浅谈化工设计中爆炸危险区域的划分及防爆电气设备的选型

本文由loukangbiao贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。第２３卷第３期２００３年８月山西化ＴＶｏｌ?２３Ｎｏ．３ＳＨＡＮＸＩＣＨＥＭＩＣＡｌ。ＩＮＤＵＳＴＲＹＡｕｇ?２００３＝＝＝＝—＝＝——＝—＝＝—＝＝＝—＝＝—＝＝＝＝＝—＝＝＝＝＝＝；＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝—＝一浅谈化工设计中爆炸危险区域的划分及防爆电气设备的选型郭松太原０３００２４）（山西省化工设计院，山西摘要：介绍了化工企业工程设计中爆炸危险区域的划分方法和规范要求，以及如何在不同的爆炸危险区域中选用不同等级的防爆电气设备。关键词：爆炸性混合物；爆炸危险区域；划分；防爆电气设备；选型中图分类号：ＴＱ０８６．１文献标识码：Ａ文章编号：１００４—７０５０（２００３）０３—００４０—０３引言在化工企业中，许多生产装置的物料介质是具物系自一种状态迅速地转变成另一种状态，并在瞬间以机械功的形式放出大量能量的现象称为爆炸，它也是爆炸性混合物在燃烧基础上进行的高速有爆炸、火灾性危险的。爆炸及它引起的火灾事故是威胁化工企业安全生产的一个重要问题。我院是以设计化肥、化工项目为主的化工设计院。根据多年的设计经验得知，化肥厂主要生产装置大都处于爆炸危险环境。如：以煤焦为原料的合成氨生产系统，由化学反应，亦可视为气体或蒸气在瞬间剧烈膨胀的现象。爆炸危险必须同时存在三个条件：ａ）存在易燃气体、易燃液体的蒸气或薄雾；ｂ）上述物质与空气混合其浓度在爆炸极限以内；ｃ）存在足以点燃爆炸性混合物的火花，电弧或高温。对于设计而言，应使产生爆炸危险的三个条件同时出现的可能性减到最小程度。原料至净化的爆炸危险气体属轻于空气的爆炸危险环境；以油为原料的合成氨生产系统，由油气化至净化的爆炸危险气体属重于空气的爆炸危险环境；合成、压缩、尿素主厂房的部分楼层，属于爆炸危险气体轻于空气的爆炸危险环境。在这种环境中，电气设备的火花常常是引起爆炸事故的主要原因之一。因此，严格、细致地划分爆炸危险场所的等级和危险介质的级别，经济合理的选用防爆电气设备，并辅以建筑物的防爆设计、加强通风等措施，以防止爆炸条件的形成和减轻爆炸危险的严重程度，是工程设计人员的职责，事关企业安全生产和工程建设的重要问题。１爆炸危险的产生我国从７０年代中期已经开始对爆炸危险环境出现的或然率进行分级，如：ＧＢ５８—８３，ＧＢ５００５８—９２，《工程建设标准强制性》。这些规程、规范、规定了爆炸性气体环境，爆炸性粉尘环境等危险区域的划分及危险区域的范围。２爆炸危险区域的划分爆炸危险性场所的分类，应由懂得易燃性材料性能、设备工艺性能的技术人员提出易燃性介质及其释放源和懂得安全、电气的工程技术人员根据有关规范，来划分爆炸危险区域。为尽量准确地划分区域，在根据有关标准和规范划分的同时，还应参考以往的经济和行业特点。既要保证生产装置的安全可靠，又要避免人为提高爆炸危险区域等级，而造成工程投资浪费。收稿日期：２００３—０４—２１作者简介：郭松．女，１９６３年出生。１９８４年毕业于太原理工大学工业电气自动化专业。学士学位．商级工程师．从事化工电气没计多年，现从事计算机应用及管理工作。万方数据２００３年８月郭松，浅谈化工设计中爆炸危险区域的划分及防爆电气设备的选型。４１‘爆炸危险场所的划分首先要查找和确定释放源，根据释放源的等级，划允爆炸危险区域，然后还应结合释放源所处的通风条件调整区域的划分。爆炸危险区域的范围划分，除了按照规范条文规定以外，还与以下几个因素有关：ａ）易燃物质的泄出量；ｂ）释放速度；２．１查找和确定释放源在每个工程项目中，每一台加工设备（如罐、泵、管道、容器等），其内部含有易燃性物料，就应视为潜在释放源。在场所分类中，首先应按易燃物质的释放频繁程度和持续时间长短确定释放源的等级。根据规范规定共分为三级：ｃ）释放的爆炸气体混合物的浓度；ｄ）易燃液体的沸点（液体混合物初沸点）；ｅ）爆炸下限；ｆ）闪点；ｇ）通风量等。这些量的增加与减少都与爆炸危险区域范围的大小有直接的关系。因这些量界定的因素较复杂。所以上述所列影响范围大小的参数，只是采用了ＩＥＣ规定，而该规定迄今为止只是一个原则性规定，无具体尺寸可遵循。由于实际生产装置的工艺、设备、仪表、通风布置等条件各不相同，在具体设计中均需结合实际情况妥善选择，才能确保安全。具体划分尺寸见有关规范（ＢＧ５００５８—９２）。在区域划分中有两个场所要特别引起注意，一是装置区内的变配电所，应尽量布置在爆炸危险区域范围以外，位于爆炸危险区域场所附加２区内的变配电所，设计中其室内外地坪高差应大于０．６二是加热炉区的爆炸危险区域，离炉子外壁１．５内应视为非防爆区。ｍ。ｍａ）连续级释放源：预计长期释放或短时频繁释放的释放源，可划为连续级释放源。如：固定顶贮罐的上部空间和排气口；油、水分离器等，直接与空气接触的易燃液体的表面；经常或长期向空问释放易燃气体或易燃液体的蒸气的自由排气孑Ｌ或其它孔口等。ｂ）第一级释放源：预计正常运行时周期或偶尔释放的释放源，可划为第一级释放源。如：正常运行时．会释放易燃物质的泵、压缩机和阀门等的密封处、取样口等。ｃ）第二级释放源：预计在正常时不会释放，即使释放也仅是偶尔短时释放的释放源，可划为第二级释放源。如：正常运行时不会出现释放易燃物质的泵、压缩机和阀门的密封处；正常运行时不会释放易燃物在爆炸危险区域划分后，应对其结果画出“爆炸危险区域划分图”，作为在该区域范围内的电气设备的选型依据。质的法兰、连接件、管道接头、安全阀、排气孔和取样口。由上述两种或三种级别释放源组成的释放源，称为多级释放源。３爆炸危险场所防爆电气设备选型在选择使用于爆炸危险场所的电气设备前，应首先明确以下内容：３．１爆炸危险场所环境的类别是爆炸性气体环境还是爆炸性粉尘环境。不同的爆炸性介质其电气设备的防爆结构要求是不一样的。我们通常所说的防爆设备大多数指的是爆炸性气体环境中使用的，如ｄⅡＢＴ４、ｄⅡＣＴ６等，而用于爆炸性粉尘环境的电气２．２爆炸危险区域的划分爆炸危险区域的划分是根据爆炸性混合物出现的频繁程度和持续时间确定的，分为０区、１区、２区。首先根据有关专业提供的爆炸危险区域划分条件和释放源的等级划分爆炸危险区域：ａ）存在连续释放源的区域可划分为０区；ｂ）存在第一级释放源的区域可划分为１区；ｃ）存在第二级释放源的区域可划分为２区。然后应根据通风条件调整区域划分。当通风良好时，应降低爆炸危险区域等级；当通风不良时应提高爆炸危险区域等级。在生产装置中０区是极个别的，大多数属于２设备应为防尘结构（标志为ＤＰ，主要用于可燃性非导电粉尘和可燃纤维的１ｌ区环境）或尘密结构（标志为ＤＴ，主要用于爆炸性粉尘１０区环境和其它爆炸性粉尘１１区环境。）３．２环境中爆炸性气体混合物的爆炸级别即ⅡＡ、ⅡＢ、ⅡＣ。其级别根据产生爆炸性气体的介质不同而不同，如丙烷属ⅡＡ、乙烯属ⅡＢ、乙炔和氢属ⅡＣ等。区，在设计中划分爆炸危险区域时，应采取合理措施尽量减少ｌ区。２．３爆炸危险区域的范围３．３环境中爆炸性气体混合物的组别或引燃温度万方数据４２?山西化工２００３年８月这是易燃性物质的气体或蒸汽与空气形成的混合物的规定条件下被热表面引燃的最低温度。从组别Ｔ１到Ｔ６随着引燃温度的降低，其电气设备的防爆要求逐级提高。３．４周围环境对防爆电气设备的选型要求如周围环境内化学的、机械的、热的、霉菌等不在实际工程设计中，化肥企业一般选用Ⅱ类工厂用电气设备，如工厂用的隔爆型Ｂ级Ｔ４组：ｄⅡＢＴ４；工厂用的增安型Ｂ级Ｔ３一组：ｅⅡＢＴ３。４结束语在爆炸危险区域环境内，除本文所述爆炸危险同环境条件，在防爆电气设备选型时应同时考虑。在考虑以上几条基本要求后，可选择能满足要区的划分、电气设备的选型外，要保证安全生产，还有许多方面要考虑。如电气线路的设计安装、接地系统的设计安装等，这方面国家规范和有关设计手册都有严格的标准和详细的介绍。文中所写内容，仅为作者对规范的一些理解和工作中的一些体会，希望能对广大工程设计人员起到抛砖引玉的作用。参考文献：［１］ＧＢ５００５８—９２．爆炸和火灾危险环境电气装置设计规范ＥＳｑ．Ｅ２３求的防爆电气产品。对有些必须布置在爆炸危险区域内的电气设备，而其防爆要求又不能满足场所要求的时候，可采用正压通风，具体要求详见国标ＧＢ５００５８－－９２。按国家标准《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》规定，各种防爆类型标志如下：ｄ充油型Ｏ充沙型ｑ全隔增本正爆安质压型型安型ｅ型ｐ．ｍｍ无火花型ｎ特殊型ｓＨＧ２０５４０－－９２．化肥厂电力设计技术规定Ｅｓ３．［３］ＨＧ／Ｔ２０６６４－－１９９９．化工企业供电设计技术规定［ｓ］．ＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎＤｉｖｉｓｉｏｎｏｆＥｘｐｌｏｓｉｖｅＤａｎｇｅｒＺｏｎｅａｎｄＣｈｏｉｃｅｏｆＥｘｐｌｏｓｉｏｎ—ＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＤｅｖｉｃｅｉｎＣｈｅｍｉｃａｌＤｅｓｉｇｎＧＵＯＳｏｎｇ（ＳｈａｎｘｉＣｈｅｍｉｃａｌＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＳｈａｎｘｉＴａｉｙｕａｎ０３００２４．Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｉｃａｌｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｄｉｖｉｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓａｎｔｉａｌｓｏｄｉｓｃｕｓｓｅｓｈｏｗｔＯｃｒｉｔｅｒｉｏｎｖａｒｉｅｔｙｏｆｔｈｅｅｘｐｌｏｓｉｖｅｄａｎｇｅｒｚｏｎｅｉｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｄｅｓｉｇｎｆｏｒｃｈｅｎｌ—ｉｎｄｕｓｔｒｙｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ．Ｉｔｚｏｎｅ．ｓｅｌｅｃｔｏｆｅｘｐｌｏｓｉｏｎ—ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｄｅｖｉｃｅｉｎｖａｒｉｅｔｙｅｘｐｌｏ：，－、，ｅｄａｎｇｅｒＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｍｉｘｔｕｒｅ；ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｄａｎｇｅｒｚｏｎｅ；ｄｉｖｉｓｉｏｎ；ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ—ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｄｅｖｉｃｅ；ｍｏｄｅｌｓｅｌｅｃｔｉｏｎ（上接第２８页）ＤｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆＦｅ２＋ａｎｄＦｅ３＋ｂｙＤｕａｌ—ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈＳｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｒｙＣＨＡＮ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＸｉ－－ｌｉａｎｇＺＨＡＯＪｉｎ—?ａｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｈａｎｘｉＴａｉｙｕａｎＥｎｇｉｎｅｅｒ．ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆ０３００５１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆＦｅ２十ａｎｄＦｅ３＋ｗａｓｍｅａｓｕｒｅｄａｔｕｓｉｎｇｄｕａｌ—ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｒｙ．Ｉｔ６０ＷａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔＦｅ２十ａｎｄＦｅ”ｃｏｕｌｄｂｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙａｎｄｐｒｅｃｉｓｉｏｎ．Ｋｅｙ４００ｎｍａｎｄ５４２ｎｎｌ，ｗｉｔｈｃｏｌｏｒｔｉｍｅｍｉｎ～８０ｒａｉｎ，ｐＨ＝，ｌ～５ｗｉｔｈｈｉｇ｝１ａｃｃｕｒａｔｅｗｏｒｄｓ：ａｎａｌｙｓｉｓ；Ｆｅ”，Ｆｅ”；ａｃｃｕｒａｔｅ；ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ万方数据浅谈化工设计中爆炸危险区域的划分及防爆电气设备的选型作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：郭松山西省化工设计院,山西,太原,030024山西化工SHANXICHEMICALINDUSTRY2003，23(3)1次参考文献(3条)1.GB50058-1992.爆炸和火灾危险环境电力装置设计土规范19922.HG20540-1992.化肥厂电力设计技术规定19933.HG/T20664-1999.化工企业供电设计技术规定2000相似文献(2条)1.期刊论文王庆峰.王占武.吴鹏.WangOingfeng.WangZhanwu.WuPeng油库防爆电气设备的选型-石油库与加油站2007,16(4)介绍了石油库爆炸危险区域的划分、爆炸性混合物的分级分组、防爆电气设备的种类和特点.阐述了在爆炸危险环境中电气设备选择的原则:防爆电气设备必须与爆炸性混合物的危险程度相适应;选择合适的防爆类型;适应于环境条件和注重经济效益.2.期刊论文李刚.党君祥.钟圣俊.孙莉.LIGang.DANGJun-xi