防爆照明替換：理想很豐滿，現實也很豐滿

文章來源:恒光電器

發布時間:2016-01-09

瀏覽次數:次

LED業者對于照明替換潮通常只把思維局限于家居、路燈、軌道交通等一般照明，電工照明，殊不知還有很多特殊的照明應用等待替換，比如防爆照明。

全球產品測試認證的領導機構UL(Underwriters Laboratories)上個月發出大中華地區首張防爆LED燈具認證給臺灣久鑫科技，設計，其光源技術合作伙伴南亞光電亦同時獲得多重列名認證，這表示臺灣業者將可快速切入北美防爆產品市場，其商機利潤相當可觀。據ElectroniCast Consultant調查報告指出，全球防爆產品市場成長迅速，需求不斷攀升，2014年全球防爆LED燈具的消費量是1億6010萬美元，預估2021年全球產值將擴大到2億7340萬美元。

由于一般LED照明市場毛利低，部分臺灣廠商已轉型發展可提升獲利的特殊應用，如防爆燈具。當前一波臺灣石化產業前進美國的潮流，為臺灣帶來強勁的訂單。臺灣久鑫科技和南亞光電跳脫傳統業者僅著眼于國內市場需求的框架，搶得北美市場門票，為臺灣防爆照明走向國際市場開啟了新頁。

在石油化工工程建設或檢修期間受限空間作業內照明一直困擾著作業人員工作效益。受限空間內使用的照明安全要求高，國際資訊，必須防爆并且電壓要安全。然而在空間較大的反應器、塔及罐容器內由于使用安全電壓白熾燈光照度達不到，導致整個受限空間內作業效率低下，并且人員工作危險性也急劇增加。

LED(Light Emitting Diode)作為第四代新光源,屬于固態冷光源，具有電光轉換效率高、發熱量小、工作電壓屬安全低電壓、安全可靠性強、使用壽命長、節能、環保無污染、耐振動、抗沖擊等優良特性。相信在石油化工受限空間作業中使用LED防爆燈將會是一個必然趨勢。

1、受限空間作業照明的不足

長久以來，在石油化工工程建設及檢修中，由于所處作業環境危險性較大，一般環境中作業都存在有毒有害或者存在易燃易爆物質，并且受限空間內光線差，甚至無光線，內部環境復雜，節能與環保，內部構造及其不規整，凹陷凸起地方較多，坑洞較多，工程照明，使進入的作業人員在作業期間各種操作及行動不方便。所以受限空間內安全充足的照明是保證作業人員安全的一個基本保障條件。

石油化工裝置中大型設備內件安裝、清理、檢修均涉及到多道工序，作業時間長，精度及清潔度要求較高，在之前的作業期間經常采用的是安全電壓的防爆白熾燈作為照明，但其光照度太低，作業環境光線不足，導致人員工作效率低下，工期延長，人員處于危險環境中時間增長，口碑，導致風險增加。

光線不足更影響作業人員行動及工作心情，LED天花燈，進一步增加了作業風險。由于光照度不足，有些時候作業期間為了補充照明，不斷的加設照明燈泡導致受限空間內電線增加，也進一步增加了風險。并且白熾燈發熱量較大，在存在易燃易爆物質的場所內也進一步增加了風險。受限空間作業程序雖然已經很完善，但是改善照明是保證人員在受限空間內安全作業的首要之事。

2、LED 燈的光效優勢

白熾燈其光效為10流明/瓦左右，大部分的耗電變成熱量損耗。對白光LED目前白光LED的光效已達120流明/瓦，照明資質，而且其光的單色性好、光譜窄，無需過濾可直接發出有色可見光。

現以80萬噸/年乙烯裂解裝置區內丙烯塔為例計算其達到理論所需平均照度時需使用多少燈具，其塔體內部直徑達5.6M，在安裝塔內件時，一層塔盤大概需要2000余套螺絲，最小螺絲為M10。作業環境視為機械加工粗加工的作業條件下照度：200lx。根據照明燈一般懸掛高度為3米，空間利用系數(CU)在0.6-0.75之間，維護系數K取0.7，白熾燈光通量為12lm，單顆LED光通量為100lm。平均照度(Eav)= 單個燈具光通量Φ×燈具數量(N)×空間利用系數(CU)×維護系數(K)÷作業面積

200=12*N1*0.7*0.7÷24.6 N1=837

200=100*N2*0.7*0.7÷24.6 N2=100

需要白熾燈大概837W，需要34個3W的LED貼片， led商業照明，然而34個LED白燈貼片只需要組裝成一盞LED燈就能達到理論需求光照度。100W的防爆白熾燈需要安裝9盞，一盞防爆白熾燈外景尺寸大概是Φ150*260，然而一盞LED貼片組裝燈外徑尺寸200*150*210（mm）。白熾燈9盞需要9根單獨電纜進行供電，工程照明，產生了9個接頭，增加了風險，LED燈只需一盞即可。

3、LED 防爆燈防爆性能

LED防爆燈的基本原理同其他防爆燈相同，其原理根據歐洲標準EN13463-1:2002《爆炸性環境用非電氣設備第1部分：基本方法與要求》的防爆概念和防火類型，隔爆型是采取措施允許內部爆炸并阻止火焰傳爆的一種防爆型式，是最常用的一種防爆類型。而且，許多增安型防爆燈具部件，如驅動電源、燈座、聯鎖開關等，也是采用隔爆型結構。具有隔爆外殼的電氣設備稱為隔爆型電氣設備。如果爆炸性氣體混合物進入隔爆外殼并被點燃，隔爆外殼能承受內部爆炸性氣體混合物的爆炸壓力，并阻止內部的爆炸向外殼周圍爆炸性混合物傳播。這是一種間隙防爆原理，即利用金屬間隙能阻止爆炸火焰的傳播和冷卻爆炸產物的溫度，達到火焰熄滅和降溫，抑制爆炸的擴展的原理設計的一種構造。

除此之外，LED防爆燈所需要的驅動電源輸出的是直流低電壓，一般根本產生不了電火花。LED燈的發光原理是直接把電能轉換成光能的過程，這種發光不存在像白熾燈那樣先將電能轉換成熱能，繼而使物體溫度升高而發光的現象。

白熾燈96%的電能都發熱發掉的，白熾燈發出的光中有大量紅外線，70-80%的電能是以熱輻射（紅外線）的形式散出去的，有5-10%是以熱傳導方式傳遞到燈泡外殼上的，所以燈芯溫度高達2500度，而外表溫度高達200余度。LED燈發出的光極少含有紅外線，所以沒有熱輻射，芯片溫度最高200余度，而外表溫度基本感觸不到。在100w白熾燈20CM處，你能感覺很明顯的熱感，而LED燈可以拿手觸摸，你幾乎感覺不到熱量。從而也被稱為“固冷光源”，不會引爆可燃氣體，所以LED是本安型的防爆燈。隔爆型加本安型，照明方案，LED防爆燈比其他防爆燈更安全。

4、LED 防爆燈安全電壓電流優勢