淺談爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域的劃分
摘 要：本文是筆者在工作過程中的一些體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)，以化工設(shè)計(jì)中的案例，探討爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域劃分的問題。
關(guān)鍵詞：工程設(shè)計(jì);危險(xiǎn)區(qū)域劃分;釋放源
一、 引言
眾所周知，石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程中用到的原材料，或最終生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，很多都是危險(xiǎn)易燃物質(zhì)。當(dāng)這些危險(xiǎn)易燃物質(zhì)泄漏到空氣中，其蒸氣與空氣混合形成爆炸性氣體混合物，其濃度在爆炸極限以內(nèi)時(shí)，存在足以點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的火花、電弧或高溫，就會(huì)爆炸，產(chǎn)生安全事故，造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)的巨大損失。所以，石油化工的防爆安全就成為企業(yè)的頭等大事。為了防患于未然，需在工程設(shè)計(jì)中采取相應(yīng)的措施。工程設(shè)計(jì)上采用的防爆安全措施一般分為兩類。第一類稱為一次防爆措施，如建筑物的防爆設(shè)計(jì)，通風(fēng)設(shè)施等。第二類稱為二次防爆措施，如選用防爆的設(shè)備等。采用這些措施，不管是建筑物的防爆，還是設(shè)備的防爆，投資成本都較正常情況下的高，并且這些地方和設(shè)備在日后的運(yùn)行和維修維護(hù)時(shí)，都較正常情況下的難度大。只有在工程設(shè)計(jì)過程中合理正確地劃分爆炸危險(xiǎn)區(qū)域，才能有效地防止爆炸條件形成和減輕爆炸的危害程度;才能正確地選擇設(shè)備，防止爆炸的產(chǎn)生。
二、 爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域的劃分
1. 爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域的工藝條件
一般情況，爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分圖都是根據(jù)工藝專業(yè)提出的爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分條件，并由電氣設(shè)計(jì)人員根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范繪制的。所以為了能夠在設(shè)計(jì)過程中合理正確地劃分爆炸危險(xiǎn)區(qū)域，工藝專業(yè)所提的條件必須詳細(xì)和準(zhǔn)確。
1) 釋放源
釋放源必須根據(jù)易燃物質(zhì)的性質(zhì)、通風(fēng)條件、障礙物及生產(chǎn)條件、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等明確規(guī)定。只有準(zhǔn)確確定釋放源，才能完整地繪制爆炸危險(xiǎn)區(qū)域，不至于漏掉必須繪制的區(qū)域，從而出現(xiàn)安全隱患;或者多繪制不必要的區(qū)域，從而導(dǎo)致在做一次防爆措施和二次防爆措施時(shí)，增加了投資成本。
2) 釋放源的位置
必須正確區(qū)分這些泄露點(diǎn)，才能有助于設(shè)計(jì)人員快速正確地繪制爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分圖。同樣，如果漏畫釋放源，則爆炸危險(xiǎn)區(qū)域就會(huì)變小，或不完整，從而存在安全隱患，隨時(shí)都有爆炸的可能;如果多畫釋放源，則爆炸危險(xiǎn)區(qū)域就會(huì)變大，會(huì)使得一二次防爆措施投資成本的增加，如建筑面積的增大、設(shè)備防爆要求的提高等等。
2. 爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域劃分
爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的劃分是按照釋放源級(jí)別和通風(fēng)條件確定的，規(guī)定如下。
1) 首先按釋放源的級(jí)別劃分區(qū)域：
A. 存在連續(xù)級(jí)釋放源的區(qū)域可劃為0區(qū)。
B. 存在第一級(jí)釋放源的區(qū)域可劃為1區(qū)。
C. 存在第二級(jí)釋放源的區(qū)域可劃為2區(qū)。
在工藝生產(chǎn)裝置區(qū)域內(nèi)，爆炸危險(xiǎn)區(qū)域大多數(shù)劃分為2區(qū)，只有在易燃物質(zhì)可能大量釋放并擴(kuò)散到15m的情況下，爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的范圍才劃分多附加2區(qū)。
2) 其次根據(jù)通風(fēng)條件調(diào)整區(qū)域劃分：
A. 當(dāng)通風(fēng)良好時(shí)，應(yīng)降低爆炸危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí);當(dāng)通風(fēng)不良時(shí)應(yīng)提高爆炸危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí)。
B. 局部機(jī)械通風(fēng)在降低爆炸氣體混合物濃度方面比自然通風(fēng)和一般機(jī)械通風(fēng)更為有效時(shí)，可采用局部機(jī)械通風(fēng)降低爆炸危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí)。這里只是針對(duì)爆炸性氣體環(huán)境的，如果是爆炸性粉塵環(huán)境，則不同。
C. 在障礙物、凹坑和死角處，應(yīng)局部提高爆炸危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí)。
D. 利用堤或墻等障礙物，限制比空氣重的爆炸性氣體混合物的擴(kuò)散，可縮小爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的范圍。
爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的劃分中，在生產(chǎn)中0區(qū)是極個(gè)別的，大多數(shù)情況屬于2區(qū)。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取合理措施盡量減少1區(qū)。
爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的劃分應(yīng)該按照《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50058-92的第2.3.3條～第2.3.17條中典型示例的規(guī)定，并應(yīng)根據(jù)易燃物質(zhì)的物理化學(xué)特性和工藝生產(chǎn)過程的工藝情況，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定。
三、 工程案例
某精細(xì)化工項(xiàng)目，共有四個(gè)生產(chǎn)系列裝置，分別是二乙苯胺系列裝置、吡唑酮系列裝置、苯胺黑系列裝置、酸性中性染料系列裝置。在這項(xiàng)目里，就出現(xiàn)了上述的一些問題，如釋放源的確定、釋放源的位置等等，所以造成在繪制爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分圖的過程中，設(shè)計(jì)人員無法準(zhǔn)確地繪制爆炸危險(xiǎn)區(qū)域，或繪制出的爆炸危險(xiǎn)區(qū)域不合理。
1. 釋放源不明確
二乙苯胺系列裝置和苯胺黑系列裝置中，生產(chǎn)過程中都有用到易燃物質(zhì)苯胺。在確定釋放源時(shí)，這兩個(gè)系列裝置沒有統(tǒng)一。最初，二乙苯胺系列裝置的苯胺上料和卸料泵、苯胺儲(chǔ)罐等都沒有確定為釋放源;而在苯胺黑系列裝置中也就只把苯胺上料泵及其儲(chǔ)罐確定為釋放源，但生產(chǎn)過程中的有苯胺進(jìn)出的蒸餾接受器卻沒有定義為釋放源。這樣沒有統(tǒng)一確定釋放源，就使得同一生產(chǎn)廠區(qū)里面，對(duì)于同一物質(zhì)在不同系列裝置的爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分就不相同，繪制出來的區(qū)域劃分圖就不合理，應(yīng)該繪制的危險(xiǎn)區(qū)域沒有畫出，把沒有危險(xiǎn)的區(qū)域畫為危險(xiǎn)區(qū)域。
2. 釋放源位置不明確從而導(dǎo)致繪制區(qū)域不合理
由于沒有具體的釋放源點(diǎn)，則設(shè)計(jì)人員很難按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來繪制爆炸危險(xiǎn)區(qū)域。如果按照整個(gè)釜面來繪制爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分圖，則區(qū)域范圍的半徑為釜面的半徑加上15m或7.5米等等，這樣就會(huì)沒有針對(duì)性，從而把危險(xiǎn)區(qū)域放大了，最終導(dǎo)致投資成本的增加。所以有必要把釋放源的具體位置明確出來。對(duì)于這種情況，只有根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，確定反應(yīng)釜或緩沖槽最邊緣的出入口為釋放源點(diǎn)，這樣才能正確地繪制爆炸危險(xiǎn)區(qū)域，不至于減小或放大了危險(xiǎn)區(qū)域，存在不安全因素或增加投資成本。
四、 結(jié)束語
正確地劃分爆炸危險(xiǎn)區(qū)域，才能選擇正確的設(shè)計(jì)方案，合理地選擇防爆設(shè)備，從而保證進(jìn)行安全生產(chǎn)，預(yù)防危險(xiǎn)事故發(fā)生。本文是筆者在工作過程中的一些體會(huì)和對(duì)規(guī)范的一些理解，如有不當(dāng)之處，請(qǐng)各位專家批評(píng)指正。
參考文獻(xiàn)
1 楊有啟、鈕英建編著，電氣安全工程，北京：首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)出版社。
2 程志剛主編，新編電氣工程師手冊(cè)，安徽：安徽文化音像出版社。
3 周忠元、陳桂琴編，化工安全技術(shù)與管理(第二版)，北京：化學(xué)工業(yè)出版社。
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