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化工企业防爆:从厂房设计到设备选型参考,你值得拥有

 流程工业 2020-12-09


天津塘沽爆炸事故牵动亿万民众的心,目前相关事故调查工作及问责正在进行。此次事故引发了社会各界的反思,其中,“工业防爆”成为热议话题。那么,对于安全生产至关重要的化工企业,在厂房设计、防爆设备选型等方面应如何防爆?哪些防爆产品能够应用其中?本文为大家解惑。

厂房设计中防爆的基本技术措施

(1) 对整个厂区都存在有爆炸危险的工厂 (如乳化炸药厂) ,在整体规划设计时,要根据建筑物内危险品的生产工序、生产品种、生产特征、危险程度等因素,确定建筑物的危险等级后进行分区规划,危险品生产区内的建筑物与其周围村庄、公路、铁路、城镇和本厂生活设施等的距离,都应分别根据建筑物的危险等级和存药量计算后 ,按规范要求取其最大值。当相互间距离因厂地限制不能满足要求时,要做防护屏障,如采用防护堤、钢筋混凝土墙等形式。要根据实际情况 ,因地制宜 ,充分利用地形地貌 ,以达最佳合理布局。

(2) 对于一般工业厂区内有生产和使用爆炸物品的厂房和车间,应尽量集中布置在同一个区域内,与一般厂房、车间的距离要满足安全距离的要求,这样便于对防火墙等防爆建筑结构的统一处理 。

(3)有爆炸危险的车间,应布置在单层厂房内,如因工艺需要厂房为多层时,则应放在最上一层 。

(4) 在一般厂房、车间内设有局部防爆房间时 ,应将此房间尽量靠外墙设置,采用特制的易于向外开启的窗,这样泄压面积容易解决 ,也便于灭火 。

(5) 在厂房中,危险性大的车间和危险性小的车间 ,同样应该用坚固的防火墙隔开 (砖墙或钢筋混凝土墙)。宜在外墙上开门 ,利用外廊或阳台进行车间相互间的工作联系,或在防火墙上作双门斗,尽量使两个门错开 ,用门斗来减弱爆炸冲击波的威力,缩小爆炸影响范围。

(6) 对于易产生爆炸的设备 ,应尽量放在近外墙 、靠窗的位置或置于露天 ,使其破坏力减弱 。

(7) 凡不同性质的危险物品的生产、存放应分开设置,如乙炔与氧气必须分开 。

(8) 爆炸危险部位,不要设在地下室或半地下室内,因通风不好,发生事故时影响很大 ,而且不利于疏散和抢救。

防爆车间设计的一般要求

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地面 、内墙面

散发较空气重的可燃气体或易燃 、可燃液体蒸气的甲类生产车间和有粉尘 ,纤维爆炸危险的乙类生产车间 ,宜采用不发生火花的地面。为防止火花出现 ,地面可采用橡胶 、塑料 、橡胶掺石墨或沥青混凝土等。有可能沉积可燃粉尘的车间内墙面,应进行抹灰或油漆,做成容易清洗的 (可擦洗涂料) 内表面。

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办公室 ,休息室

为了人员的安全 ,在有爆炸危险的甲、乙类生产厂房中 ,不要设办公室或休息室等辅助房间。必要时这类房间可设在车间外面,与本车间之间用耐火极限不低于 315 h 的非燃烧墙体隔开。

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电气设备

防爆车间内的电气设备 ,选用和安装均应根据不同情况采用防爆型的,如防爆开关、防爆电机、防爆灯具等,杜绝选用非防爆型设备。

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防雷设施

在容易引起爆炸的厂房和车间,除在本建筑物上设置避雷装置外,应在其建筑物周围按要求设置独立的避雷针,使该建筑物能够处在整个避雷系统的保护范围内,防止雷击造成的事故。

如何划分爆炸危险区域

如果因为一个化工企业存在易燃性物质,就笼统地把整个工厂和设施全部划分为爆炸危险区域,这是十分不合理的。

按照国家《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的要求,释放源可分为三级:1.连续级:所谓连续级释放源,是指可能长时间释放或在短时间内连续释放的,如一些直接与空间接触的易燃液体的表面等。2.第一级:所谓第一级释放源,是指有一定运行周期或偶尔释放的,如日常运行时可向空间内释放易燃物质的出料口等。3.第二级:所谓第二级释放源,是指在一般情况下不会释放,或者偶尔短时间释放的,如正常情况下不会向空间释放易燃物质的取样点等。4.多级:所谓多级释放源,是指由以上两种或三种情况组成的混合释放源。

根据划分情况和释放源的等级情况,爆炸危险区域可以分为以下情况:

  • 存在连续级释放源的区域应视为为0区;

  • 存在第一级释放源的区域应视为1区;

  • 存在第二级释放源的区域应视为2区。

根据场所的通风条件来划分爆炸危险区域:通风情况良好的,应该降低区域等级的划分;通风不良的,应该提高区域等级的划分;利用各种障碍物,有效限制重于空气的爆炸气体扩散的,可缩小爆炸危险区域。划分爆炸危险区域的范围,要综合释放源、易燃物质、通风条件等多种因素来确定。在建筑物内部,应该以厂房为单位来划定,并应该遵循以下条件:
  • 厂房内存在重于空气的易燃物质时,通风换气的次数1小时内不得少于2次,并且换气时要保证没有阻碍;厂房地面高度一米以内空气与释放的物质形成的爆炸性气体混合浓度应低于爆炸下限。

  • 厂房内存在轻于空气的易燃物质时,厂房屋顶以下1米内的空气与释放的易燃物质形成的爆炸性气体混合浓度应低于爆炸下限。

  • 如易燃物质极易大量释放且扩散到15米以外的范围时,应视为2区。

  • 在原料的操作温度可能高于可燃液体的燃点时,而且可燃液体容易泄露,爆炸危险区域范围应适当缩小。要严格有关规定来确定爆炸危险区域的等级和范围,并综合易燃物质的情况和自然情况等多种因素来最终确定。爆炸危险区域划分完毕后,应画出“爆炸危险区域划分图”,作为电气设备选型的重要依据。

如何进行电气设备的选型

选择防爆电气设备要区分爆炸危险范围的不同特点,并遵循以下原则。

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设备的选型

选择防爆电气设备,必须要充分考略到爆炸性混合物的危险程度,否则,就不能达到预期的效果,无法保证生产安全。同时,如果一个区域内,存在多种不同危险等级的爆炸物时,要选择与危险程度最高的防爆设备。同时,也要充分考略到非爆炸区域内意外情况的发生,如可燃气体的意外泄漏等等。

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设备的环境类型

选择防爆设备,要充分考虑到危险区域的特点。危险区域有什么样的要求,防爆结构就要与之相适应,如危险区域内气体的浓度高,就应该选择降低浓度的电气设备。所以,选取电气设备应该按照爆炸性物质的种类,设备的种类、安装场所的危险程度等因素来选择适合的防爆设备。

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设备的环境条件

防爆设备的使用环境有户内和户外的显著区别。如果将户内使用的设备使用在户外的环境里,就达不到预期的安全效果。同时,在一些储存腐蚀性或有毒环境、高温、高压或低温的环境中使用防爆设备,也要充分考略到这些不同的环境因素以及特殊的要求。

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要便于维修

防爆电气设备的维护和保养与选用是同等重要的。在选择防爆电气设备的时候,要尽量选择那些结构越简单、易于保养和维修的品牌,并随时注意管理,减少维修时间,降低费用成本,日常情况下,还要做好防爆设备的正常储存和备用零件的储存。

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要考虑经济效益

选用合适的防爆电气设备,不仅单纯地考虑到产品的价格,更要对防爆电气设备的可靠性能、使用寿命、运行成本、能耗和维修成本等因素进行全面的分析和研究,确保能选择到经济价值和使用价值兼优的设备。

几种常见的防爆设备

工业防爆空调:主要用于石油、化工、军队、油库、海洋石油平台等易燃、易爆环境的制冷和制热,防爆空调的外观和用法与普通空调一样。防爆空调能够实现高温、高温、低温、特高温、特低温四大工作环境下的高效制冷制热和自动除霜功能。 

随着常规能源煤、石油、天然气的大量开采,其带来的环境问题越来越成为全球关注和当前迫切需要解决的焦点,对于防爆空调这一身份特殊而重要的细分市场,技术、工艺、结构、材料等各层面全面创新是未来的发展趋势。

  

工业防爆相机:防爆相机用于危险场所事故勘查取证和日常地质编录,一般用于石油,天燃气,冶金,矿山,化工,冶炼厂,码头等易爆易爆场所,将拍到的照片很容易的通过USB连接线传输到电脑中。  

防爆相机粗看是像砖块一样的相机,分量很重,但在油罐密布等区域,它相当实用。防爆相机不会产生任何的静电火花,在爆炸性气体环境场所,比如漏油事故现场,可以进行拍摄工作。防爆相机虽然貌不惊人,但价格不低,要十多万元,几乎是一辆小轿车的价格。

  

测爆仪:测爆仪是一种可连续检测作业环境中有毒有害、易燃易爆气体浓度的本质安全型仪器。它适用于防爆、有毒气体泄漏抢险、地下管道或矿井等场所,能有效保证工作人员的生命安全不受侵害,生产设备不受损失。 

测爆仪外壳采用高强度工程材料、复合弹性橡胶材料精制而成,强度高、手感好,并且防水、防尘、防爆。适用于检测环境空气中一氧化碳的浓度,广泛使用于冶金、电厂、化工、矿井、隧道、坑道、地下管线等场所,有效地预防中毒事故的发生。

防爆柜:防爆柜是一种专业储存工业上常用易燃性、可燃性、腐蚀性化学品的储存容器,为了更好的区分化学品的分类,防爆柜有3中颜色,分别为黄色易燃属性化学品防爆柜、红色可燃属性化学品防爆柜、蓝色腐蚀性化学品储存柜。

当今工业面对越来越多的危险易燃品,它的安全处理和储存是成为急需要解决的问题。这时就有了防爆柜,专业用于存储4至90加仑国际标准易燃品。独特的双层钢板设计及防爆功能确保储存物的安全。柜身内部配备可调层板,便于存放酒精等易燃物品,提高空间利用率。

  

防爆电机:防爆电机是一种可以在易燃易爆场所使用的一种电机,运行时不产生电火花。防爆电机主要用于煤矿、石油天然气、石油化工和化学工业。此外,在纺织、冶金、城市燃气、交通、粮油加工、造纸、医药等部门也被广泛应用。防爆电机作为主要的动力设备,通常用于驱动泵、风机、压缩机和其他传动机械等。

  

防爆灯:进入21世纪以来,随着工业发展:石油、化工、矿业等产业的飞速发展,照明灯具在生产、仓储、救援中的使用越来越广泛,品种越来越多。

防爆灯是指用于可燃性气体和粉尘存在的危险场所,能防止灯内部可能产生的电弧、火花和高温引燃周围环境里的可燃性气体和粉尘,从而达到防爆要求的灯具。不同的可燃性气体混合物环境对防爆灯的防爆等级和防爆形式有不同的要求。


本文由《流程工业》编辑整理,素材来源:《工业厂房防爆设计》,程普章,北京矿冶研究总院;“工控中国”;《对化工企业防爆电气设备的选型探讨》,张路军,李会静,邢台旭阳煤化工有限公司。转载请标明出处。

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