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化工工艺设计中爆炸危险区域的划分

返回 来源:南阳盛通防爆 发布日期:2021-06-24 11:17 浏览次数:696

爆炸的形成

爆炸的形成包括3个要素,即,易燃液体或者气体形成薄雾与蒸汽、物料操作温度超出可燃液体闪点或液体泄漏产生蒸汽、闪点不超过环境温度的可燃液体的薄雾或者蒸汽,三者任意一种与空气混合都会成为具有爆炸危险的气体混合物,经过不断蓄积后,浓度值大于爆炸极限时,一旦出现高温、火花以及电弧等点火源即可引发爆炸。

合理划分爆炸危险区域

1 释放源的分析与确定

任意工程项目都离不开各类罐、泵、容器以及管道等加工设备,其中不可避免地存在易燃性物料,对于此种物料应将其纳入潜在释放源中,结合易燃物质释放持续时间以及频繁程度来划分释放源等级。遵循已有规范将其分为3个等级:1)连续级。对于短时间内频繁多次释放或者长期持续释放的释放源,应纳入连续级释放源的范畴。包括固定顶贮罐排气口以及上部空间、水分离器以及油分离器、易燃液体与空气直接接触的表面、持续性将易燃液体以及易燃气体蒸汽释放至局部空间的各类孔口或自由排气孔。2)Ⅰ级释放源。偶尔释放或者预计正常运行时周期性释放的释放源,可纳入Ⅰ级释放源。主要包括正常运行状态下可向外释放易燃物质的阀门、泵以及压缩机取样口与密封处等。3)Ⅱ级释放源。正常状态下预计不会释放或者偶尔短时释放的释放源,可纳入Ⅱ级释放源范畴。主要包括正常运行状态下不会向外释放易燃物质的阀门、泵以及压缩机密封部位;正常工作状态下不会向外部释放易燃物质的安全阀、取样口、法兰、管道接头、排气孔以及连接件等等。对于同时合并不少于2种的释放源,我们将其定义为多级释放源。

2 合理划分爆炸危险区域

防爆控制箱

按照爆炸性混合物持续时间以及释放频繁程度来划分爆炸危险区域,共分为zone-0、zone-1、zone-2 3个区域。首先,设计人员应结合相关专业规定的释放源等级以及爆炸危险区域划分条件对爆炸危险区域进行划分,基本原则是,zone-0区为存在连续释放源的区域,zone-1区为存在Ⅰ级释放源的区域,zone-2区为存在Ⅱ级释放源的区域。其次,应结合通风状况来对区域划分作出调整。对于通风状况良好的区域,应适当降低该区域危险等级;相反地,如果原本属于低等级爆炸危险区域的情况,倘若伴有通风不良的问题,则应提高该区域危险等级。在化工企业各类生产装置中,仅有极少数可划分为zone-0区,而大部分区域均划分为zone-2区。所以,设计人员在对化工企业生产场所进行爆炸危险区域划分时,应采取有效措施,确保划分的合理性,尽量减少zone-1区的数量。

3 爆炸危险区域范围

在划分爆炸危险区域时,既要参考相关条文规范与规定,也应充分考虑如下因素:1)易燃物质释放速度;2)易燃物质逸出量;3)爆炸气体混合物蓄积浓度;4)易燃液体沸点;5)闪点;6)爆炸下限;7)通风情况。上述因素的变化均会直接影响爆炸危险区域面积的划分。但受多种复杂因素的影响,我们尚难以精确界定上述指标的量,因此,大多沿袭IEC规定来确定上述因素影响范围。而这一规定仅仅是原则性的,缺乏具体可遵循的数据尺寸,加上生产工艺、生产装置、通风布置、设备条件以及仪表性能也有一定的差异,所以设计人员应根据现场实际情况合理规划,确保生产安全。具体划分参考数值见设计规范GB50058-2014。

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