淺談爆炸性氣體環境危險區域的劃分
摘 要：本文是筆者在工作過程中的一些體會和經驗，以化工設計中的案例，探討爆炸性氣體環境危險區域劃分的問題。
關鍵詞：工程設計;危險區域劃分;釋放源
一、 引言
眾所周知，石油化工企業生產過程中用到的原材料，或最終生產出來的產品，很多都是危險易燃物質。當這些危險易燃物質泄漏到空氣中，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時，存在足以點燃爆炸性氣體混合物的火花、電弧或高溫，就會爆炸，產生安全事故，造成人員傷亡和財產的巨大損失。所以，石油化工的防爆安全就成為企業的頭等大事。為了防患于未然，需在工程設計中采取相應的措施。工程設計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，如建筑物的防爆設計，通風設施等。第二類稱為二次防爆措施，如選用防爆的設備等。采用這些措施，不管是建筑物的防爆，還是設備的防爆，投資成本都較正常情況下的高，并且這些地方和設備在日后的運行和維修維護時，都較正常情況下的難度大。只有在工程設計過程中合理正確地劃分爆炸危險區域，才能有效地防止爆炸條件形成和減輕爆炸的危害程度;才能正確地選擇設備，防止爆炸的產生。
二、 爆炸性氣體環境危險區域的劃分
1. 爆炸性氣體環境危險區域的工藝條件
一般情況，爆炸危險區域劃分圖都是根據工藝專業提出的爆炸危險區域劃分條件，并由電氣設計人員根據相關的標準規范繪制的。所以為了能夠在設計過程中合理正確地劃分爆炸危險區域，工藝專業所提的條件必須詳細和準確。
1) 釋放源
釋放源必須根據易燃物質的性質、通風條件、障礙物及生產條件、運行經驗等明確規定。只有準確確定釋放源，才能完整地繪制爆炸危險區域，不至于漏掉必須繪制的區域，從而出現安全隱患;或者多繪制不必要的區域，從而導致在做一次防爆措施和二次防爆措施時，增加了投資成本。
2) 釋放源的位置
必須正確區分這些泄露點，才能有助于設計人員快速正確地繪制爆炸危險區域劃分圖。同樣，如果漏畫釋放源，則爆炸危險區域就會變小，或不完整，從而存在安全隱患，隨時都有爆炸的可能;如果多畫釋放源，則爆炸危險區域就會變大，會使得一二次防爆措施投資成本的增加，如建筑面積的增大、設備防爆要求的提高等等。
2. 爆炸性氣體環境危險區域劃分
爆炸危險區域的劃分是按照釋放源級別和通風條件確定的，規定如下。
1) 首先按釋放源的級別劃分區域：
A. 存在連續級釋放源的區域可劃為0區。
B. 存在第一級釋放源的區域可劃為1區。
C. 存在第二級釋放源的區域可劃為2區。
在工藝生產裝置區域內，爆炸危險區域大多數劃分為2區，只有在易燃物質可能大量釋放并擴散到15m的情況下，爆炸危險區域的范圍才劃分多附加2區。
2) 其次根據通風條件調整區域劃分：
A. 當通風良好時，應降低爆炸危險區域等級;當通風不良時應提高爆炸危險區域等級。
B. 局部機械通風在降低爆炸氣體混合物濃度方面比自然通風和一般機械通風更為有效時，可采用局部機械通風降低爆炸危險區域等級。這里只是針對爆炸性氣體環境的，如果是爆炸性粉塵環境，則不同。
C. 在障礙物、凹坑和死角處，應局部提高爆炸危險區域等級。
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散，可縮小爆炸危險區域的范圍。
爆炸危險區域的劃分中，在生產中0區是極個別的，大多數情況屬于2區。在設計時應采取合理措施盡量減少1區。
爆炸危險區域的劃分應該按照《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》GB50058-92的第2.3.3條～第2.3.17條中典型示例的規定，并應根據易燃物質的物理化學特性和工藝生產過程的工藝情況，結合實踐經驗確定。
三、 工程案例
某精細化工項目，共有四個生產系列裝置，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。在這項目里，就出現了上述的一些問題，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區域劃分圖的過程中，設計人員無法準確地繪制爆炸危險區域，或繪制出的爆炸危險區域不合理。
1. 釋放源不明確
二乙苯胺系列裝置和苯胺黑系列裝置中，生產過程中都有用到易燃物質苯胺。在確定釋放源時，這兩個系列裝置沒有統一。最初，二乙苯胺系列裝置的苯胺上料和卸料泵、苯胺儲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罐確定為釋放源，但生產過程中的有苯胺進出的蒸餾接受器卻沒有定義為釋放源。這樣沒有統一確定釋放源，就使得同一生產廠區里面，對于同一物質在不同系列裝置的爆炸危險區域劃分就不相同，繪制出來的區域劃分圖就不合理，應該繪制的危險區域沒有畫出，把沒有危險的區域畫為危險區域。
2. 釋放源位置不明確從而導致繪制區域不合理
由于沒有具體的釋放源點，則設計人員很難按照相關標準規范來繪制爆炸危險區域。如果按照整個釜面來繪制爆炸危險區域劃分圖，則區域范圍的半徑為釜面的半徑加上15m或7.5米等等，這樣就會沒有針對性，從而把危險區域放大了，最終導致投資成本的增加。所以有必要把釋放源的具體位置明確出來。對于這種情況，只有根據實踐經驗，確定反應釜或緩沖槽最邊緣的出入口為釋放源點，這樣才能正確地繪制爆炸危險區域，不至于減小或放大了危險區域，存在不安全因素或增加投資成本。
四、 結束語
正確地劃分爆炸危險區域，才能選擇正確的設計方案，合理地選擇防爆設備，從而保證進行安全生產，預防危險事故發生。本文是筆者在工作過程中的一些體會和對規范的一些理解，如有不當之處，請各位專家批評指正。
參考文獻
1 楊有啟、鈕英建編著，電氣安全工程，北京：首都經濟貿易大學出版社。
2 程志剛主編，新編電氣工程師手冊，安徽：安徽文化音像出版社。
3 周忠元、陳桂琴編，化工安全技術與管理(第二版)，北京：化學工業出版社。
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