爆炸危險場所的分類如同一個就診的患者,首先要通過全面檢查和醫(yī)生對癥狀的分析判斷后的確診 一樣。準(zhǔn)確的確診是對癥治療和安全用藥的基礎(chǔ)。針對國標(biāo)″危險場所類(GB 3836 14—2000)進行一些分析介紹。
1、危險場所分類的目的
危險場所分類是對可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的場所進行分析和分類的方法。場所分類的目的, 是為了使用于該類爆炸危險場所的防爆電氣設(shè)備的選型和安裝具有足夠的安全性和良好的經(jīng) 濟性。因為在使用可燃性物質(zhì)的危險場所,要保證爆炸性氣體環(huán)境永不出現(xiàn)是困難的。同樣 ,要確保使用于危險場所的電氣設(shè)備永不成為點燃源也是困難的。因此,危險性大的場所( 即 出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境可能性大的場所)應(yīng)選擇安全性能高的防爆電氣設(shè)備類型。反之,對于 危險稍小的場所(即出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境可能性稍小的場所),可選擇安全性稍低(但仍具有 足夠安全性)、價格相對便宜的防爆電氣設(shè)備類型。
2、危險場所分類工作的主要內(nèi)容
危險場所分類工作主要有兩方面的內(nèi)容:
(1)根據(jù)爆炸性氣體環(huán)境出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時間把危險場所分為三個區(qū)域
0區(qū):爆炸性氣體環(huán)境連續(xù)出現(xiàn)或長時間存在的場所;
1區(qū):在正常運行時,可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的場所;
2區(qū):在正常運行時,不可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境,如果出現(xiàn)也是偶爾發(fā)生,并且僅是短時 間存在的場所。
(2)確定危險場所存在的數(shù)量和范圍
因為僅僅確定某處危險場所的區(qū)域類別還不夠,還必須確定這類危險場所在設(shè)備內(nèi)部和 周圍存在的數(shù)量,而且要確定每類危險場所的空間范圍,也就是說要對場所的空間范圍進行 準(zhǔn)確的定量。
3、危險場所分類的基本安全原則
(1)對處理或貯存可燃性物質(zhì)的設(shè)備及裝置進行設(shè)計時,應(yīng)盡可能使危險場所的類別成為危 險性最小的類別,尤其應(yīng)使0區(qū)場所及1區(qū)場所的數(shù)量及范圍都成為最小,亦即盡可能使大多 數(shù)的危險場所都成為2區(qū)場所。
(2)工藝流程用設(shè)備應(yīng)主要為2級釋放源,如果達不到此要求,也應(yīng)使該釋放源以極有限的 量及釋放率向空氣中釋放。
(3)危險場所的類別確定后,不得隨意進行變更。對于維修后的工藝設(shè)備,必須認真檢查 后確認其是否能保證原有設(shè)計的安全水平。
4、危險場所分類的思路
由危險場所的定義可知,危險場所是爆炸性氣體環(huán)境出現(xiàn)或預(yù)期可能出現(xiàn)的數(shù)量達到足以要 求對電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)、安裝和使用采取專門安全預(yù)防措施的區(qū)域。
由定義可見,判斷場所是否為危險場所,主要根據(jù)該場所是否可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境,而 爆炸性氣體環(huán)境形成的條件,是可燃性氣體的濃度范圍是否處于爆炸極限范圍內(nèi)??扇夹詺?體在空氣中的濃度在這個爆炸極限(即爆炸下限和爆炸上限)范圍內(nèi),遇點燃源即可形成爆炸 ;若超出這個范圍,即使用很強的點燃源也不能激發(fā)爆炸。也就是說,凡是濃度低于爆炸下 限或高于爆 炸上限的混合物,與點燃源接觸時都不會引起火焰自行傳播。濃度低于爆炸下限時,由于過 量的空氣作為惰性介質(zhì)參與燃燒反應(yīng),消耗一部分反應(yīng)熱,起了冷卻作用,阻礙火焰自行傳 播;相反,濃度高于爆炸上限時,由于可燃物過剩,即空氣量不足,導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)的不完全 ,反應(yīng)放出的熱量小于損耗的熱量,因而也阻礙火焰蔓延。
由上述可見,場所中的可燃性氣體出現(xiàn)的數(shù)量是決定場所危險性的關(guān)鍵,而場所中可燃性氣 體的出現(xiàn),主要取決于可燃性氣體釋放源及影響可燃性氣體積聚的通風(fēng)狀況。因此,我們可 以 理出這樣一個解決問題的思路:場所根據(jù)其危險性大小分類——場所的危險性取決于場所 中爆炸性氣體環(huán)境出現(xiàn)的數(shù)量——爆炸性氣體環(huán)境是由可燃性氣體的出現(xiàn)數(shù)量,即爆炸極限 決定的——可燃性氣體出現(xiàn)的數(shù)量取決于釋放源和場所的通風(fēng)狀況。
5、場所分類的方法
場所分類方法的核心問題是對場所中可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境基本概率的分析,這需要有經(jīng) 驗的專業(yè)人員的研究和參與,同時,要積累和收集場所中每臺設(shè)備的運行狀況和場所環(huán)境因 素等資料。因此,場所分類應(yīng)由熟悉可燃性物質(zhì)性能、設(shè)備和工藝狀況的專業(yè)人員與從事 安全、電氣及其他相關(guān)工程技術(shù)人員討論確定。具體方法如下:
(1)查找和確定釋放源
場所中存在可燃性氣體或蒸氣才有可能形成爆炸性氣體環(huán)境。因此,首先必須查找場所中的 含有可燃性物質(zhì)的儲存設(shè)備、加工設(shè)備或輸送管道是否可能向場所中釋放出可燃性氣體或蒸 氣,或者空氣是否可能進入容器內(nèi)與可燃性氣體或蒸氣混合形成爆炸性混合物。
每一臺設(shè)備(例如儲罐、管道、泵、壓縮機等),如果其內(nèi)部含有可燃性物質(zhì),就應(yīng)該被視為 潛在的釋放源。如果它們不可能含有可燃性物質(zhì),那么很明顯它們的周圍就不會形成爆炸性 混合物。如果該類設(shè)備雖含有可燃性物質(zhì),但不可能逸出或泄漏到場所中,則可以不視為釋 放源(例如:設(shè)置于某一空間的無接縫的管道)。
如果已確認設(shè)備會向場所中釋放可燃性物質(zhì),則應(yīng)先確定釋放頻率和持續(xù)時間,并據(jù)此確定 釋放源的等級:
1)連續(xù)級釋放源:連續(xù)釋放或預(yù)計長期釋放的釋放源。
如,固定頂?shù)挠凸奚喜靠臻g和排氣口;敞開的可燃性液體容器的液面附近處等,均應(yīng)視為連 續(xù)級釋放源。
2)1級釋放源:在正常運行時,預(yù)計可能周期性或偶爾釋放的釋放源。
如,正常運行時,預(yù)計會向周圍場所釋放可燃性物質(zhì)的泵、壓縮機或閥門的密封處;含有可 燃性液體的容器上的排水口處;正常工作時,預(yù)計可燃性物質(zhì)可能釋放到周圍場所中的取樣 點;正常工作中,預(yù)計會釋放可燃性物質(zhì)的泄壓閥、排氣孔或其他開孔等均應(yīng)視為1級釋放 源。
3)2級釋放源:在正常運行時,預(yù)計不可能釋放,如果釋放也僅是偶爾和短期釋放的釋放源 。
如,正常運行時,不可能泄漏的壓縮機或閥門的密封處;正常運行時,不可能泄漏的法蘭、連接件或管道接頭;正常運行時,不可能向周圍場所釋放可燃性物質(zhì)的取樣點等均應(yīng)視為2 級釋放源。
(2)、確定危險場所的區(qū)域類型
劃分危險場所的區(qū)域類型主要依據(jù)場所中的釋放源等級和通風(fēng)條件。
一般來說,連續(xù)級釋放源形成0區(qū)危險場所;1級釋放源形成1區(qū)危險場所;2級釋放源形成2 區(qū)危險場所。
同時應(yīng)根據(jù)通風(fēng)條件確定區(qū)域劃分。如通風(fēng)良好時,可降低危險場所的區(qū)域類別。反之,如 通風(fēng)不良時,可提高危險場所的區(qū)域類別。這是因為釋放到周圍場所中的可燃性氣體或蒸氣 ,會借助于通風(fēng)形成的空氣流動或擴散,使其濃度稀釋至爆炸下限以下。
(3)、確定危險場所的區(qū)域范圍
影響危險場所區(qū)域范圍的有可燃性氣體或蒸氣的釋放速率、氣體的爆炸下限、相對密度、通 風(fēng)條件等諸多因素,因此要對它們的影響綜合分析后,確定危險場所的區(qū)域范圍。
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