1 燃气锅炉间的环境类别
由于燃气锅炉房使用燃气作燃料，则电气设计中首先要确定燃气锅炉房是否需要电气防爆问题。
GB 50041—2008《锅炉房设计规范》（以下简称《锅炉规》）第15.2.2条规定，电动机、启动控制设备、灯具和导线型式的选择，应与锅炉房各个不同的建筑物和构筑物的环境分类相适应。燃气锅炉房的锅炉间是否防爆的问题，应符合现行国家标准GB 50058—2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》（以下简称《爆规》）的相关规定。
《锅炉规》第15.2.2条的条文说明仅仅表明燃气锅炉房的燃气调压间属于需要防爆的场所。
结合《锅炉规》第15.2.2条正文及其条文说明，燃气锅炉间不属于需要防爆的场所。
《爆规》第3.2.2条第3款规定，在生产过程中使用明火的设备附近，或炽热部件的表面温度超过区域内可燃物质引燃温度的设备附近，可划为非爆炸危险区域。对此规定的理解，如果燃气锅炉为明火设备，则燃气锅炉间属于非爆炸危险区域。
GB 50028—2006《城镇燃气设计规范》（以下简称《燃规》）附录第D.0.2条第2款第3项规定，在生产过程中使用明火的设备的附近区域，如燃气锅炉房等，可划分为非爆炸危险区域。
《锅炉规》和《燃规》将燃气锅炉间划分为非爆炸危险区域的共同理由是把燃气锅炉视为明火设备。在明火环境进行电气防爆设计是徒劳的，即便按防爆场所进行电气设计而采用防爆电器来阻止电气火花或电弧等电气火源，也不能消除明火设备产生的非电气火源。因此，存在明火的场所应划分为非爆炸危险区域。
那么，燃气锅炉属于规范意义上的明火设备吗？笔者与燃气锅炉制造商咨询过，燃气锅炉目前市场上一般为炉膛微正压燃烧，表压约2 kPa。锅炉制造或现场组装完毕后，开启锅炉鼓风机，使炉膛表压达到约3 kPa，检测其封闭性。由此可见，燃气锅炉是封闭燃烧的。然而，尽管燃气锅炉属于一般意义上的封闭燃烧，但是锅炉供应商都不能够保证燃烧的火花不外溢，毕竟锅炉外壳不属于标准规定的隔爆外壳。因此，分析表明，燃气锅炉尽管封闭燃烧，由于不具备隔爆外壳，仍然属于明火设备，只不过没有明显的外漏火焰而已。
需要说明的是，燃气锅炉外壳也不属于《爆规》第3.2.2条第3款所说的炽热表面，天然气主要组分甲烷的引燃温度组别为T1（537 ℃），锅炉表面温度远远小于天然气的引燃温度，则燃气锅炉也不属于规范规定的炽热表面温度超过区域内可燃物质引燃温度的设备，仅属于上文所说的明火设备。
上述分析表明，燃气锅炉属于明火设备，并根据上述的三部规范得出，燃气锅炉间属于非爆炸危险区域。
综上，燃气锅炉房除了燃气调压间属于爆炸危险区域并按《爆规》规定进行电气防爆设计之外，燃气锅炉间及其紧邻的控制室等附属房间等的电气设计应该按照非爆炸危险区域环境设计。
2 用气安全措施
2.1 用气安全保障措施分析
燃气锅炉房的燃料是燃气，则必须在设计中考虑用气安全问题。
《爆规》第3.2.3条第3款规定，正常运行时，预计不可能释放，当出现释放时，仅是偶尔和短时释放的释放源为二级释放源。并且在该条款中明确了正常运行时不能释放可燃物质的法兰及阀门连接件属于二级释放源。
燃气锅炉间内燃气管道仅仅在锅炉前有法兰及阀门连接，相当于《爆规》第3.2.3条第3款规定的二级释放源。由于明火环境燃气锅炉间可以不防爆，释放源引发的安全隐患不容忽视。
在明火环境燃气锅炉间要消除爆炸危险，只能靠防止燃气泄漏或采取其他措施来阻止释放源达到爆炸极限等办法防止爆炸。
《锅炉规》第13.3.2条规定，在引入锅炉房的室外燃气管道上，在安全和便于操作的地点，应装设与锅炉房燃气报警装置联动的总切断阀。
《燃规》第10.5.3条规定，燃气引入管应设手动快速切断阀和紧急自动切断阀，停电时紧急自动切断阀必须处于关闭状态。
《锅炉规》及《燃规》在上述两条中要求安装快速切断阀的目的，就是释放源一旦出现事故泄漏，就及时切断燃气供应，从而起到限制燃气泄漏的作用。
《锅炉规》第11.1.8条规定，燃气调压间、燃气锅炉间可燃气体浓度报警装置，应与燃气供气管道上的总切断阀和排风扇联动。根据这条规定，在燃气锅炉间设计燃气泄漏报警装置，不仅要自动联动切断燃气管道总切断阀，而且还要自动联动事故风机启动。一旦释放源发生泄漏，就由燃气报警系统自动联动事故风机，进行通风，阻止释放源达到爆炸极限。
综上所述，按照《锅炉规》、《燃规》所规定的用气安全保障措施，可以消除燃气锅炉炉前释放源所引发的安全隐患。
2.2 安全保障措施的可靠性分析及对策
燃气锅炉房的用气安全是建立在通风良好、具有燃气报警系统及燃气管道加装快速切断阀的安全保障措施基础上的。因此，要求必须保证措施的可靠性。
2.2.1 事故通风系统可靠性及对策
《爆规》第3.2.4条第2款规定：当采用机械通风时，下列情况可不计及机械通风故障的影响：
①封闭或半封闭建筑物设置备用的独立通风系统；
②当通风设备发生故障时，设置自动报警或停止工艺流程等确保能阻止可燃物质释放的预防措施，或使设备断电的预防措施。
《爆规》的这条规定明确了通风系统的可靠保障措施问题。具体工程中应结合实际情况采取具体的措施。笔者认为，采用备用的独立的通风系统是符合实际的，采用的事故风机做N+1冗余配置即可。
这是因为，采用自动报警措施很难检测风机的机械故障情况，也可能使故障报警事件不够全面而留下隐患；当采用停止工艺流程等确保能阻止可燃物质释放的预防措施时，如果风机事故，由于从燃气报警系统一级报警开始到二级报警联动切断快速切断阀有时间延迟，则在此短暂时间内的泄漏燃气得不到及时稀释；当一台风机发生事故时将燃气锅炉间的所有锅炉断电停止运行而造成全部停产显然不合理。还需要说明，规范所说的“独立通风系统”是指不能与其他通风系统合用，只能单独作为事故通风用，以策安全。
除上述措施之外，对事故风机供电也应该做到可靠，例如双回电源供电并且做到最末级自动切换，提高电气设备及线路的可靠性，甚至必要时其过载保护不动作于跳闸而动作于信号。
2.2.2 燃气泄漏报警系统可靠性及对策
燃气锅炉间燃气管道系统法兰及阀门连接处一旦泄漏，安全措施中首先要求燃气泄漏报警系统要可靠报警，并且一级报警时联动事故风机，二级报警时联动燃气管道系统的紧急切断阀，保障环境安全。
燃气泄漏报警系统的可靠性包括多方面。电源要可靠，通常双电源供电且末端自动切换，而且报警器自带电池；探测器、报警器等设备应可靠，必要时应冗余配置，尤其重要部位（炉前释放源处）的探测器建议冗余配置；施工安装及线路要可靠；探测器、报警器等设备应按有关规定进行检验标定等等。
2.2.3 快速切断阀的可靠性及对策
燃气管道系统的释放源泄漏较严重时，当泄漏的可燃气体浓度达到设定值时，必须保证切断阀能快速动作，关断气源。如果不能及时关断，就只能靠运行管理人员人为关断。因此，要求快速切断阀必须安全可靠。
工程中事故切断阀由燃气工艺专业选定，应选择可靠的符合标准的产品，并且安装可靠，必要时也可以冗余配置。
2.3 设计中还应注意的其他安全问题
①防止局部燃气积聚
天然气比空气轻，应防止燃气积聚在顶部下方。这就要求暖通专业设计事故风机时，尽量设置在屋顶的最高点而不是设在侧墙的高处。顶棚下不建议安装灯具等电器。对于比空气重的燃气，应防止燃气在地面处积聚，并且低处不建议安装电器。
②照明灯具安装位置应考虑具体情况
对于天然气等比空气轻的燃气，锅炉间应尽量将灯具布置在距顶部较远的较低处的墙壁安装，防止燃气积聚。对于比空气重的燃气，锅炉间灯具应装在高处。
③保障防雷及接地安全
为了安全，锅炉房按二类防雷建筑物设计，并且燃气管道应做好防静电接地。
④考虑应急断电方便
锅炉间应尽量少布置电气设备，并且锅炉间电源能在锅炉控制室及其他方便集中管理且方便操作的地方设置应急断电开关。
3 结论
①燃气锅炉间属于非爆炸危险区域，但应采取可靠的安全保障措施，以保证用气安全。锅炉间及紧邻的控制室等附属房间的电气设计应该按照非爆炸危险区域环境设计。
②为了防范安全隐患，应重视燃气泄漏报警系统、事故通风系统及燃气管道快速切断阀的可靠性。
随着国家环境污染治理、能源结构调整的力度不断加大，在锅炉房建设中，燃气锅炉房所占的比例越来越大。燃气锅炉房以天然气为燃料，天然气属于易燃易爆气体，所以燃气锅炉房的设计对安全问题特别重视，经常看到锅炉间的电气设备都采用防爆设备。久而久之，人们很容易形成一种固定思维：锅炉间属于爆炸危险区域，要按照GB 50058 - 2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》（后文简称《爆规》）进行电气设计。
这其实是认识上的误区，我们不能因为某个区域存在易燃易爆气体，就简单判定这个区域属于爆炸危险区域，而是应该结合该区域的工艺生产流程、火灾危险性分类等因素综合考虑。如果该区域确实属于爆炸危险区域，就应该根据《爆规》的规定划分爆炸性气体环境危险区域并确定该区域的范围，然后根据爆炸性气体环境危险区域的类型采取相应的防爆设计措施。
锅炉间内的锅炉本体、锅炉电控箱、锅炉上的电气仪表都是普通的设备，并不是防爆型电气设备，仅仅要求电气专业采用防爆型的电气设备是没有任何意义的。GB 50041 - 2008《锅炉房设计规范》没有规定电气专业一定要按照防爆要求进行设计，其15. 2. 2条对电气设计是这样规定的：
电动机、启动控制设备、灯具和导线型式的选择，应与锅炉房各个不同建筑物和构筑物的环境分类相适应。
燃油、燃气锅炉房的锅炉间、燃气调压间、燃油泵房、煤粉制备间、碎煤机间和运煤走廊等有爆炸和火灾危险场所的等级划分，必须符合现行国家标准《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058的有关规定。
条文说明如下：燃气中如天然气的主要成分为甲烷，与空气形成5 % ~ 15 % 浓度的混合气体时易着火爆炸，因而天然气调压间属于防爆建筑物…… 不同环境的建筑物和构筑物内所选用的电机和电气设备，均应与各个不同环境相适应。
由此可见，该条文第一段明确指出电气设备的选型要与建筑物和构筑物的环境分类相适应，而甲类生产厂房与丁类生产厂房对电气设备的选择要求是截然不同的。
该条文的第二段指出锅炉房的各生产间内爆炸和火灾危险场所的危险等级划分依据是《爆规》。这一段很容易引起争议，有人将这段话的意思理解为“燃气锅炉房的锅炉间…… 有爆炸和火灾危险场所，所以要根据《爆规》进行爆炸和火灾危险场所的等级划分”。这一理解是很片面的。
前面提到，对于生产厂房内爆炸危险区域的确定不能脱离工艺特点、生产流程，不能脱离建筑物的定性，如果对这些因素不加以考虑，只要存在爆炸释放源，就根据《爆规》3. 1. 1条规定把房间定为爆炸危险区域，进行爆炸性气体环境的电力设计，会闹出很多矛盾甚至笑话。例如使用天然气、液化气的厨房，完全符合《爆规》3. 1. 1条规定的情况，但是没有人会按照爆炸性气体环境进行电气设计，也不会要求厨房家用电器都采用防爆产品。GB 50028 - 2006《城镇燃气设计规范》已经明确指出锅炉房、热水炉间都属于非爆炸危险场所，那么按照正常环境选择电气设备也不是不可以的。
在进行燃气锅炉房电气设计时，应根据各房间的生产特点、生产流程，结合厂房的火灾危险性等级对锅炉房进行场所分类，确定哪些房间属于爆炸危险区域，然后根据《爆规》的规定对爆炸危险区域进行分区并确定该分区的范围，然后采取相应的防爆设计措施。
比如燃气入口间，它是甲类生产间，属于爆炸性气体危险环境2区，应按照2区的要求进行设备选型。锅炉间是丁类生产间，不属于爆炸危险区域，可以按照正常环境进行电气设计。一般来说，当燃气锅炉房中出现阀门时，阀门处相当于释放源，距离释放源一定范围内属于局部2区的爆炸危险性环境，该区域范围内应避免放置电气设备。
但是大多数情况下，阀门都设置在靠近锅炉本体、锅炉入气的地方，实际设计中锅炉本体、锅炉电控箱、锅炉上的电气仪表都是普通的设备，GB 50028 - 2006《城镇燃气设计规范》也明确锅炉房、热水炉间这些场所为非爆炸危险区域，否则设计会存在无法解决的矛盾，这也是锅炉间定性为丁类生产间的原因。如果认为锅炉间整体为爆炸危险区域，并定为爆炸性气体环境2区，就和锅炉间丁类火灾危险性的规定自相矛盾了。
如前所述，把燃气锅炉房的锅炉间定为爆炸危险区域是没有依据的。
当然，为了保证锅炉的运行、维修安全，我们必须采取一些安全措施，如设置可燃气体浓度报警装置、事故排风装置、管线进行防静电接地等。也有些地方颁布的行政规定中要求锅炉间内采用防爆灯具，这些附加要求设计者也应该遵守，这相当于提高了设计标准（虽然对安全没有实质性的作用），与锅炉间定为爆炸危险区域而必须采取的防爆措施是两个截然不同的概念。
除此以外，燃气锅炉房的事故风机必须防爆，这一点《建规》9. 3. 16条有明确规定，这是合理的，也是必须的，因为事故风机并非根据其安装区域来定性，而是按照其工作性质来定性，它在可燃气体浓度超标的事故情况下要工作，必须采用防爆电机才能保障安全，即使事故风机放在屋面露天环境下，也依然要采用防爆风机。
从对燃气锅炉房电气设计的争议可以看出，大家对燃气使用安全非常重视，这是一件好事。但仅仅重视还不够，还要了解燃气在各种使用环境下都有哪些危险因素。只有这样，才能做到有的放矢。
例如，燃气锅炉房在停运期间的危险性往往高于运行期间，锅炉在停运期间，炉膛内的残留燃气会形成安全隐患，所以炉膛检修时，必须先用压缩空气对炉膛进行清扫，然后才能进行明火作业。当然，锅炉检修时的安全另有一套严格的操作流程规定，已不属于电气设计的范畴。
GB 50028 - 2006《城镇燃气设计规范》中的条文之间也存在相互矛盾之处，如10. 2. 21条规定：“地下室、半地下室、设备层和地上密闭房间敷设燃气管道时，应符合下列要求：
1 净高不宜小于2. 2 m。
2 应有良好的通风设施，房间换气次数不得小于3次 / h；并应有独立的事故机械通风措施，其换气次数不应小于6次 / h。
3 应有固定的防爆照明设备。
4 应采用非燃烧实体墙与电话间、变配电室、修理间、储藏室、卧室、休息室隔开……”
其中第3款规定了敷设燃气管道的房间内应有固定的防爆照明设备，与附录E. 0. 6第3款中的内容相矛盾。其实对于没有阀门的燃气管道，无法形成释放源，是不必采取防爆措施的。
GB 3836. 14 - 2014 / IEC 60079 - 10 - 1：2008《爆炸性气体第14部分：场所分类爆炸性气体环境》5. 2节规定，如果工艺装置（如罐、泵、管道、容器等）可能含有可燃性物质，但不向大气中释放（如全部焊接管道不视为释放源）则同样不会形成危险场所。前面提到的石化行业的标准也有类似规定。
所以如果燃气管线上没有阀门，没有必要在其所经之处都按照爆炸危险场所进行电气设计。我们应该重视防爆设计，但一定要有理有据，这个依据就是场所分类，应根据场所分类的情况采取相应的防爆措施。
目前有一些电气设计人员只要遇见燃气管线，不分场所，也不管燃气管线上是否装有阀门，都会设置可燃气体浓度报警装置，把电气设备改为防爆型，既浪费资金，又没能起到任何安全保障作用。
不仅是燃气锅炉房，对于其它爆炸性气体环境的电气设计，都需要结合工艺特点、生产流程合理进行场所分类，确定爆炸危险区域、爆炸性气体环境分区及分区范围。这是一项专业性很强、非常复杂的工作，与工艺设备布置、生产流程、原料 / 产品储存、危险释放源的物理及化学特性、通风条件等密切相关。
如何进行场所分类？由谁来承担场所分类这项工作？
GB 3836. 14 - 2014 / IEC 60079 - 10 - 1：2008《爆炸性气体第14部分：场所分类爆炸性气体环境》对这些问题有明确的描述。该规范第5节对场所分类程序作了指导性规定，并指出场所分类应由懂得可燃性物质性能、设备和工艺性能的专业人员进行，还应与懂安全、电气及其他的工程技术人员商议。
由此可见，场所分类这项工作远非有些人想象的那么简单，电气工程师是无法胜任这项工作的。国外有专门经过认证的安全工程师，具备相关领域的工艺、通风、电气等综合专业知识，场所分类、爆炸性气体环境分区及范围确定这一工作由他们承担。
最后本文将以上观点总结如下，希望与电气同行进一步探讨交流：
a. 燃气锅炉间为丁类生产间，不属于爆炸危险区域。
b. 燃气锅炉间内的锅炉本体、锅炉电控箱、锅炉上的电气仪表都是普通的设备，并不是防爆型电气设备，电气专业可以按照非爆炸危险场所进行设计选型。
c. 某些地方有行政规定，要求燃气锅炉间内采用防爆电器，电气设计可以根据该要求提高设计标准。
d. 燃气锅炉房的事故风机应该采用防爆电机。
e. 如果燃气管线上没有阀门，没有必要在其所经之处按照爆炸危险场所进行电气设计。
f. 场所分类、爆炸性气体环境分区及分区范围的确定要求具备相关领域的工艺、通风、电气等综合专业知识，并非电气工程师能够胜任，该项工作一般由工艺专业人员担任。
作者信息：
刘叶语，中国航空规划设计研究总院有限公司，研究员，电气副总工程师。
丁杰， 中国航空规划设计研究总院有限公司，研究员，电气总工程师。