防(fáng)爆電氣產品的安全使用應從(cóng)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(quán)使用是和產品(pǐn)安全性能同等重要的問(wèn)題
長期以(yǐ)來,我國涉及(jí)防爆電氣安全的國家標準,主要是防爆電氣基礎標準(國標GB 3836 係列為 主的製造檢(jiǎn)驗標準)和防爆電氣產品標準。這些標準的實施主體是(shì)產品製造企業(yè)和防爆電氣 產品質檢機構。但是防爆電氣產品在危險場所使用能否確保防爆安全,不僅有賴於設計製造和檢驗部門提供高防爆安全性的(de)產品,而且有賴於產品用戶部門的安全使用。性能質量再(zài)好 的防 爆電氣產品(pǐn)如果使用不當,不僅(jǐn)不能(néng)起到防爆(bào)作用,甚到可(kě)能成為危及(jí)安全的可怕殺手。許(xǔ)多慘痛的爆炸(zhà)事故都證明了這點。例如,防爆電氣產品電纜引入裝置中的橡膠密封圈,是一 個保 持產品防爆性能的重要零件,這個(gè)零件在使用中往往被人們所忽視,不能被正確的選型、安裝和維(wéi)護。如,有的用戶在維修後未將其壓緊,有的選用的密封圈尺寸和材質(zhì)不符合標準(zhǔn) 要求,有的檢修後幹脆不(bú)安裝密封圈。結果就(jiù)使(shǐ)危險場所中的(de)可燃性氣體可以(yǐ)暢通無阻(zǔ)地進入接線盒空腔內。一旦接線盒內的接線端子的連接處出現電弧。火花時,就可能點燃可燃性 氣體,引起爆炸。類似這種不能安全使用防爆電氣產品而引起爆炸事故的例(lì)子在爆炸事故總的統計中占(zhàn)有很大的比例。
由此可見,防(fáng)爆電氣產品的安全使用和反映防爆電氣(qì)產品安全性能的製造質量(liàng)是(shì)同等重要的。這正如叼嘿视频影院有病時,通常都需要(yào)醫生在對叼嘿视频影院身體(tǐ)的各種症狀進(jìn)行仔(zǎi)細檢查確診後,再指 導叼嘿视频影院正確地服藥的道理一樣。質(zhì)量合(hé)格的藥物必須和正(zhèng)確的使用相結合(hé),才能起到安(ān)全的對症治病的作用,否則可能適得其反——質量合格的藥不僅不能安全地(dì)治病,甚到可能危及 身體安全。
叼嘿视频影院(men)所說(shuō)的防爆電氣產品安全使用,一般包括下述幾個方麵:正確地劃分爆炸危險(xiǎn)場所的(de)類別(bié);正確地選型、安裝防爆電(diàn)氣產品;正確地(dì)維護、檢修防爆電氣產品。
由上述可(kě)見,防爆電氣安(ān)全是(shì)一項係統工程,它包括防爆電氣(qì)產品(pǐn)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(cǐ)有關的質量管理(lǐ)、人員培訓等 各個環節(jiē)。任何環節(jiē)的疏忽都(dōu)可能成為爆炸事故的隱患。
誠然,許多(duō)用戶部門也(yě)認識到防爆(bào)電氣產品的(de)安全使用對保證(zhèng)防爆安全的重要意義,但是苦於(yú)長期以來沒有一(yī)套完整的國家標準可循,因此,隻能根據經驗和一些不完整的資料製(zhì)訂出 一些部門標準、規範來實行(háng)防爆電氣產品安全使用的技術生產管理。因此,盡快製(zhì)訂出一套完整的、並可與國際標準接軌的國家標準,一直都是各方麵迫切(qiē)關注的。
近年來,隨(suí)著我國防爆電氣標(biāo)準化工作的發展及加強與國際標準接軌的需(xū)要,我國防爆電氣標(biāo)準也由過去的產品製造檢驗標準為主的狀況,逐(zhú)步(bù)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(biāo)準組成的完整的(de)防爆電氣安全標準體係。“危險場所的分類(GB 3836 14—2000)”、“危險場所電氣安裝(GB 383615—2000)”、爆炸性氣體環境用電(diàn)氣設(shè)備的檢修(GB 383613—1997)” 三項標準次以國家標準形式,完整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(zhà)危險場所的安全生產有著十分重要的意義。此外,由於這三項標準和國(guó)際標準實施了接軌,從(cóng)而也為我國石油化工裝置進入國際市場, 以及做好引進設備的防爆安(ān)全生產和技術管理創造了有利的條件。
2 危險(xiǎn)場(chǎng)所分類是實現(xiàn)防爆電氣產(chǎn)品安全使用(yòng)的重要的基礎工作
上述三項標準對用戶部門來說,首要的、基礎的工作是(shì)對本部門所涉(shè)及的爆炸危險場 所的分類。這正如一個就診的患者,首先要通過全麵檢查(chá)和(hé)醫生對症狀的分析判(pàn)斷後的確診一樣。準確的確診是(shì)對症治療和安全用藥的基礎(chǔ)。本文專門針對國標“危險場所分類” (GB 383614—2000)進行一些分析介紹。
1 危險場所分類的(de)目的(de)
危險場所分類是對可能出現爆炸(zhà)性氣體環境的場所進行(háng)分析和分類的(de)方法。場所分類的目的(de), 是為了使用於該類爆炸危險場所的防爆電氣設備(bèi)的選型和安裝具有足夠的安全性和良好的經 濟(jì)性。因為在使用可燃性物質的危險場所,要保證爆(bào)炸(zhà)性氣(qì)體環境永不出現是困難的(de)。同樣,要確保使用於危險場所的電氣設備永不成為點燃(rán)源也是困難的。因此,危(wēi)險性大(dà)的場所(suǒ)( 即 出現爆炸性氣體環境可(kě)能性大的場所)應選擇安全性能高的防爆電氣設(shè)備類型。反之,對於 危險稍小的場所(即出現爆炸性氣體環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(gé)相對便宜的防爆電(diàn)氣設備類型。
2.2 危險場所(suǒ)分(fèn)類工作的主要內容
危險場所分類工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(lǜ)和持續時間把危險場所分為(wéi)三個區域
0區:爆(bào)炸性氣體環境連續出現(xiàn)或長時間存在的場所(suǒ);
1區:在(zài)正常運行時,可能出現爆炸性氣體環境的場所;
2區(qū):在正常運行時,不(bú)可能出現爆炸性氣體環境,如(rú)果出現也是偶爾發生,並且僅是短時 間存在的場所。
(2) 確定危險場所存在的數量(liàng)和範圍
因(yīn)為僅僅確(què)定某處(chù)危險場所(suǒ)的區域類別還不夠,還必須確定這類危險場所(suǒ)在設(shè)備內部和 周圍存在(zài)的數量,而且要確定每類(lèi)危險場所的空(kōng)間(jiān)範圍,也就是說要對(duì)場所(suǒ)的空間範圍進行準確的定量。
2.3 危(wēi)險場所分類的基本安全原則
(1) 對處理或貯存可燃性物質的設備及裝置進行設計時,應(yīng)盡可能使危險場所的類別成為(wéi)危(wēi) 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(wéi)小(xiǎo),亦即盡可能使大多 數的危(wēi)險場所都成為2區場所。
(2) 工藝流程用設備應主要為2級(jí)釋放源,如果達不(bú)到此要求,也應使該釋放源以極有限的量及釋(shì)放(fàng)率向空氣中釋放。
(3) 危險場所(suǒ)的類別確定(dìng)後(hòu),不得隨意進行變更。對於維修後的工藝設備,必(bì)須認真檢查 後確認其是否能保證原有(yǒu)設計的(de)安全水平。
2.4 危險場所分類的思路(lù)
由危險(xiǎn)場所的定義可知,危險場所是爆炸性氣體環境出現或預期可能出現的數量達到足(zú)以要求對電氣設備的結構、安裝和使用采(cǎi)取專門安全預防措施的區域。
由定義可見,判斷場所是否為危險場(chǎng)所,主要根據該場所是否(fǒu)可能出現爆炸性氣體(tǐ)環境,而爆(bào)炸性氣體環(huán)境形成的條件,是可燃性氣體的濃度範圍是否(fǒu)處於爆炸範圍內。可燃性氣 體在空氣中(zhōng)的濃(nóng)度在這個爆炸(即(jí)爆炸下限和爆炸(zhà)上限)範圍內,遇點(diǎn)燃源即(jí)可形成爆炸 ;若超出這個範圍,即使用(yòng)很(hěn)強(qiáng)的(de)點燃源也不(bú)能激發爆炸。也就是說,凡是濃度低於爆炸下 限或高於爆炸上限的混合物,與點燃源接觸時都不會(huì)引起火焰自行傳(chuán)播。濃度低於爆炸下(xià)限時,由於過(guò) 量的空氣作為惰性介質參與燃燒反應,消耗一部分(fèn)反應熱(rè),起了冷卻作用,阻礙火焰自行(háng)傳播;相反,濃度高於爆(bào)炸上限時,由於(yú)可燃(rán)物過剩,即空(kōng)氣量不足,導致化學反應的不完全(quán) ,反應放出的(de)熱量小於損耗的熱量,因而也阻礙火(huǒ)焰蔓延。
由上(shàng)述(shù)可見,場所(suǒ)中的可燃性氣體出現的數量是決定(dìng)場所危險性的關鍵,而場所中可燃性氣體的出(chū)現,主(zhǔ)要取決於可燃性氣體釋放源及(jí)影(yǐng)響(xiǎng)可燃性氣體積聚的通風狀況。因此,叼嘿视频影院可 以 理出這樣(yàng)一(yī)個解決問題的思路:場所根據其危險性大小分類(lèi)——場所的危險性取(qǔ)決於場所中爆炸(zhà)性氣體環(huán)境出現的數量——爆炸(zhà)性氣體環境是由(yóu)可燃性氣體的出現數量,即爆炸 決定的——可燃性氣(qì)體出現的數量取決於釋放源和場(chǎng)所的通風狀況。
2.5 場所分類的方法
場所分(fèn)類方法的(de)核心(xīn)問題是對場所中可能出現爆炸性氣體環境(jìng)基本概率的分析,這需要有經驗的(de)專業人員的研(yán)究和參與,同時,要積累和收集場所中每台設備的運行狀況和(hé)場所環境因 素等資料。因此,場所分類應由熟悉可燃性物質性能、設備和工藝狀況的專業人員與從事安全、電氣及(jí)其他相關工程技術(shù)人員討論確定。具體方法如下:
(1) 查找和確定(dìng)釋放源
場(chǎng)所中(zhōng)存在可燃性氣體或蒸氣才有可能形(xíng)成爆炸性氣體環境。因此,首先(xiān)必須查找場所中的含有可燃性物質的儲存設(shè)備、加工設備或輸送管(guǎn)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與可燃性氣體(tǐ)或蒸氣混(hún)合形成爆炸性混合物(wù)。
每一台設備(例如儲罐、管道、泵、壓縮機等),如果其內部含有可燃性物質,就(jiù)應(yīng)該被視為 潛在的釋放源。如(rú)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(jiù)不會形成(chéng)爆炸性混合物。如果該類設(shè)備雖含有可燃性物質,但不可(kě)能逸出或泄漏到(dào)場所中,則可以不視(shì)為釋 放源(例如:設置於某一空(kōng)間的無接縫(féng)的管道)。
如果已確認設備會向場所中釋放可燃性物質,則(zé)應先確定釋放頻率和持續時間,並據此確定釋放源的等級:
1) 連續級釋放源:連續釋放或預計長期釋放的釋放源。
如,固定(dìng)頂的油罐上部空間和排氣口(kǒu);敞開(kāi)的可燃性液體容器的液麵附近處等,均應視為連續級釋放(fàng)源。
2) 1級釋放源:在正常運行時,預計可能周期性或偶(ǒu)爾釋放的釋放源。
如,正常運行時,預計會向周圍場所釋放可燃性物質的泵、壓縮機或閥門的密封處;含有(yǒu)可燃性液體(tǐ)的容器上的排水口處;正(zhèng)常工作時,預計可燃性物質可能釋放到(dào)周圍場所中的取樣 點;正常工作中,預計會釋放可燃性物質的泄壓閥、排氣孔或其他開孔等均應視(shì)為1級(jí)釋放 源。
3) 2級釋放(fàng)源:在正常(cháng)運行時(shí),預計不可能釋(shì)放,如果釋(shì)放也僅是偶爾和短期釋放的釋放源 。
如,正常運行時,不(bú)可能泄漏的壓縮機或閥門的密封處;正常運行(háng)時,不可能泄(xiè)漏的法蘭(lán)、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)的取樣點等均應視為2 級釋放源。
(2) 確定危險場所的區域類型
劃分危險場所的區域類型主要依據場所中(zhōng)的釋放源等級和通風條件。
一般來說,連續級釋放源形成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區域劃分。如通風良好時,可降低危險場所的區域類別。反之(zhī),如通風不良時,可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(xìng)氣體(tǐ)或蒸(zhēng)氣 ,會借助於通風形成的空氣流動或擴散,使其濃度稀釋到爆(bào)炸下(xià)限以下。
(3) 確定危險場所的區域範圍
影響危險場所區域範圍的有可燃性氣體或蒸氣的釋放速率、氣體的爆(bào)炸(zhà)下(xià)限、相(xiàng)對密度、通風條件等諸多因素,因此要對它們的影響綜合分析後(hòu),確定危險場(chǎng)所的區域範圍。
2.6 影響危險場所區域範圍的因素(sù)
(1) 可(kě)燃性物質的(de)釋放速率
釋放速率越大,單位時間內釋放到(dào)周圍場所中的可燃性(xìng)物質的量就越多,則危險區域的範圍相應就越大。
(2) 爆炸(zhà)下限
對於一定的(de)釋放量,爆炸下限降(jiàng)低,則濃度達到(dào)爆炸下限之上的爆(bào)炸性氣體混合物的量就相應增加,危險區域(yù)的範圍也會相應變大。
(3) 氣體或蒸氣的相對(duì)密度
如果氣體(tǐ)或蒸(zhēng)氣的相對密度比空氣小,那(nà)麽輕於空氣的氣體和蒸氣就向上飄逸,這樣,釋(shì)放源 上方垂直方向的危險區域範圍將隨(suí)著相對密度的減小而擴大;如果氣體或蒸氣的相對密度比 空氣大,那麽重於(yú)空氣的氣體或蒸氣就趨於沉積在地(dì)麵上,這樣,在地麵(miàn)附近,危險區域的(de)水平範圍將隨著相對密度的減小而擴大(dà)。
(4) 通風
加大通風量(liàng),可(kě)以縮小危險區域的範圍。這是因為通風可以(yǐ)將場(chǎng)所中泄漏的可燃性氣體或蒸(zhēng)氣吹(chuī)散(sàn)或稀釋,使危險區域的範圍縮小。如果通(tōng)風效果良好,通風換氣量足夠大,並且通風 連續存在,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,釋放源周圍的障礙物(wù)可以影響通風效(xiào)果,使危險區域的範(fàn)圍擴大。另一方麵(miàn),如果障礙物(如堤壩、圍牆、天花板等(děng))能阻擋可燃性氣體或蒸氣向周圍(wéi)進一(yī)步擴散,這時障礙物能限製危險區域的範(fàn)圍進(jìn)一步向外圍擴展。
不同的通風條件對危險區域範圍的影響可以分析如下:
1) 自然通風和整體強製通風時
如上所述,雖然通常情況下連續級釋放(fàng)源形成0區場所,1級釋放源形成1區場所,2級釋放源形(xíng)成2區場所。但是,實際的生產現場由(yóu)於通風的影響,情況要複雜得多。例如,通風良好 ,也許會使危險場所的區域範圍小到忽略(luè)不(bú)計,也許會成為危險性較低的(de)區域類別。如果通風效(xiào)果特別好,也許會成為非危險場所。反之,如果通風不良,也許會擴大(dà)危險場所的區域 範圍,也許會成為危(wēi)險性較高的區域類別。
2) 局部強製(zhì)通風時
一般情況下,采用局部強製通風稀釋爆炸性混合物,比自然通風和(hé)整體強製通風的效果更好。其結果會使危險場所的區域(yù)範圍縮小,甚到會縮小到可忽略不計的(de)程度。也許會成(chéng)為危險 性較低的區(qū)域類別。甚到成為非危險場所。
3) 無通風時
無(wú)通風的場所存在釋放源時,連續級釋放源肯定會形成0區場所,1級釋放源也(yě)可能形成0區場所,2級(jí)釋(shì)放源也(yě)可能形成1區場所。但(dàn)是(shì),特殊情況下,例如釋放量較小或監視釋放時,也可能使之成為危險(xiǎn)性較低的(de)類別(bié)。
4) 障礙物限製通風時
如果危險場所內有障礙物(wù)影響通風時,則(zé)會使(shǐ)危險(xiǎn)場所的範圍擴大,或使(shǐ)之成為危險性較高的(de)類別。考慮障(zhàng)礙物影響時,應特別注意地(dì)坑及凹處的氣體或(huò)蒸氣的相對密度。
5) 通風裝置出現故障時
對危險場所進行分(fèn)類是(shì)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(xiǎn)可以忽(hū)略不計(jì)(如另外設置有自動待(dài)機(jī)係統時),則沒有必要(yào)改變以通風(fēng)裝置正常(cháng)工作(zuò)為(wéi)前提所確定的危險場所分類。但是,如果通風裝置的故障危險不容忽視,則應預測無強製通風時爆炸性混 合物的範圍的擴大程度,同時還應預測通風裝置出現故障的頻率及(jí)持續時間,並據此來確定場所的類別。
如果通風裝置不出現故障或即使有故障也很(hěn)短暫,則應把因通風(fēng)裝置(zhì)的故障而擴展的(de)危險場所(suǒ)定為2區場所。
如(rú)果在通風裝置出現故障時,能夠采取措施防止可燃性物(wù)質(zhì)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) 其他條件
氣候條件、地(dì)形等其他因素也能影響爆炸危(wēi)險區(qū)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(huò)蒸氣(qì)可能流入低於地(dì)麵的空間,例如凹槽和(hé)溝;輕於空氣的氣體或蒸氣可能會滯留在高處的空間,例如屋頂空間;如果釋放源位於車間外麵或場所(suǒ)附近(jìn),應該采取措 施防止大量的可燃性氣體或蒸(zhēng)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(xiǎng)很大,在進行區域劃分時應十分(fèn)注意。
2.7 根據危險場所分類示意圖和危險場所劃分舉例確定場所類別及範圍
在生產現場僅根(gēn)據(jù)成套設備或成套設備設計的粗略審查,就把(bǎ)設備周圍的各(gè)部分確定為0區 、1區或2區場所幾乎是不可能的,而必須仔細地分析爆炸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(sù)率、濃度(dù)、通風及其他影響危險場所類別、範圍的要素,就必須對(duì)可(kě)能形成(chéng)釋放源的容納可(kě)燃性物質的(de)工藝流(liú)程用設備逐一進行仔 細的考察分析。國家標準GB 3836.14—2000《爆(bào)炸性環境用電氣設(shè)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“危險場所劃分舉例”的提示性附錄,這些資料為掌握場所分類原理及方法提供了實際幫助。但是標(biāo)準中給出的一些危(wēi)險區域範圍示例都(dōu)是 在一定條(tiáo)件下劃(huá)分(fèn)的,使用時應注意其限定條件。標準中給出的示例僅是指導性範例,若要將標準中的例子用於實際的場所(suǒ)分類,必須考慮實際的特殊環境和各種不同情況的特殊細節(jiē) ,例如,油井(jǐng)設施危險區域的(de)劃分是指在一般情況下確定(dìng)的。如果油井的油壓或氣壓非常高,則危險區域的相應範圍就會擴大。此外,每個例(lì)子中隻給出了一些影響參數,而(ér)不(bú)是全 部,一般情況下(xià),考(kǎo)慮到這些因素 是特殊規定(dìng)的,而且有一些(xiē)是定性(xìng)的(de)而不是定(dìng)量的,所以分類結果較為保守。也就是說,若可能(néng)更(gèng)嚴密地規定運行參數,便會得到更準確的場(chǎng)所分類結果。
關鍵詞(cí):防爆電氣產品的安全使用應從危險場所的(de)正確分類(lèi)開(kāi)始
相關文(wén)章