一、概 述
眾所周知,易燃?xì)怏w或蒸汽與空氣的混合物遇到火花、電弧或危險(xiǎn)高溫就會(huì)被點(diǎn)燃,會(huì)形成燃燒或爆炸。
石化和化工企業(yè)經(jīng)濟(jì)要加工和處理易燃性液體或氣體,石化工業(yè)的原料中有相當(dāng)多的品種是易燃性的,如常用的原料中的石油、天然氣、氫氣是易燃性物質(zhì);半成品中的烷類、烴燈化合物多數(shù)是易燃性物質(zhì);成品中的汽油、柴油等也是易燃性物質(zhì)。這些易燃性物質(zhì)在被加工、貯存的工程中不可避免的會(huì)從管道、反應(yīng)器、貯罐中逸出或漏出,與空氣中的氧氣混合后形成爆炸性混合物,如果當(dāng)時(shí)現(xiàn)場有點(diǎn)燃源,就會(huì)形成爆炸。爆炸產(chǎn)生高溫和沖擊波,造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)的巨大損失。
由于上述特點(diǎn),石化企業(yè)的防爆安全就成為企業(yè)的頭等大事。為了防范這種工程爆炸,需在工程中采取相應(yīng)的措施。工程上采用的防爆安全措施一般分兩類,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,如選用防爆電氣設(shè)備等。這些措施都需要增加工程的投資,其設(shè)備費(fèi)用、安裝費(fèi)用都高于普通電氣產(chǎn)品,且平時(shí)的運(yùn)行和維護(hù)都比普通電氣設(shè)備難度大。如何在設(shè)計(jì)中正確劃分爆炸危險(xiǎn)區(qū)域,合理地按級選用防爆電氣設(shè)備,事關(guān)企業(yè)的安全和工程投資的合理。
二、爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的劃分
如果對于一個(gè)煉油廠或其中的一個(gè)裝置,由于它的原料、產(chǎn)品有易燃性物質(zhì),就把整個(gè)廠區(qū)或裝置都認(rèn)定為爆炸危險(xiǎn)場所,是極不經(jīng)濟(jì)的,顯然也是不合理的。
易燃性物質(zhì)的出現(xiàn)形成了一個(gè)潛在的爆炸性環(huán)境。所謂潛在的,就意味著它們并不是時(shí)刻出現(xiàn)的,有的出現(xiàn)頻率高,有的出現(xiàn)頻率低。在這種情況下,就存在危險(xiǎn)性大的場所和危險(xiǎn)性小的場所。因此,就有必要對這些危險(xiǎn)場所進(jìn)行的“場所分類”。分類的目的就在于運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理,按照場所中氣體環(huán)境出現(xiàn)的頻率和存在的時(shí)間的長短,將場所的危險(xiǎn)程度分類,以便按照危險(xiǎn)區(qū)域類型采用不同的防爆措施。
我國從七十年代中期已經(jīng)開始對防爆危險(xiǎn)環(huán)境出現(xiàn)的或然率進(jìn)行分級。如:七十年代的 《電力設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》、八十年代的《爆炸危險(xiǎn)電氣安全規(guī)程》(試行)、1983年發(fā)布的《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電氣裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ58-83和1992年發(fā)布的目前仍在使用的《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電氣裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50058-92)。這此規(guī)程、規(guī)范,規(guī)定了爆炸性氣體環(huán)境、爆炸性粉塵環(huán)境等危險(xiǎn)區(qū)域的劃分及危險(xiǎn)區(qū)域的范圍。
爆炸危險(xiǎn)性場所的分類,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;由懂得安全、電氣的工程技術(shù)人員根據(jù)有關(guān)規(guī)范,來劃分爆炸危險(xiǎn)區(qū)域。場所分類對工程設(shè)計(jì)很重要,為了盡量準(zhǔn)確地劃分區(qū)域,在根據(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)的特點(diǎn)。既要保證生產(chǎn)裝置的安全可靠,又要避免人為提高爆炸危險(xiǎn)區(qū)域等級,而造成工程投資浪費(fèi)。
爆炸危險(xiǎn)場所的劃分首先要查找和確定釋放源,根據(jù)釋放源的等級,劃分爆炸危險(xiǎn)區(qū)域,然后還應(yīng)結(jié)合釋放源所在處的通風(fēng)條件調(diào)整區(qū)域劃分。
(一)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,如易燃性氣體或液體的排入口、取樣點(diǎn)、泄漏的閥門等,都是釋放源。該類設(shè)備中含有的易燃性物料不會(huì)向環(huán)境中釋放的。如全部焊接的管道等,則不可視為釋放源。在場所分類中,首先應(yīng)按易燃物質(zhì)的釋放頻繁程度和持續(xù)時(shí)間長短確定釋放源的等級。根據(jù)規(guī)范規(guī)定共分為三級:
1.連續(xù)級釋放源:預(yù)計(jì)長期釋放或短時(shí)頻繁釋放的釋放源,可劃為連續(xù)級釋放源。
如:固定頂貯罐的上部空間和排氣口;油、水分離器等直接與空氣接觸的易燃液體的表面;經(jīng)常或長期向空間釋放易燃?xì)怏w或易燃液體的蒸汽的自由排氣孔或其它孔口等。
2.第一級釋放源:預(yù)計(jì)正常運(yùn)行時(shí)周期或偶爾釋放的釋放源,可劃為第一級釋放源。
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;正常運(yùn)行時(shí),會(huì)向空間釋放易燃物質(zhì)、安裝在貯有易燃液體的容器上的排水系統(tǒng);正常運(yùn)行時(shí)會(huì)向空間釋放易燃物質(zhì)的取樣口。
3.第二級釋放源:預(yù)計(jì)在正常下不會(huì)釋放,即使釋放也僅是偶爾短時(shí)釋放的釋放源,或劃為第二級釋放源。
如:正常運(yùn)行時(shí)不能出現(xiàn)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)不能釋放易燃物質(zhì)的法蘭、連接件和管道接頭;正常運(yùn)行時(shí)不能向空間釋放易燃物質(zhì)的安全閥、排氣孔和其它孔口處;正常運(yùn)行時(shí)不能向空間釋放易燃物質(zhì)的取樣口。
由上述兩種或三種級別釋放源組成的釋放源,稱為多級釋放源。