化工設(shè)計(jì)中爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分及防爆電氣設(shè)備選型

1、安全技術(shù)化工設(shè)計(jì)中爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分及防爆電氣設(shè)備選型 引言 在化工企業(yè)中，很多生產(chǎn)裝置的物料介質(zhì)是具有爆炸、火災(zāi)性危急的。爆炸及它引起的火災(zāi)事故是威逼化工企業(yè)平安生產(chǎn)的一個(gè)重要問(wèn)題。我院是以設(shè)計(jì)化肥、化工項(xiàng)目為主的化工設(shè)計(jì)院。依據(jù)多年的設(shè)計(jì)閱歷得知，化肥廠主要生產(chǎn)裝置大都處于爆炸危急環(huán)境。如:以煤焦為原料的合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)，由原料至凈化的爆炸危急氣體屬輕于空氣的爆炸危急環(huán)境;以油為原料的合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)，由油氣化至凈化的爆炸危急氣體屬重于空氣的爆炸危急環(huán)境;合成、壓縮、尿素主廠房的部分樓層，屬于爆炸危急氣體輕于空氣的爆炸危急環(huán)境。在這種環(huán)境中，電氣設(shè)備的火花經(jīng)常是引起爆炸事故的主要緣由之一。因此，

2、嚴(yán)格、細(xì)致地劃分爆炸危急場(chǎng)所的等級(jí)和危急介質(zhì)的級(jí)別，經(jīng)濟(jì)合理的選用防爆電氣設(shè)備，并輔以建筑物的防爆設(shè)計(jì)、加強(qiáng)通風(fēng)等措施，以防止爆炸條件的形成和減輕爆炸危急的嚴(yán)峻程度，是工程設(shè)計(jì)人員的職責(zé)，事關(guān)企業(yè)平安生產(chǎn)和工程建設(shè)的重要問(wèn)題。 1 爆炸危急的產(chǎn)生 物系自一種狀態(tài)快速地轉(zhuǎn)變成另一種狀態(tài)，并在瞬間以機(jī)械功的形式放出大量能量的現(xiàn)象稱為爆炸，它也是爆炸性混合物在燃燒基礎(chǔ)上進(jìn)行的高速化學(xué)反應(yīng)，亦可視為氣體或蒸氣在瞬間猛烈膨脹的現(xiàn)象。 爆炸危急必需同時(shí)存在三個(gè)條件:a)存在易燃?xì)怏w、易燃液體的蒸氣或薄霧;b)上述物質(zhì)與空氣混合其濃度在爆炸極限以內(nèi);c)存在足以點(diǎn)燃爆炸性混合物的火花，電弧或高溫。對(duì)于設(shè)計(jì)而

3、言，應(yīng)使產(chǎn)生爆炸危急的三個(gè)條件同時(shí)消失的可能性減到最小程度。 我國(guó)從70年月中期已經(jīng)開(kāi)頭對(duì)爆炸危急環(huán)境消失的或然率進(jìn)行分級(jí)，如:GB58-83,GB50058-92,工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性。這些規(guī)程、規(guī)范、規(guī)定了爆炸性氣體環(huán)境，爆炸性粉塵環(huán)境等危急區(qū)域的劃分及危急區(qū)域的范圍。 2 爆炸危急區(qū)域的劃分 爆炸危急性場(chǎng)所的分類，應(yīng)由懂得易燃性材料性能、設(shè)備工藝性能的技術(shù)人員提出易燃性介質(zhì)及其釋放源和懂得平安、電氣的工程技術(shù)人員依據(jù)有關(guān)規(guī)范，來(lái)劃分爆炸危急區(qū)域。為盡量精確地劃分區(qū)域，在依據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范劃分的同時(shí)，還應(yīng)參考以往的經(jīng)濟(jì)和行業(yè)特點(diǎn)。既要保證生產(chǎn)裝置的平安牢靠，又要避開(kāi)人為提高爆炸危急區(qū)域等級(jí)，

4、而造成工程投資鋪張。 爆炸危急場(chǎng)所的劃分首先要查找和確定釋放源，依據(jù)釋放源的等級(jí)，劃分爆炸危急區(qū)域，然后還應(yīng)結(jié)合釋放源所處的通風(fēng)條件調(diào)整區(qū)域的劃分。 2. 1 查找和確定釋放源 在每個(gè)工程項(xiàng)目中，每一臺(tái)加工設(shè)備(如罐、泵、管道、容器等)，其內(nèi)部含有易燃性物料，就應(yīng)視為潛在釋放源。在場(chǎng)所分類中，首先應(yīng)按易燃物質(zhì)的釋放頻繁程度和持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短確定釋放源的等級(jí)。依據(jù)規(guī)范規(guī)定共分為三級(jí): a) 連續(xù)級(jí)釋放源:估計(jì)長(zhǎng)期釋放或短時(shí)頻繁釋放的釋放源，可劃為連續(xù)級(jí)釋放源。 如:固定頂貯罐的上部空間和排氣口;油、水分別器等，直接與空氣接觸的易燃液體的表面;常?；蜷L(zhǎng)期向空間釋放易燃?xì)怏w或易燃液體的蒸氣的自由排氣孔或

5、其它孔口等。 b) 第一級(jí)釋放源:估計(jì)正常運(yùn)行時(shí)周期或間或釋放的釋放源，可劃為第一級(jí)釋放源。 如:正常運(yùn)行時(shí)，會(huì)釋放易燃物質(zhì)的泵、壓縮機(jī)和閥門等的密封處、取樣口等。 c) 其次級(jí)釋放源:估計(jì)在正常時(shí)不會(huì)釋放，即使釋放也僅是間或短時(shí)釋放的釋放源，可劃為其次級(jí)釋放源。 如:正常運(yùn)行時(shí)不會(huì)消失釋放易燃物質(zhì)的泵、壓縮機(jī)和閥門的密封處;正常運(yùn)行時(shí)不會(huì)釋放易燃物質(zhì)的法蘭、連接件、管道接頭、平安閥、排氣孔和取樣口。 由上述兩種或三種級(jí)別釋放源組成的釋放源，稱為多級(jí)釋放源。 2. 2 爆炸危急區(qū)域的劃分 爆炸危急區(qū)域的劃分是依據(jù)爆炸性混合物消失的頻繁程度和持續(xù)時(shí)間確定的，分為。區(qū)、1區(qū)、2區(qū)。 首先依據(jù)有關(guān)專

6、業(yè)供應(yīng)的爆炸危急區(qū)域劃分條件和釋放源的等級(jí)劃分爆炸危急區(qū)域: a)存在連續(xù)釋放源的區(qū)域可劃分為。區(qū); b)存在第一級(jí)釋放源的區(qū)域可劃分為1區(qū); c)存在其次級(jí)釋放源的區(qū)域可劃分為2區(qū)。 然后應(yīng)依據(jù)通風(fēng)條件調(diào)整區(qū)域劃分。當(dāng)通風(fēng)良好時(shí)，應(yīng)降低爆炸危急區(qū)域等級(jí);當(dāng)通風(fēng)不良時(shí)應(yīng)提高爆炸危急區(qū)域等級(jí)。 在生產(chǎn)裝置中0區(qū)是極個(gè)別的，大多數(shù)屬于2區(qū)，在設(shè)計(jì)中劃分爆炸危急區(qū)域時(shí)，應(yīng)實(shí)行合理措施盡量削減1區(qū)。 2. 3 爆炸危急區(qū)域的范圍 爆炸危急區(qū)域的范圍劃分，除了根據(jù)規(guī)范條文規(guī)定以外，還與以下幾個(gè)因素有關(guān): a) 易燃物質(zhì)的泄出量; b) 釋放速度; c) 釋放的爆炸氣體混合物的濃度; d) 易燃液體的沸點(diǎn)

7、(液體混合物初沸點(diǎn)); e) 爆炸下限; f) 閃點(diǎn) ; 9) 通風(fēng)量等。 這些量的增加與削減都與爆炸危急區(qū)域范圍的大小有直接的關(guān)系。因這些量界定的因素較簡(jiǎn)單。所以上述所列影響范圍大小的參數(shù)，只是采納了IEC規(guī)定，而該規(guī)定迄今為止只是一個(gè)原則性規(guī)定，無(wú)詳細(xì)尺寸可遵循。由于實(shí)際生產(chǎn)裝置的工藝、設(shè)備、儀表、通風(fēng)布置等條件各不相同，在詳細(xì)設(shè)計(jì)中均需結(jié)合實(shí)際狀況妥當(dāng)選擇，才能確保平安。詳細(xì)劃分尺寸見(jiàn)有關(guān)規(guī)范(BG5005892)。 在區(qū)域劃分中有兩個(gè)場(chǎng)所要特殊引起留意，一是裝置區(qū)內(nèi)的變配電所，應(yīng)盡量布置在爆炸危急區(qū)域范圍以外，位于爆炸危急區(qū)域場(chǎng)所附加2區(qū)內(nèi)的變配電所，設(shè)計(jì)中其室內(nèi)外地坪高差應(yīng)大于0.6

8、 m.二是加熱爐區(qū)的爆炸危急區(qū)域，離爐子外壁1.5 m內(nèi)應(yīng)視為非防爆區(qū)。 在爆炸危急區(qū)域劃分后，應(yīng)對(duì)其結(jié)果畫出"爆炸危急區(qū)域劃分圖'，作為在該區(qū)域范圍內(nèi)的電氣設(shè)備的選型依據(jù)。 3 爆炸危急場(chǎng)所防爆電氣設(shè)備選型 在選擇使用于爆炸危急場(chǎng)所的電氣設(shè)備前，應(yīng)首先明確以下內(nèi)容: 3. 1 爆炸危急場(chǎng)所環(huán)境的類別是爆炸性氣體環(huán)境還是爆炸性粉塵環(huán)境。不同的爆炸性介質(zhì)其電氣設(shè)備的防爆結(jié)構(gòu)要求是不一樣的。我們通常所說(shuō)的防爆設(shè)備大多數(shù)指的是爆炸性氣體環(huán)境中使用的，如dBT4,dCT6等，而用于爆炸性粉塵環(huán)境的電氣設(shè)備應(yīng)為防塵結(jié)構(gòu)(標(biāo)志為DP，主要用于可燃性非導(dǎo)電粉塵和可燃纖維的11區(qū)環(huán)境)或塵密

9、結(jié)構(gòu)(標(biāo)志為DP，主要用于爆炸性粉塵10區(qū)環(huán)境和其它爆炸性粉塵11區(qū)環(huán)境。) 3. 2 環(huán)境中爆炸性氣體混合物的爆炸級(jí)別即A ,B,C。其級(jí)別依據(jù)產(chǎn)生爆炸性氣體的介質(zhì)不同而不同，如丙烷屬A、乙烯屬B、乙炔和氫屬C等。 3.3 環(huán)境中爆炸性氣體混合物的組別或引燃溫度 這是易燃性物質(zhì)的氣體或蒸汽與空氣形成的混合物的規(guī)定條件下被熱表面引燃的最低溫度。從組別T1到T6隨著引燃溫度的降低，其電氣設(shè)備的防爆要求逐級(jí)提高。 3.4 四周環(huán)境對(duì)防爆電氣設(shè)備的選型要求 如四周環(huán)境內(nèi)化學(xué)的、機(jī)械的、熱的、霉菌等不同環(huán)境條件，在防爆電氣設(shè)備選型時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮。 在考慮以上幾條基本要求后，可選擇能滿意要求的防爆電氣產(chǎn)品。對(duì)有些必需布置在爆炸危急區(qū)域內(nèi)的電氣設(shè)備，而其防爆要求又不能滿意場(chǎng)所要求的時(shí)候，可采納正壓通風(fēng)，詳細(xì)要求詳見(jiàn)國(guó)標(biāo)GB5005892。 按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備通用要求規(guī)定，各種防爆類型標(biāo)志如下: 隔爆型 d 充油型 o 增安型 e 充沙型 q 本質(zhì)平安型 ia,ib 無(wú)火花型 n 正壓型P 特別型 s 在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，化肥企業(yè)一般選用類工廠用電氣設(shè)備，如工廠用的隔爆型B級(jí)T4組:dBT4;工廠用的增安型B級(jí)T3一組:eBT3o 4 結(jié)束語(yǔ) 在爆炸危急區(qū)域環(huán)境