爆炸危险环境电力设计(一) 危险区域划分ppt课件.ppt

xxxx工程有限公司xxx 爆炸性气体环境电力设计 1 分为三方面 一 爆炸危险区域划分二 爆炸危险区域设备选择三 爆炸危险区域电力装置设计 爆炸危险环境设计工作内容 2 1 GB50058 2014爆炸危险环境电力装置设计规范2 GB3836 1 20爆炸危险环境 IEC60079 3 GB50074 2014石油库设计规范4 GB50251 2015输气管道工程设计规范5 GB50156 2012 2014版 汽车加油加气站设计与施工规范6 SY T6671 2006石油设施电气设备安装区域一级 0区 1区和2区区域划分推荐做法 APIRP505 7 GB50257 2014电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范 爆炸危险环境设计相关规范 3 一 爆炸危险区域划分依据GB50058 GB50074 GB50251 GB50156 SY T6671等二 爆炸危险区域设备选择依据GB50058 GB3836等三 爆炸危险区域电力装置设计依据GB50058 GB50257 国标图集12D401 3爆炸危险环境电气线路和电气设备安装等 爆炸危险环境设计工作内容 4 一 概述 一 爆炸危险区域划分 石化行业的防爆安全是企业的头等大事 工程上采用的防爆安全措施一般分两类 第一类称为一次防爆措施 如工艺优化 建筑物的防爆设计 通风设施等 第二类称为二次防爆措施 如选用防爆电气设备等 爆炸危险区域的划分的目的就是为了合理按级选用防爆电气设备 采取相关预防措施 保证工程安全 投资合理 5 一 概述 一 爆炸危险区域划分 在爆炸性气体环境中 首先应由工艺专业采取防爆措施 第一次预防措施 如 工艺流程采取较低的压力和温度 将可燃物质限制在封闭容器内 工艺布置限制和缩小爆炸危险区域范围工艺装置采取露天或开敞式布置采取机械通风措施在爆炸危险环境内设置正压室 6 一 概述 一 爆炸危险区域划分 油田中需要进行爆炸危险区域划分的典型站场包括 转油站 污水站 集气站 压气站 各类储罐区等存在爆炸性气体混合物的场所 爆炸危险区域的划分应由懂得生产工艺加工介质性能 设备和工艺性能的专业人员和安全 电气等工程技术人员共同商议完成 GB500581 0 4 GB3536 145 1 7 一 概述 一 爆炸危险区域划分 油田中需要进行爆炸危险区域划分的典型站场包括 转油站 污水站 集气站 压气站 各类储罐区等存在爆炸性气体混合物的场所 爆炸危险区域的划分应由懂得生产工艺加工介质性能 设备和工艺性能的专业人员和安全 电气等工程技术人员共同商议完成 GB500581 0 4 GB3536 145 1 8 二 术语和定义 一 爆炸危险区域划分 爆炸危险区域 爆炸性混合物出现的或预期可能出现的数量达到足以要求对电气设备的结构 安装和使用采取预防措施的区域 用于仪表 电气设备 电机等 非爆炸危险区域 爆炸性混合物出现的数量不足以要求对电气设备的结构 安装和使用采取预防措施的区域 爆炸性气体环境 在大气条件下 气体或蒸气可燃物质与空气的混合物 引燃后 能够保持燃烧自行传播的环境 相对有爆炸性粉尘环境 9 二 术语和定义 一 爆炸危险区域划分 闪点 在标准条件下 使液体变成蒸气的数量能够形成可燃性气体 空气混合物的最低液体温度 可燃液体的闪点决定了是否需要进行爆炸危险区域划分 闪点低于环境温度 45 物料操作温度高于可燃液体的闪点介质的闪点见GB50058附录C可燃性气体或蒸汽爆炸性混合物分级分组 10 二 术语和定义 一 爆炸危险区域划分 引燃温度 可燃性气体或蒸气与空气形成的混合物 在规定条件下被热表面引燃的最低温度 介质的引燃温度决定了防爆设备的组别T1 T6介质的引燃温度见见GB50058附录C可燃性气体或蒸汽爆炸性混合物分级分组 11 二 术语和定义 一 爆炸危险区域划分 爆炸极限1爆炸下限 可燃气体 蒸气或薄雾在空气中形成爆炸性气体混合物的最低浓度 空气中的可燃性气体或蒸气的浓度低于该浓度 则气体环境就不能形成爆炸 2爆炸上限 可燃气体 蒸气或薄雾在空气中形成爆炸性气体混合物的最高浓度 空气中的可燃性气体或蒸气的浓度高于该浓度 则气体环境就不能形成爆炸 12 二 术语和定义 一 爆炸危险区域划分 区域 根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间把爆炸危险场所划分为0区 1区 2区 三维空间 0区 爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的场所 1区 在正常运行时 可能偶尔出现爆炸性气体环境的场所 2区 在正常运行时 不可能出现爆炸性气体环境 如果出现 仅是短时间存在的场所 13 二 术语和定义 一 爆炸危险区域划分 实际工程中应通过采取合理措施将0区或1区的数量或范围减至最小 换句话说 工程设计中大部分场所为2区或非危险区 14 二 术语和定义 一 爆炸危险区域划分 释放源 可释放出能形成爆炸性混合物的物质所在的部位或地点 分为三级 1 连续级释放源 预计长期释放或短时频繁释放的释放源 可划为连续级释放源 存在0区 2 第一级释放源 预计正常运行时周期或偶尔释放的释放源 可划为第一级释放源 存在1区 3二级释放源 在正常运行时 预计不可能释放 如果释放也仅是偶尔和短期释放的释放源 存在2区 15 三 划分步骤 一 爆炸危险区域划分 1 判断是否需要进行爆炸危险区域划分2 鉴别释放源和确定释放源的等级 3 区域划分调整4 确定区域的范围 16 1 判断是否需要进行爆炸危险区域划分 一 爆炸危险区域划分 当工艺过程中可能出现以下环境时需要划分 在大气条件下 可燃气体与空气混合形成爆炸性气体混合物 存在天然气 氢气等气体危险介质 闪点低于或等于环境温度的可燃液体的蒸气或薄雾与空气混合形成爆炸性气体混合物 存在原油 汽油等闪点低于45 的危险介质 在物料操作温度高于可燃液体闪点的情况下 可燃液体有可能泄漏时 其蒸气或薄雾与空气混合形成爆炸性气体混合物 如柴油 GB500583 1 1 17 1 判断是否需要进行爆炸危险区域划分 一 爆炸危险区域划分 符合下列条件之一时 可划为非爆炸危险区域 1 没有释放源并不可能有可燃物质侵入的区域 2 可燃物质可能出现的最高浓度不超过爆炸下限值的10 3 在生产装置区外 露天或开敞设置的输送可燃物质的架空管道地带 但其阀门处按具体情况定 4 在生产过程中使用明火的设备附近 或炽热部件的表面温度超过区域内可燃物质引燃温度的设备附近 GB500583 2 2 18 1 判断是否需要进行爆炸危险区域划分 一 爆炸危险区域划分 燃气锅炉 加热炉 油气处理加热合一设备等属于使用明火的设备设施 锅炉房可划分为非爆炸危险区域 锅炉房内应采取事故通风 可燃气体报警器等安全措施 燃气锅炉房照明采用防爆灯具 通风采用防爆风机 加热炉 油气处理加热合一设备的烧火间可划分为非爆炸危险区域 烧火间内应采取有组织的自然通风 可燃气体报警器等安全措施 上述设备存在易燃和可燃介质的工艺管道释放源处及容器部分仍应进行爆炸危险区域划分 19 一 爆炸危险区域划分 20 1 判断是否需要进行爆炸危险区域划分 一 爆炸危险区域划分 油系统的加药间 化药间需进行爆炸危险区域划分 污水站中一次 二次污水沉降罐及罐间阀室 回收水池 罐 回收水泵房 气浮间 污油罐 池 及阀室等场所需进行爆炸危险区域划分 用非燃烧体实体墙隔开的仪表控制间 配电室与爆炸危险区域相邻时 门窗孔洞位于爆炸危险区域内时划为2区 门窗孔洞位于爆炸危险区域外时划为非危险区 21 三 划分步骤 一 爆炸危险区域划分 2 鉴别释放源和确定释放源的等级 存在连续级释放源的区域可划为0区 存在第一级释放源的区域可划为1区 存在第二级释放源的区域可划为2区 22 2 鉴别释放源和确定释放源的等级 一 爆炸危险区域划分 油气站场释放源包括 储罐或池的易燃或可燃液体表面 可能释放易燃或可燃介质的泵 压缩机 阀门的密封处 可能释放易燃或可燃介质的法兰 连接件和管道接头 可能释放易燃或可燃介质的安全阀 排气孔和其他孔口处 可能释放易燃或可燃介质的取样点等 分级 GB500583 2 3及其条文解释 23 一级释放源 一 爆炸危险区域划分 尺寸范围根据具体工程参数会有变化 鉴别释放源等级 连续释放源 24 三 划分步骤 一 爆炸危险区域划分 根据通风条件调整区域划分 当通风良好时 应降低爆炸危险等级 当通风不良时应提高爆炸危险区域等级 通风良好定义见GB500583 2 4 GB3836 14附录B 露天场所和通风措施符合规范要求的生产厂房视为通风良好场所 油田生产厂房基本按通风良好场所考虑 在障碍物 凹坑和死角处 应局部提高爆炸危险区域等级 3 区域等级调整 25 3 区域等级调整 一 爆炸危险区域划分 26 三 划分步骤 一 爆炸危险区域划分 爆炸危险区域的范围应根据生产场所的介质危险性 介质比重 介质温度压力 通风条件 障碍物 工艺生产条件 运行经验等因素综合考虑 下面介绍以下其中的几个主要因素 4 区域的范围 27 一 爆炸危险区域划分 比空气重的气体或蒸汽 相对密度大于1 2的气体或蒸汽 典型介质 不凝气 轻烃 液化石油气 天然气凝液 原油 比空气轻的气体或蒸汽 相对密度小于0 8的气体或蒸汽 典型介质 天然气 0 8 1 2之间时应对两方面的可能性都考虑 4 1气体或蒸汽的相对密度 28 一 爆炸危险区域划分 举例 比空气轻 29 一 爆炸危险区域划分 举例 比空气重 30 一 爆炸危险区域划分 工作温度和压力值不同 危险区域划分范围不同 温度和压力大 划分范围大 对炼油装置 石油化工厂 在加工过程中 化工设备连续处理高速 高温 高压的液体或蒸气 则以释放源起15m划分范围 SY T66719章 4 2工作压力 4 3障碍物 建筑物封闭墙 防火堤等能限制比空气重的爆炸性危险气体扩散 缩小区域范围 31 一 爆炸危险区域划分 举例 墙体限制扩散 32 一 爆炸危险区域划分 在37 8 的条件下 蒸汽绝压超过276kPa的液体 包括诸如丁烷 乙烷 乙烯 丙烷 丙烯 液化天然气 天然气凝析液以及这些成分的混合物 对于HVL的划分要特别谨慎 HVL在泄露时会气化 产生大量密度超过空气的冷却气体 沿地面扩散很远 需要在2区外再划分附加2区 即在2区外再划出15m 附加2区距离地面标高0 6m 4 4高挥发性液体 HVL 33 一 爆炸危险区域划分 举例 高挥发性液体 34 三 划分步骤 一 爆炸危险区域划分 在爆炸危险区域划分的过程中 应列出所有工艺介质的特性 包括闪点 沸点 引燃温度 蒸气压力 蒸气密度 操作温度 爆炸性混合物级别和温度组别等 可将各种相关参数列表统计 便于综合分析 爆炸危险区域划分条件表 dwg参考GB50058附录A表A 0 2GB3836 14附录C 35 四 爆炸性气体环境危险区域划分典型图 一 爆炸危险区域划分 爆炸危险区域范围的确定是一个比较复杂的问题 实际操作如果没有例图更加难以实施 国内规范中大部分采用了美国石油学会APIRP505及美国国家防火协会NFPA497标准中的例图 由于实际装置的工艺 设备 仪表 通风及布置等条件不同 在具体设计中均需结合实际情况 运行经验等综合判断 确定范围 在很多国家及IEC标准中 将一些危险区域范围例图放在标准的附录中 不是硬性规定 仅是作为指导的范例 36 四 爆炸性气体环境危险区域划分典型图 一 爆炸危险区域划分 在工程实践中 应根据行业特点 介质特性 采用与行业对应的国标 对照规范的典型示例图 结合具体情况及实践经验开展设计 天然气介质建议参照GB50251 2015附录J原油介质建议参照GB50074 2014附录B加油站加气站参照GB50156 2012 2014年版 轻烃 丙烷 液化石油气 丙烯等高挥发介质建议参照GB50058附录B以上规范没有明确规定的 参照SY 667