面层时，应采取防静电措施”（下略）；《民用爆破器材工程设计安全规范》GB50089-2007《火药、炸药、弹药、引信及火工品工厂设计安全规范》中分别提到地面对防静电、不发火的要求。GB50089-2007中8、6.7危险品生产间的地面，应符合下列规定：1、当危险品生产间内的危险品遇火花能引起燃烧、爆炸时应采用不发生火花的地面面层。2、当危险品生产间内的危险品对撞击、摩擦作用敏感时应采用不发生火花的柔性地面面层。3、当危险品生产间内的危险品对静电作用敏感时，应采用防静电地面面层。《火药、炸药、弹药、引信及火工品工厂设计安全规范》中第8.5.10条：火药、炸药可能撒落在地面上的生产间以及弹药、引信装配的生产间应采用不发生火花地面（能产生静电的塑料地面不应作为不发生火花地面）。第8.5.11条：制造加工活动中使用对摩擦、撞击作用特别敏感的危险品的生产间及走道，应采用橡胶等地面。橡胶等应铺贴平整，接缝应严密。第8.5.12条：制造、加工或使用对静电特别敏感的危险品的生产间及走道，应采用导电橡胶或其他导电地面。第8.5.13条：硝化甘油生产各工序，胶质炸药生产的胶化捏合工序以及硝化甘油可能撒落在地面上的工序，其生产间的地面应符合不发生火花、耐腐蚀、导静电、不渗漏和有一定柔性的要求，在没有其他适当材料时可采用铅板地面。《导（防）静电地面设计规范》中第3.1.5凡室内有易燃易爆物质的场所在采用导（防）静电地面时，均应全部采用不发火的导（防）静电地面。第5.1.1下列场所采用导（防）静电地面：1易燃易爆特种危险化学品生产、试验场所，包括粉碎、混合、驱水、胶化、压药、制片、切药、造粒、筛选、除尘、光药、混批、烘干、晾药、包覆、周转、储存、分装等工序；2军用火工燃爆产品生产、试验场所，包括过筛、混药、称量、装药、压药、成型、装配、涂胶、封口、涂漆、涂油、包装、周转、储存等生产工序；3航天器（包括航空飞行器、卫星、宇宙飞船等）所用电火工品元件的生产、装配、测试等场所；4民爆器材，包括火雷管、电雷管、导火索、导爆索、导爆管、点火引线、拉火管、电点火具、火药、炸药等产品的生产、加工、分装、周转、储存等场所；5烟花爆竹、大型礼花等生产行业，所属生产区、暂停间、中转库等场所。第5.1.2易燃易爆特种危险化学品及其制品的储存场所，应采用防静电地面。第5.1.3易燃易爆特种危险化学品及其制品的检修、测试、拆装、销毁等场所，应采用与生产、试验场所类型相同的导（防）静电地面。由以上设计规范中的要求不难看出，对防静电与不发火有个别规范中把它两个合为一个整体出现，有的只求其一。并没有完全严格的要求防静电与、不发火防火等级A1级三个方面，甚至提出没有合适的材料时采用铅板地面。可见在以上规范出版时没有找到防静电、不发火、防火等级A1级三种功能同时兼备的材料。由于规范中只求其一的弊端，设计师工作者严格按规范设计、施工后的地面不同时具备防静电、不发火防火等级A1级三种功能，致使防爆场所存在很大的安全隐患。目前市场上防爆场所采用的地面主要以以下几种材料为主：A:环氧树脂导（防）静电地面，施工时会有甲醛、甲苯等有害物质释放，污染环境；完工后表面是镜面效果，颜色鲜亮，感官效果好，有很强的遮丑能力；但其防火等级为B2级且只具备导（防）静电的功能，其功能也会随时间的推移而衰减，一般2～3年后就不再具备防静电的功能；不具备不发火的功能。虽然个别图集中有关于不发火环氧砂浆面层的工艺做法，有部分厂家称可以做出不发火环氧砂浆面层的地面并具有地方检测机构的检测报告，但在现实生产中没有厂家可以做出具备不发火环氧砂浆面层的地面。B、防静电水磨石地面具备防静电的性能且符合国家规范的验收标准，防火等级为A1级；但其不具备不发火的功能，施工时费工费时且须排放大量的污水，污染环境。目前该工艺因为污染的问题二逐渐被淘汰。C、不发火白云石骨料地面具备不发火的功能，由于市场成本造价低廉，是目前市场上不发火要求的工况条件下选用最多的材料。但其不具备防静电的功能；选用不发火白云石骨料地面的寿命普遍比较短，产生这一问题的原因有二：1、具备不发火功能的白云石骨料的比容小，其强度会很小，当其作为面层附着于混凝土表面时，会造成混凝土的强度下降，致使混凝土的寿命短；2、目前市场上关于不发火白云石骨料的施工是按05J909《工程做法》中的工艺做法实施的，由于不发火骨料与混凝土含水率、干缩值的不同，不发火白云石骨料地面完工后会出现裂缝、起鼓等问题。是其寿命比较短。D、导电橡胶是同时具备防静电、不发火两种功能的一种材料，广泛用于火工品、高爆炸药等高危敏感场所；其防火等级为B2级，并不符合国家的防火标准，另：由于其耐候性差、使用寿命短、造价高；是众多防爆场所不得已的一种选择。E、铅板地面是同时具备防静电、不发火两种功能另一种材料，防火等级为A1级。但铅本身的物理性质会在使用中产生众多问题，如：1、寿命短；2、铅粉沫有一定的毒性，对人身的健康有极大危害；也属于防爆场所不得已的一种选择。3.国家标准中对防静电地面、不发火地面的检测方法3.1防静电地面的检测方法采用数字兆欧表与其他辅助工具配套下使用环境的温度要尽可能的在23℃±8℃，湿度为50℃±5℃的环境（保持此环境24小时）下进行。检测前应确保要检测的地面清洁，无影响电阻的物质覆在地面表面。其中两两极间的距离不小于900mm。其中每46.5m2的面积，至少做5次测试。5次测试中最少3次的测试应当包括受磨损的，有化学品或水溅落的，有明显沾污的区域。检测的依据和方法应严格安：WJ2146-93《兵器工业防静电用品设施验收规程》、WJ2566-2001《兵器工业爆炸危险环境电气安全技术条件》操作、执行。高危厂房的地面除进行防静电检测验收外，还应进行不发火的验收检测。防止因撞击产生火花。3.2不发火地面的检测方法环境要求完全暗室的条件下，检测的旁边放一部高速摄像机。检测的方法有两种：1、锤击2、砂轮法。步骤：首先高速摄像机拍摄，有自身撞击不会产生火花的硬质锤或自身符合要求的砂轮，撞击或摩擦地坪。每平米5个点。待检测完毕后，把高速摄像机慢放，看有无火花发生。不发火地面除进行不发火检测外，还应进行防静电检测，目的是防止静电火花的产生。在当前的生产中，对防静电、不发火地面的检测验收与国家标准的要求和方法存在很大的差距。原因有以下两个方面：一是设计师、施工方与业主未能找到防静电与不发火两功能兼备的材料。单纯的追求其一，在验收时往往忽略另外一种安全隐患的存在；二是验收、检测的方法不规范。防静电性能检测时采用不符合标准的检测工具。未把干扰物清洁干净，检测方法未按规定的步骤进行。不发火性能检测时，不创造暗室环境，不按规定的点数进行。甚至在白天阳光光线良好时用抛钢筋的方法检测。既然易燃易爆等高危场所对地面的要求是防静电、不发火、防火等级A1级三种功能兼备的地面，就需要有一种地坪来满足这种需求。NFJ防爆地坪是目前市场上唯一一种能同时具备防静电、不发火、防火等级A级三种功能的地坪材料；NFJ-06A金属防静电、不发火型和NFJ-07C金属复合防静电、不发火型地坪是针对防爆场所的安全生产而研发的，其性能参数如下：表1（NFJ-06A金属防静电、不发火型）项目指标不发火性不发火、不爆炸防静电性能试体表面电阻105～106Ω耐磨性0.014克/平方厘米(齿轮法)耐油性油渗0.3mm。（包括抗渗性）抗压强度(28D)95.8MPa抗折强度(28D)16MPa（未折断）抗拉强度3.9MPa冲击性能(28D)19MPa干缩值-0.751×10-3（210d）硬度（莫氏）8抗锈蚀性耐NaCL、NaOH等介质绿色环保地坪（无有害放射性、无有害挥发性、无污染）耐高温+200OC抗冻性－４0OC（试件冻融25次后无裂纹、掉角缺陷。）(强度损失率-7.3%)（-40℃）氡浓度≤100Bq/m3最大值22.2空气洁净度100000级防滑性同于一般水泥地面表2（NFJ-07C金属复合防静电、不发火型）NFJ防爆地坪不仅具备防静电、不发火、防火等级A1级三种功能，还具备高耐磨、耐冲击、耐腐蚀、抗渗漏等功能。但其自身也有缺陷：成品后地坪的颜色不鲜亮，视觉感官效果不美观，遮丑功能较弱。建议采用水泥本色、本色加黑本色加灰类的地坪。NFJ防爆地坪是一种功能性的地坪，其注重的是防静电、不发火、防火等级A1级的功能。4.防静电、不发火地坪的施工工艺防静电、不发火地坪的施工工艺与传统的耐磨地坪的施工工艺大致相同，唯一不同之处是撒料的方式。传统的耐磨地坪撒料方式是：一次性将骨料均匀撒布、压实、磨光。防静电、不发火地坪的撒料方式是：在镘好的混凝土面上第一次均匀铺撒骨料总量的2/3，用磨光圆盘压实、挫毛来回多次镘光。在已镘光好的水泥地面上第二次铺撒骨料总量的1/3。铺撒方向与第一次垂直，用磨光圆盘压实、挫毛、项目指标不发火性不发火、不爆炸防静电性能试体表面电阻105～108Ω防火等级A1级耐磨性0.025克/平方厘米(齿轮法)抗压强度(28D)92.5MPa抗折强度(28D)15.5MPa（未折断）抗拉强度3.4MPa冲击性能(28D)17MPa干缩值-0.751×10-3（210d）硬度（莫氏）7抗锈蚀性耐NaCL、NaOH等介质绿色环保地坪（无有害放射性、无有害挥发性、无污染）耐高温+200OC抗冻性－４0OC（试件冻融25次后无裂纹、掉角缺陷。）(强度损失率-7.3%)（-40℃）氡浓度≤100Bq/m3最大值22.2空气洁净度100000级防滑性同于一般水泥地面镘光，纵横交错作业直至表面细腻光亮为止。优势：1、比传统的环氧防静电地坪节省工期25-40天。2、同时具备防静电、不