防爆区域划分和设计判定

发布于 2021-01-29 11:01

限定区域中含有易燃性物质的出现形成了一个潜在的爆炸性环境。所谓潜在的，就意味着它们并不是时刻出现的，有的出现频率高，有的出现频率低。在这种情况下，就存在危险性大的场所和危险性小的场所。因此，就有必要对这些危险场所进行的“场所分类”。分类的目的就在于运用统计学的原理，按照场所中气体环境出现的频率和存在的时间的长短，将场所的危险程度分类，以便按照危险区域类型采用不同的防爆措施。

1.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；由懂得安全、电气的工程技术人员根据有关规范，来划分爆炸危险区域。场所分类对工程设计很重要，为了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的特点。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。

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，划分爆炸危险区域，然后还应结合释放源所在处的通风条件调整区域划分。

依据《GB 50058-2014 爆炸危险环境电力装置设计规范》，释放源按照可燃物质的释放频繁程度和持续时间长短分为连续级释放源、一级释放源、二级释放源。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：

（1）.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；经常或长期向空间释放易燃气体或易燃液体的蒸汽的自由排气孔或其它孔口等。

（2）.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；正常运行时，会向空间释放易燃物质、安装在贮有易燃液体的容器上的排水系统；正常运行时会向空间释放易燃物质的取样口。

（3）.第二级释放源：预计在正常下不会释放，即使释放也仅是偶尔短时释放的释放源，或划为第二级释放源。

如：正常运行时不能出现释放易燃物质的泵、压缩机和阀门的密封处；正常运行时不能释放易燃物质的法兰、连接件和管道接头；正常运行时不能向空间释放易燃物质的安全阀、排气孔和其它孔口处；正常运行时不能向空间释放易燃物质的取样口。

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。

2.爆炸危险区域的范围

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;

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。

3.举例：罐区VOC治理设施的防爆区域图

在《GB 50074-2014 石油库设计规范》中的附录B《石油库内易燃液体设备、设施的爆炸危险区域划分》中有详细的范围说明和图例，但非常遗憾的是，并没有找到关于油气回收设施的部分。

在中石化的企业标准《Q/SH 0117-2007油气回收系统工程技术导则》中第3.2.7条：“油气回收处理的电气设备应选用适用于爆炸危险1区的防爆类型，并应取得国家指定的检验单位颁发的防爆合格证”，但即使这仅有的一条，也只是说明了电气设备的防爆选型，并不能推论出油气回收处理设施的爆炸危险区域为1区，2区的也可以要求电气设备的防爆等级按照1区来选型的。

《IEC 60079-10 Classification of areas-Explosive gas atmospheres》该标准是国际电工委员会制定的爆炸性环境规范IEC 60079系列的一部分，IEC 60079-10的大部分内容是讲述了分区的选择计算，里面有很多公式和图表，讲解的都是理论指导性的东西，当然也有典型的案例剖析，并且配图都是按照整套装置进行的，采用的是立体画法，比API的更加直观。