防爆電氣產品的安全使用應從危險場所的正確分類開始
2011-03-29 關注次數:1 防爆電氣產(chǎn)品的安全使用是和產品安全性(xìng)能同等重(chóng)要的問題
長期以(yǐ)來,我國涉及防爆(bào)電氣安全的國家標準(zhǔn),主要是(shì)防爆電氣基礎標準(zhǔn)(國標GB 3836 係列為 主的製造(zào)檢(jiǎn)驗標(biāo)準(zhǔn))和防爆電氣產品標準。這些標準的實施主體是產品製造企業和防爆電氣 產品質檢機構。但是防爆電氣產(chǎn)品在危險場(chǎng)所使用能否確保防爆安(ān)全,不(bú)僅有賴於設計製造(zào)和檢驗部門提供高防(fáng)爆安全性的產品,而且有賴於產品用戶部門的安全使用。性能(néng)質量(liàng)再好 的防 爆電氣產品如果使用不當,不僅不能起到防爆作用(yòng),甚到可能成為危及安全的可怕殺手。許多(duō)慘痛的爆炸(zhà)事故都證明(míng)了這點。例如(rú),防(fáng)爆電氣產品電(diàn)纜引入裝置中的橡膠(jiāo)密封圈,是一 個保 持產品防爆性(xìng)能的重要零件,這個零件在使(shǐ)用中往往被(bèi)人們所(suǒ)忽視,不能被正確的選型、安裝和維護。如(rú),有(yǒu)的用戶在(zài)維修(xiū)後(hòu)未將其壓緊,有的選用的密封圈尺寸和材(cái)質不符合標準 要求,有的檢修後幹脆不安裝密封圈。結(jié)果就使危險場所中的可燃性氣體可以(yǐ)暢(chàng)通無阻地進入接線盒空腔(qiāng)內。一旦接線盒內(nèi)的接線端子的連(lián)接處(chù)出(chū)現電弧。火花(huā)時,就可能點燃可燃性 氣體,引起爆炸(zhà)。類似這種不能安(ān)全使用防爆電氣產(chǎn)品而引起爆炸事故的例子在爆炸事故總的統計中占有很大的比例(lì)。
由此可見(jiàn),防(fáng)爆電氣產(chǎn)品的安全使用和反映防爆(bào)電氣產品安(ān)全性能的製造質(zhì)量是同等(děng)重要的。這正如蜜桃视频有病(bìng)時,通常都需要醫生在對我(wǒ)們身體的各種(zhǒng)症狀進行仔細檢查確診後(hòu),再指 導蜜桃视频正(zhèng)確地服藥(yào)的道理一樣。質量合格的藥物必須和正(zhèng)確的使用相結合,才能起(qǐ)到安全的對症(zhèng)治病的作用,否則可能適得(dé)其反——質量合格的藥不僅不能安全地(dì)治病,甚到可能危(wēi)及 身體安全。
蜜桃视频所說的防爆電氣產品安全使用,一般包括下述幾個方麵:正確(què)地劃(huá)分爆炸危(wēi)險(xiǎn)場所的類別;正確地(dì)選型、安裝防爆電氣產品;正確地維(wéi)護、檢修防爆(bào)電(diàn)氣產品(pǐn)。
由上述可見,防爆電氣安全是一項係(xì)統工程,它包括防爆電氣產品的設計、製造、檢驗、危險 場所的分類、防爆電氣產品的選型安裝、維護檢修,以及與此有(yǒu)關的質量管(guǎn)理、人員培訓等 各個環節。任何環節的疏忽都可能成(chéng)為爆炸事故的隱患。
誠然,許多用戶部門也認識到防爆電氣產品的安全使用對保證防爆安全的重要意義,但是苦於長期以來沒(méi)有一套完整的國家標準可循,因此,隻能根據經(jīng)驗和一些不完整的資料製訂出 一些部門標準(zhǔn)、規範來實行防爆電(diàn)氣產品安(ān)全使(shǐ)用的技術生產管理(lǐ)。因此,盡快製訂出一套完整的(de)、並可與國(guó)際標準接軌的國家標(biāo)準,一直都是各方麵迫(pò)切關注的。
近年來,隨著我國防爆電氣標準化工作的(de)發展及加強與國際標準接軌的(de)需要,我國防爆電氣標準(zhǔn)也由過去的(de)產品製造檢驗標(biāo)準為主的狀況,逐(zhú)步演變為包括(kuò)製造檢驗、場所劃分、選型 安裝和維護檢修等標準組成的完整的(de)防爆電氣安全標準體(tǐ)係。“危險場所的(de)分類(GB 3836 14—2000)”、“危險場所(suǒ)電(diàn)氣安裝(GB 383615—2000)”、爆炸(zhà)性氣體環境用電氣設備的檢修(GB 383613—1997)” 三項標準次以(yǐ)國家(jiā)標準形式,完整(zhěng)地規定了用戶部門安全 使 用防爆電氣產品的各項技術和管理要求,對爆炸危險場所的安全生產有著十分重要的意義。此外,由(yóu)於這三項(xiàng)標(biāo)準和國際標準實施了接軌,從而也為我國(guó)石油化工裝置進入國際市場, 以及做好引進設備的防爆安全生產和(hé)技術管理創造(zào)了有利的條件。
2 危險場所(suǒ)分類是實現防爆電氣產品安全使(shǐ)用的重要(yào)的基(jī)礎工作
上述三項標準對用戶部門來說,首要的(de)、基礎的(de)工作是對本部門所涉及的爆(bào)炸危險場 所的分類。這正如一(yī)個就診的患者,首先要(yào)通過全麵檢查和醫生對症(zhèng)狀的分析判斷(duàn)後的(de)確診一樣(yàng)。準確的確診是對症治療和安全用藥的基礎。本文專門針對國標(biāo)“危險場所分類” (GB 383614—2000)進行一些分(fèn)析介(jiè)紹。
1 危險場所分類的目的
危(wēi)險場所分類是(shì)對可能出現爆炸性氣(qì)體環境(jìng)的場所進行分析和分類的方法。場所分類的目的, 是為了使用於該類爆炸危險場所的防爆電氣設備的選型和安裝具(jù)有足夠的安全性和良好的經 濟(jì)性。因為在使用可燃性物(wù)質的危險場所,要保證爆炸性(xìng)氣體環境永不出現是困(kùn)難的。同樣,要確保使用於危險場所的電氣設備永不成為點(diǎn)燃源(yuán)也是困難的。因此,危險性(xìng)大的場所( 即 出現爆炸性氣體環境(jìng)可能性大的場所(suǒ))應(yīng)選擇安全性能高的防爆(bào)電氣設備類型。反(fǎn)之,對(duì)於 危險稍小的(de)場(chǎng)所(即出(chū)現爆炸性氣體環境(jìng)可能性稍小的場所),可選擇安全(quán)性稍低(但仍具有 足夠安(ān)全性)、價格相對(duì)便宜的(de)防爆電氣設備類型。
2.2 危險場所分類工作的主(zhǔ)要內容
危險場所分(fèn)類工(gōng)作主要有兩方麵的內容:
(1) 根據爆炸性氣體環境出現的頻率和持續時間把危險場所分(fèn)為三個區域
0區(qū):爆炸性氣體環境連(lián)續(xù)出現或長時間(jiān)存在的場所(suǒ);
1區:在正常運行時(shí),可能出現爆炸性氣體環境的(de)場所;
2區:在正常運行時,不可能出現爆炸性氣體(tǐ)環境,如果出現也是偶爾發生,並且僅是短時 間存在的場所。
(2) 確定(dìng)危險(xiǎn)場所(suǒ)存在的數量和範圍
因(yīn)為僅(jǐn)僅確定某處危險場所的區域類別還不(bú)夠,還必須確定這類危(wēi)險場所在(zài)設(shè)備(bèi)內部和 周圍存在的數量(liàng),而(ér)且要(yào)確定每類危險場所的空間範圍,也就是說(shuō)要對場所的空間範圍進行準確的定量。
2.3 危險場所(suǒ)分類的基本安全原則(zé)
(1) 對處(chù)理或貯存可燃性物質的設備及裝置進行(háng)設計(jì)時,應盡可能使危險場所(suǒ)的類別成為危 險性小的類別,尤其應使0區場所及1區場所的數量及範圍都成為小,亦即盡可能使(shǐ)大多 數的危險場所(suǒ)都成為2區場所。
(2) 工藝流程用設備應主要為2級釋(shì)放源,如果達不到此要求,也應使該釋放源以極有限的量及釋放率向空(kōng)氣中釋放。
(3) 危險場所的類別確定後,不得隨意進行變更。對於(yú)維修後的工藝設備,必須認真檢查 後確認其是否能保證原有設計的安(ān)全水平。
2.4 危險場所分類的思路
由危險場所的定義可知,危險場所是(shì)爆炸性氣體環境出現或預期可能出現(xiàn)的數量達到足(zú)以要求(qiú)對電氣設備的結構、安(ān)裝和使用采取專門(mén)安全預防措施的區域。
由定義可見(jiàn),判斷場所是否(fǒu)為危險場所,主要根據該場所是否可能出現爆炸性氣(qì)體環境,而爆炸(zhà)性氣體環境形成的條件,是可(kě)燃性氣體的濃度範圍是否處於爆炸範圍內(nèi)。可燃性氣 體在空氣中的濃度在這個爆炸(即爆炸下限和爆(bào)炸上限)範圍內,遇點燃源即可形成爆炸 ;若(ruò)超出這個範圍,即使用很強的點燃源也不能激發爆炸。也就是說,凡是濃度低於爆炸下(xià) 限或高於爆炸上限的混合物(wù),與點燃源接觸時都不會引起火焰自行傳播(bō)。濃度低於爆炸下限時,由於(yú)過 量的空氣作為惰性介質參與燃燒反應,消耗一部分反應熱,起了冷(lěng)卻作用,阻礙(ài)火焰自行(háng)傳播;相反,濃(nóng)度高(gāo)於爆炸上限時,由於可燃物過剩(shèng),即空氣量不足,導致化學反應的不完(wán)全(quán) ,反應放出的熱量小於損耗的熱量,因(yīn)而也(yě)阻礙火焰蔓延。
由上述可見,場所中的可燃性氣體(tǐ)出現的數(shù)量是決定場所危險(xiǎn)性的關鍵(jiàn),而場所中可燃性氣體的出(chū)現,主要取決於可燃性(xìng)氣體釋放源及影響可燃性氣體積聚的通風(fēng)狀(zhuàng)況。因(yīn)此(cǐ),蜜桃视频(men)可(kě) 以 理出這(zhè)樣(yàng)一個解決問題(tí)的(de)思路(lù):場所根據其危險性大小分類(lèi)——場所的危險性(xìng)取決於(yú)場所中(zhōng)爆炸性氣體環境(jìng)出現的數量——爆炸(zhà)性氣體(tǐ)環境是(shì)由可燃性氣體的出現數量,即爆炸 決定的(de)——可燃性氣體出現的數量取決於釋放源和場所的(de)通風狀況。
2.5 場所分類的方法
場所分類方法的核(hé)心問題是對場(chǎng)所中可能出現爆炸性氣體環境基本概率(lǜ)的分析,這需要有經驗的專業人員的研究和參與,同時,要積累(lèi)和收集場所中每台設備的運行狀況和場所環境因 素等資料。因此,場(chǎng)所分類應(yīng)由熟悉可燃性物質性能、設備和工藝狀況的專業(yè)人員與從事(shì)安全、電氣及其他相關工程技術人員討論確定。具體方(fāng)法如下:
(1) 查找和確(què)定釋放源
場所中存在可(kě)燃性氣體(tǐ)或蒸氣才(cái)有可能形(xíng)成爆炸性氣體環境。因此,首先必須查找場所中的含有可燃性物質的儲存設備、加工設備或輸送管道是否可能向場所中釋放出(chū)可燃性氣(qì)體或蒸 氣,或者(zhě)空氣是否可能進入容器內與可燃性氣體或蒸氣(qì)混合形(xíng)成爆炸性混合物(wù)。
每一台設備(例如(rú)儲罐、管道、泵、壓縮機等),如果其內部含有可燃性物質,就應該被視為 潛在的釋放源。如果(guǒ)它們不可能含有可(kě)燃性物質,那麽很明顯它們的周圍就不會形成爆炸性(xìng)混合(hé)物。如(rú)果該類設備雖含有可燃性物(wù)質,但不可能逸出或泄漏到場所(suǒ)中,則可以不視為釋 放源(例如:設置於某一(yī)空間的無接縫的管道)。
如果已確認設備會向場所中釋放可(kě)燃性(xìng)物質,則應先確定釋放頻率和持續時間,並據此確定釋放源的(de)等級:
1) 連續級釋放源:連續(xù)釋放或預計長期釋放(fàng)的釋放源(yuán)。
如,固定頂的油罐上部空間和排氣口;敞開(kāi)的可燃性液體容器的液麵附近(jìn)處等,均應視為連續級釋(shì)放源。
2) 1級釋放源:在正常運行(háng)時,預計可能(néng)周期性或偶爾釋(shì)放的釋放源(yuán)。
如,正常運行時,預計會向(xiàng)周圍場所釋放可燃性物質的泵、壓(yā)縮機或(huò)閥(fá)門的密封處;含有可燃性液體的容器(qì)上的排水口處;正常工作時,預計可燃性物質可能釋放到周(zhōu)圍場所中的取樣(yàng) 點;正常(cháng)工作中,預計會釋放可燃性物質的泄壓閥、排氣孔或(huò)其他開孔(kǒng)等均應視為1級釋放 源。
3) 2級釋放源:在正常運行時,預計不可能釋放,如果釋放也僅是偶爾和短期釋放的釋放(fàng)源 。
如,正常運行(háng)時,不可能泄漏的壓縮(suō)機或閥門的密封處;正常運行時,不可能泄漏(lòu)的法蘭、連接件或管道接頭;正常運行時,不可能向周(zhōu)圍場所釋放可燃性物質的取樣點等均應視為2 級釋放源。
(2) 確定危險場(chǎng)所的區(qū)域類型
劃分危險(xiǎn)場所的區域類型主要依據場所中的釋放源等級和通(tōng)風條(tiáo)件。
一般來說(shuō),連續級(jí)釋放源形成0區危險場所;1級釋放源形成1區危險場所;2級釋放源形成2 區危險場所。
同時應根據通風條件確定(dìng)區域劃(huá)分。如通(tōng)風良(liáng)好時,可降低危(wēi)險場所的區域類(lèi)別。反之(zhī),如通風不(bú)良時,可(kě)提高危險場所的區域類別。這是因為釋放到周圍場所中的可燃性氣體或(huò)蒸氣 ,會借助於通風形(xíng)成的空氣流動(dòng)或擴散,使其濃度稀釋到爆炸下限以下。
(3) 確定危險場所的區域範圍
影響危險場所區域(yù)範圍的有可燃(rán)性氣體或(huò)蒸氣的釋放速率、氣(qì)體的爆炸(zhà)下限、相對密度、通風條件等(děng)諸多因素(sù),因此要對它們(men)的影響綜合分析後,確定危險場所的區域範圍。
2.6 影響危險場所區域範圍的因素
(1) 可燃性物質的(de)釋(shì)放速率
釋放速率越(yuè)大,單位時間內釋放到周圍場所中的可燃性物質的量就越多,則危險區域的範圍相應就越大。
(2) 爆炸下限
對於一定(dìng)的釋放量(liàng),爆炸下限降低,則濃度達到爆炸下限之上的爆炸性氣體混合物的(de)量(liàng)就相應增加,危險區域的範圍也會相應變大。
(3) 氣體或蒸氣的相對密度
如果氣體或蒸氣的相對密度比空氣小(xiǎo),那麽輕於空(kōng)氣的氣體和蒸氣(qì)就向上飄逸,這樣,釋放源 上方垂直方向的危險區域範圍將(jiāng)隨(suí)著相對密度(dù)的減小而擴大;如果氣體或(huò)蒸氣的相對密度比(bǐ) 空氣大,那麽重於空氣的氣體或蒸氣就(jiù)趨於沉積在(zài)地麵上,這樣,在地麵附近,危(wēi)險區域的水平範圍將隨著相對密度的減小而擴大。
(4) 通風(fēng)
加大通風量,可以縮小危險區域的範圍。這是因為通風可以(yǐ)將場所中泄漏的可燃性氣體或蒸氣吹散或稀釋,使危險區域的範圍縮小。如果通風效(xiào)果良(liáng)好,通風(fēng)換氣量足夠大,並且通風 連續存在(zài),例如,有備用風機等,則可以降低危險場(chǎng)所的區域類別。
此外,釋放源周圍的(de)障礙物可以影響通風效果,使危險區域的範圍(wéi)擴大。另一(yī)方麵,如果障礙物(如堤壩、圍牆、天花(huā)板等)能阻擋可燃性氣體或蒸氣向周圍進一步擴散(sàn),這時障礙物能限製危險區(qū)域的(de)範圍進一步向外圍擴展。
不同的通風條件對危險區域範圍的(de)影響(xiǎng)可以分析如下:
1) 自然通風和整體(tǐ)強(qiáng)製通風時
如(rú)上所述,雖然通常情況下連(lián)續級釋放源形成0區場所,1級釋放源形(xíng)成1區場(chǎng)所,2級釋放(fàng)源形成2區場所。但是,實(shí)際(jì)的(de)生產現場由於通風的(de)影(yǐng)響,情況要複雜得多。例如,通風良好 ,也許會使(shǐ)危險場所(suǒ)的區域範圍小到忽略(luè)不計(jì),也許會(huì)成為危險性較低的區域(yù)類別(bié)。如果通風效果特別好,也許會成為非危險(xiǎn)場所。反之,如果通風(fēng)不良,也(yě)許會擴大(dà)危險場所(suǒ)的區域 範圍,也許會成為危險性較高的區域類別。
2) 局部強製通風時
一般情況下,采用局部強(qiáng)製通風稀釋爆炸性混合物,比自然通(tōng)風和整體強製通風的效果更好。其結果會使危險場所的區域範圍縮小,甚到會縮小到可忽略不計的程度。也許會成為危險 性較低的區域類別。甚到成(chéng)為非危險場所。
3) 無通風時
無(wú)通風的場所存在釋放源時,連續級釋放源肯定(dìng)會形成0區場所,1級釋放源也可能形成0區場所,2級釋放源也可能形成1區場所。但是,特殊情況下(xià),例如釋放量較小或監視釋放時,也可能使(shǐ)之成為危險性較低的類別。
4) 障礙物限(xiàn)製通風時
如果危(wēi)險場所內有障(zhàng)礙物影響通風時,則會使危險場所的範圍擴大,或使之成為危險性(xìng)較高的(de)類別。考慮障礙(ài)物影響時,應特別注意(yì)地坑及凹處的氣體(tǐ)或蒸氣的相對密度(dù)。
5) 通風裝置出現故障時(shí)
對危(wēi)險場所(suǒ)進行分類是以通風裝置正常工作為前提的。如果通風裝置故障時的危險可以忽略不計(如另外設(shè)置有自動待機係統時(shí)),則沒有必要改變(biàn)以通風裝置正常工作為前提所確定的危險場所分(fèn)類(lèi)。但是,如果通風裝置的故障危險(xiǎn)不容忽視,則應預測無強製通風時爆炸性混(hún) 合物的範圍的擴大程度,同時還(hái)應(yīng)預測通風裝置出現故障的(de)頻率(lǜ)及持續時間,並據此來確定場所的類別。
如果通風裝置不(bú)出現(xiàn)故障或即使有故障也很短暫,則應(yīng)把因通風(fēng)裝置的故障而擴展的危險場(chǎng)所定為(wéi)2區場所。
如果在通風裝置出現故障時,能(néng)夠采取措施防止可燃性物(wù)質的釋放(例如:工藝流程自動停 止),則不必改變原確定的場所分類。
6) 其他(tā)條件(jiàn)
氣候條件、地形等其他因素也能影響爆炸危險區域的範圍。綜上,在確定危險區域時應注意以下事項:
重於空氣的氣體或蒸氣可能流(liú)入低於地麵的空間(jiān),例如(rú)凹槽和溝;輕於空氣的氣體或蒸氣可能會滯留在高處的空間,例(lì)如屋頂空(kōng)間;如果釋放源位於車間外麵或(huò)場所附近,應該采取措 施防止大量的可燃性氣體或蒸氣進入車間或場所;通風的狀況對爆炸危險場所的範圍影響很大,在進行區域劃分時應十(shí)分(fèn)注意。
2.7 根據危險場所分類示意圖和危險場所劃分舉(jǔ)例(lì)確定場所類別及範圍
在生產現場僅根據成套設備或成套設備設計的粗略審查,就把(bǎ)設(shè)備周圍的各部(bù)分確定為(wéi)0區 、1區或2區場所幾乎是不可能的,而必須仔細(xì)地分析爆炸(zhà)性混合物形成的各種可能性。
要想確定可燃性物質釋放的頻度、釋放時間、釋放速率(lǜ)、濃度、通風及其他影(yǐng)響危險(xiǎn)場(chǎng)所(suǒ)類別(bié)、範(fàn)圍的要素,就必須對可能形成釋放源的容納可燃性物質的工藝流程(chéng)用設備逐一進行仔 細的考察分析。國家標準GB 3836.14—2000《爆炸性環境用電氣設備 第14部分:危險場所 分類》中給出了“危險場所分類示意圖”及“危險場所劃(huá)分舉例”的提示性附錄(lù),這些資料為掌握場(chǎng)所分類原理及方法提供了實際幫助。但是標準中給出的(de)一(yī)些危(wēi)險(xiǎn)區域範圍示例(lì)都是 在一定條件下(xià)劃分的,使用時應注(zhù)意其限定條(tiáo)件。標準中給出的示例僅是指導性(xìng)範例,若要將標準中的例子用於實際的場所分類(lèi),必須考慮實(shí)際的特殊環境和各種不同情況的特殊細節 ,例如,油井設施危險區域的(de)劃分是指在一般情況下確定(dìng)的。如果油井的(de)油壓或氣壓非常高,則危險區域的相應範(fàn)圍就會擴大。此外,每(měi)個例子中(zhōng)隻給出了一些影(yǐng)響(xiǎng)參(cān)數,而不是(shì)全 部,一般情況下(xià),考慮到這些因素 是特殊規定的,而且有一些是(shì)定性的而不是定量的,所以分類結果較為保守。也就是(shì)說,若可能(néng)更嚴密地規定(dìng)運行參數,便會得到(dào)更準確的場所分類結果。
關鍵詞:防爆電氣(qì)產品(pǐn)的安全使用應從危險場所的正確(què)分(fèn)類開始(shǐ)
相關文(wén)章