爆炸危险区域使用普通手机的危害及防爆

    随着现代通信事业的迅猛发展，无线通信工具已经成为人们日常生活及工作必不可少的工具，手机给人们带来了许 多方便，反之，如果使用不当也会给人们带来麻烦。例如，手机 给静电场带来的噪声、手机对飞机导航系统的干扰、手机电磁 辐射对人们健康的影响，而在油库爆炸性气体混合物环境中， 如使用普通手机通话则可能产生爆炸危险。

一、 使用普通手机产生的爆炸事故

2008 年 3 月，长春郊区某油库在清罐过程中,罐内一人和罐外一人进行作业，当罐上人员的手机响了后，油罐忽然发 生爆炸，造成罐内作业人员当即死亡。2005 年 4 月，广西北海 某公司的一艘名为“通油 8”号的油船停靠在南海救助局北海 基地码头旁，给另外一艘船加油。当船内柴油快卸完时，一名 工人下到储油舱里看看还剩下多少油。刚刚下到舱底，这名工 人的手机响了，就在他接听手机一瞬间，船舱内发生了爆燃， 造成一名员工遇难。

有关部门曾经做过试验，首先将一普通纸团浇上汽油并 放入空盘当中，然后在旁边用手机反复拨打电话，在拨打过程 中，沾有汽油的纸团突然燃烧。物体产生爆炸需要具备以下三 个必要条件，即：①爆炸性物质的存在，如易燃易爆气体（煤矿 井下的甲烷、石油化工场所的乙炔、乙烯、氨等）、液体蒸气（石 油、汽油、煤油等）；②助燃物质的存在（如空气中的氧或爆炸 性物质本身所含氧）；③点燃源的存在（如电火花、电弧、静电 火花、危险温度等）。手机作为一种通信设备，正常工作时始终 处于接收射频，或者发射射频信号的状态，该射频信号属于非 电离辐射信号，而由射频辐射所产生的电磁波在与任何电构 件相切割时，通常会在导电构件中感应出电流。当处于正常连 接中的构件部分出现短暂的断裂或分离时，假如在断裂时感 应电压和电流足够大，就可能产生火花。另外，手机内部电路、 电池组部件在正常工作或某个故障状态下，可能产生足够大 的电火花或热效应。若上述两种状况发生在危险场所，就会出现引燃或爆炸的危险性。1996 年澳大利亚的一家加油站就曾因顾客在加油站 10m 的范围内使用手机引发爆炸；埃索石油 公司设在比利时卢森堡和荷兰的加油站也明令禁止在加油站10m 的范围内使用手机。

二、 手机组成

手机一般由天线、信号放大器、射频信号产生和处理电路以及电池组和保护电路等共同组成。电池组一般由单只锂电 池或多只镍氢、镍铬等电池组成。其接收原理为：当手机天线 接收到射频信号，经信号放大和混频等电路处理后，送主电路 解码或编码，再送音频放大器处理，由接收者接听信号。发射 电路工作原理是：把音频信号经过调制变换后，由功率放大器 放大和控制，产生射频信号经天线发射出去。当手机处于待机 状态时，消耗功率较小，而在手机接收或发射的瞬间，以及在 开关手机和拨号时，手机内电流骤然增大，其天线周围也会产 生较大的能量。若该能量超过某一规定数值，在爆炸性气体环 境中就会产生点燃危险。

三、 手机防爆

普通手机既然会在危险场所产生爆炸危险，那么如何防爆呢？按常规防爆处理方式，手机可设计成本安型或无火花 型。“Ia ”等级本安型防爆手机可用于 0、1、2 区危险场所，“Ib ” 等级本安型防爆手机可以用于 1 区和 2 区危险场所；而无火 花型防爆手机只能用于 2 区危险场所。

本安型电气设备指在正常工作或规定的故障条件下产生 的任何电火花或任何热效应，均不能点燃规定的爆炸性气体 环境的电气设备。无火花型是指在正常运行条件下，不会点燃 周围爆炸性混合物，且一般不会发生有点燃危险的故障。因 此，本安型防爆等级高于无火花型，使用时优先选择本安型电 气设备。从防爆原理可知，本安型防爆设备正常使用时，一般 不会出现足够大的电火花和热效应，而着重点在于规定的故 障条件下，该电气设备运行时产生的任何电火花和热效应，也不会点燃周围爆炸性气体环境。手机在特定的故障条件下，电池组短路有可能在输出引脚或元器件引脚之间产生电火花， 另外在电池组表面和电池组内部电路原件中会发热。手机主 机电路部分有些储能元件，如电容和电感或感性线圈等元件， 如出现短路或开路故障，就会在其周围产生电火花。另外由于 射频信号产生的感应电压和电流，在天线处出现断裂或分离 现象时也会产生电火花。

四、手机使用管理

由于手机主机和电池组是两个可以分离的部件，手机主机往往可与多种电池单元组合使用，因此，防爆手机在危险场 所使用时应该注意下述情况：①请勿在潜在爆炸性气体环境 中更换电池或对电池充电，安装和拆下电池时可能会引起接 触电火花并导致爆炸；②电池的裸露电极不要被金属导体触 及，以防短路；③另外有些防爆对讲机的天线以及其他附件均 可拆卸，在爆炸危险场所使用时，同样也是不允许随意更换或 拆卸的，都可能产生接触火花而引起爆炸；④手机的电池单元 必须是与手机主机同时经过防爆认证合格的产品，不能随意 组合和更换手机主机和电池单元。

常见的加油站以及石油化工环境场所等，都存在潜在的爆炸性气体环境，在此区域内使用的电气设备必须是防爆电 器设备，例如，防爆电机、变送器、一次仪表等设备。这些设备多采用隔爆型、本安型、增安型或胶封型 等，甚至是复合型防爆电器设备。另外，在国内外的普通手机使用说明书中都明确规定： “请不要在加油站内使用手机”的警告语。假如在存在潜在的爆炸性气体环境下使用，极有可能发生火灾和爆炸的危险，那么后果可想而知。 因此，在存在爆炸性气体混合物存在的场所，应避免 使用普通手机，而应该使用防爆手机，并且还需按上述注意事 项操作手机。爆炸性气体危险场所应在明显的位置设置警告标示牌， 如：“危险场所禁用手机!”并广泛宣传，引起人们足够重视，加 强手机在潜在爆炸性气体危险场所的使用安全。