LPG站爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分及電氣設(shè)備選型

  LPG爆炸需要同時(shí)具備LPG、氧氣和引燃源。因此要避免LPG站發(fā)生火災(zāi)，就要保證在發(fā)生LPG泄漏時(shí)站內(nèi)的電氣設(shè)備不成為引燃源。這對(duì)LPG站危險(xiǎn)區(qū)域的劃分和防爆電氣設(shè)備的選型提出了較高的要求。

    國(guó)際電工委員會(huì)根據(jù)爆炸性混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時(shí)間對(duì)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域做出了如下劃分：0區(qū)是連續(xù)地存在危險(xiǎn)性大于1 000h/a的區(qū)域；1區(qū)是斷續(xù)地存在危險(xiǎn)性10～1000h/a的區(qū)域；2區(qū)是事故狀態(tài)下存在危險(xiǎn)性0.1～10 h/a的區(qū)域。

    我國(guó)也采用了國(guó)際電工委員會(huì)的劃分原則，規(guī)定0區(qū)是存在連續(xù)級(jí)釋放源的區(qū)域；l區(qū)是存在第一級(jí)釋放源的區(qū)域；2區(qū)是存在第二級(jí)釋放源的區(qū)域。區(qū)域的劃分可以根據(jù)通風(fēng)條件適當(dāng)調(diào)整。當(dāng)通風(fēng)良好時(shí)，應(yīng)降低爆炸危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí)；當(dāng)通風(fēng)不好時(shí)，應(yīng)提高爆炸危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí)。由此可見(jiàn)，LPG站在正常運(yùn)行時(shí)，站內(nèi)的生產(chǎn)設(shè)備，如烴泵、壓縮機(jī)、閥門等的密封處都存在LPG泄漏的可能。因此，站內(nèi)的儲(chǔ)罐區(qū)、烴泵房、壓縮機(jī)房、灌瓶間、瓶庫(kù)等生產(chǎn)場(chǎng)所均為1區(qū)。

    根據(jù)《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電氣裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》和《中華人民共和國(guó)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所電氣安全規(guī)程(試行)》的規(guī)定…，《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)LPG站用電場(chǎng)所爆炸危險(xiǎn)區(qū)域和等級(jí)作了明確的劃分。

2防爆電氣設(shè)備的選型

2.1  防爆標(biāo)志   

    在防爆電氣設(shè)備選型時(shí)，除注明防爆電氣設(shè)備的型號(hào)外，應(yīng)以防爆標(biāo)志(見(jiàn)圖1)作為選型的依據(jù)，依次標(biāo)明防爆型式、設(shè)備類別、氣體級(jí)別、溫度組別等。如E。：dlIBT3為隔爆型、工廠用類、B級(jí)耶組的防爆電氣設(shè)備的防爆標(biāo)志。

  ①設(shè)備選型

  爆炸危險(xiǎn)環(huán)境可分為爆炸性氣體環(huán)境及爆炸性粉塵環(huán)境。目前我國(guó)絕大多數(shù)防爆電氣產(chǎn)品按爆炸性氣體環(huán)境用防爆電氣設(shè)備制造檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，適用于爆炸性氣體環(huán)境㈨。按照所采取的防爆措施，適用于爆炸性氣體環(huán)境的防爆電氣設(shè)備可分為隔爆型d、增安型e、本質(zhì)安全型(ia、ib)、正壓型p、充油型。、充砂型q、無(wú)火花型n、澆封型m、氣密型h等多種防爆型式。幾

    ②分類、分級(jí)及分組

    防爆電氣設(shè)備分2類：I類為煤礦井下用電氣設(shè)備；Ⅱ類為工廠用電氣設(shè)備。Ⅱ類電氣設(shè)備又按其適用于爆炸性氣體}昆合物的****試驗(yàn)安全間隙或最小點(diǎn)燃電流比分為3級(jí)——ⅡA、ⅡB、Ⅱc，并按其最高表面溫度分為6組T1一T6(見(jiàn)表2)。

    由表2可見(jiàn)，從危險(xiǎn)程度看，Ⅱc>ⅡB>ⅡA，T6>T5>T4>耶>T2>T1，即ⅡC級(jí)和T6組可燃?xì)怏w混合物對(duì)電氣設(shè)備要求最嚴(yán)格。對(duì)應(yīng)等級(jí)的防爆電氣設(shè)備可按表2選用。

2．2防爆電氣設(shè)備的選型

    先對(duì)LPG站用電場(chǎng)所爆炸危險(xiǎn)區(qū)域和等級(jí)進(jìn)行劃分；再根據(jù)表1、2的規(guī)定，選擇適合LPG站危險(xiǎn)區(qū)域使用的電氣設(shè)備。根據(jù)以上的選型方式，本質(zhì)安全型的電氣設(shè)備可用于站區(qū)內(nèi)0區(qū)、1區(qū)和2區(qū)等任何環(huán)境；隔爆型電氣設(shè)備適用于站區(qū)內(nèi)灌瓶間、瓶庫(kù)、壓縮機(jī)房、烴泵房、氣化間等1區(qū)及2區(qū)環(huán)境，增安型電氣設(shè)備一般用在站區(qū)2區(qū)環(huán)境。I司時(shí)還應(yīng)注意氣體和環(huán)境適應(yīng)性、維修和經(jīng)濟(jì)效益等因素。

    ①爆炸性混合物的危險(xiǎn)程度

    爆炸性混合物的危險(xiǎn)程度是指爆炸性混合物對(duì)應(yīng)的氣體級(jí)別、溫度組別。因此，選用的防爆電氣設(shè)備的級(jí)別和組別應(yīng)不低于LPG對(duì)應(yīng)的級(jí)別和溫度組別。按照氣體或蒸氣爆炸性}昆合物分級(jí)分組的規(guī)定，丙烷、丁烷的級(jí)別和組別分別是ⅡATl、ⅡAT2。因此，LPG站1區(qū)場(chǎng)所應(yīng)選用隔爆型電氣設(shè)備，具體的防爆標(biāo)志宜選擇高一級(jí)或更高級(jí)別的產(chǎn)品(如dⅡBT4)。

  ②環(huán)境條件

  上述防爆性能都以標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境為基本條件。防爆設(shè)備分為戶內(nèi)使用與戶外使用，戶內(nèi)使用的設(shè)備用于戶外，環(huán)境溫度為40 qc就不適合了；戶外使用的設(shè)備要適應(yīng)露天環(huán)境，要求采取防日曬、雨淋和風(fēng)砂等措施。因此，用在戶外的防爆電氣設(shè)備應(yīng)選用帶有防腐電工標(biāo)志的產(chǎn)品，如WF2，表示適用于戶外2類環(huán)境(強(qiáng)腐蝕環(huán)境)。

    ③維修

    防爆電氣設(shè)備使用期間的維護(hù)和保養(yǎng)極為重要。設(shè)計(jì)時(shí)防爆電氣設(shè)備宜選用易更換型產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單越好。要注意管理方便，維修時(shí)間短且費(fèi)用少，還要做好備品和備件的儲(chǔ)存。

  ④經(jīng)濟(jì)效益

  選用防爆電氣設(shè)備，不僅要考慮價(jià)格，還要對(duì)其可靠性、壽命、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用、耗能及維修等作全面的分析，以選擇最適合最經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品。

3火災(zāi)爆炸事故的預(yù)防

    進(jìn)行LPG站危險(xiǎn)區(qū)域劃分和防爆電氣設(shè)備選型，其根本目的是為了保證LPG站的安全，避免火災(zāi)事故的發(fā)生。然而在一些LPG站的火災(zāi)事故分析中發(fā)現(xiàn)，如果單純按照以上方法進(jìn)行區(qū)域劃分與選型，還是不能杜絕火災(zāi)事故發(fā)生。

    如2002年，廣東惠州某儲(chǔ)配站發(fā)生LPG泄漏事故，LPG泄漏至離灌瓶間25 m的值班室，值班室內(nèi)冰箱壓縮機(jī)啟動(dòng)產(chǎn)生的火花引發(fā)火災(zāi)爆炸。而值班室設(shè)在輔助區(qū)內(nèi)，按規(guī)范規(guī)定輔助區(qū)是無(wú)危險(xiǎn)場(chǎng)所。又如2005年3月，廣州市某LPG加氣站內(nèi)加氣裝置發(fā)生故障，引起LPG泄漏，氣霧竟高達(dá)3層樓，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)規(guī)范規(guī)定的距室內(nèi)地面垂直高度3 m以下的空間為危險(xiǎn)區(qū)域，而3 m以上為無(wú)危險(xiǎn)場(chǎng)所的范圍。

    英、法、美等先進(jìn)國(guó)家的有關(guān)規(guī)范規(guī)定LPG儲(chǔ)罐、灌瓶間與站內(nèi)建構(gòu)筑物的防火間距比我國(guó)規(guī)范規(guī)定的防火間距還要小一些，但這些國(guó)家LPG站泄漏爆炸事故卻很少發(fā)生。這些都說(shuō)明無(wú)危險(xiǎn)場(chǎng)所只是一個(gè)相對(duì)的概念，也就是說(shuō)，所謂無(wú)危險(xiǎn)場(chǎng)所不等于無(wú)危險(xiǎn)存在。如果單純按照國(guó)家規(guī)范進(jìn)行區(qū)域劃分及選型，還不能徹底保證LPG站的安全，必須進(jìn)一步采取預(yù)防措施。

3.2.1 LPG泄漏的預(yù)防

    防止LPG站火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生，必須在工藝設(shè)備、消防設(shè)施和管理水平等方面著手。從源頭上防止LPG泄漏，完善事故的應(yīng)急機(jī)制，控制泄漏事故的擴(kuò)大。

    在設(shè)計(jì)上，應(yīng)強(qiáng)調(diào)各專業(yè)積極協(xié)調(diào)配合，采用先進(jìn)的設(shè)備與系統(tǒng)流程，消除或減少LPG泄漏及積聚，完善LPG站的設(shè)計(jì)；在施工中，應(yīng)加強(qiáng)LPG站的施工管理，保證工程質(zhì)量；在日常管理上，應(yīng)從制度上加強(qiáng)各類生產(chǎn)設(shè)備的維護(hù)與檢修，保證設(shè)備的正常運(yùn)行；注意加強(qiáng)培訓(xùn)，提高員工素質(zhì)和事故應(yīng)急處理能力，著力于防患，以避免LPG站火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生。

    LPG站發(fā)生LPG泄漏時(shí)，防止火災(zāi)爆炸事故發(fā)生應(yīng)從防止LPG積聚、消除或控制電氣設(shè)備線路產(chǎn)生火花或電弧以及為事故的應(yīng)急處理爭(zhēng)取時(shí)間等方面來(lái)考慮。

  ①總圖布置

  在總圖布置中，應(yīng)充分考慮LPG站用電場(chǎng)所爆炸危險(xiǎn)區(qū)域與等級(jí)劃分的因素。

    a．LPG供應(yīng)基地總平面分區(qū)設(shè)置，分為生產(chǎn)區(qū)和輔助區(qū)，生產(chǎn)區(qū)宜布置在站區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)或上側(cè)風(fēng)側(cè)，生產(chǎn)區(qū)與輔助區(qū)之間應(yīng)設(shè)置高度不低于2 m的非燃燒體實(shí)體圍墻，盡量減少LPG泄漏和發(fā)生事故時(shí)對(duì)輔助區(qū)的影響。

    b．在LPG站用地許可與總體布局合理的前提下，適當(dāng)增大儲(chǔ)罐區(qū)、灌裝區(qū)與站內(nèi)輔助用房的防火間距，將配電室、值班室、消防泵房等電氣設(shè)備較多的建筑物集中在輔助區(qū)內(nèi)，縮短消防反應(yīng)時(shí)間，有利于安全管理與生產(chǎn)管理。

    ②生產(chǎn)區(qū)的預(yù)防措施

    a．工藝裝置宜采取露天或敞開(kāi)式布置，減少LPG的積聚。

    b，各生產(chǎn)用房宜設(shè)置LPG泄漏報(bào)警及機(jī)械通風(fēng)裝置，當(dāng)發(fā)生LPG泄漏時(shí)，在可燃?xì)怏w報(bào)警儀報(bào)警同時(shí)啟動(dòng)防爆風(fēng)機(jī)，將室內(nèi)的LPG排至室外。

    c．在滿足工藝生產(chǎn)及安全的前提下，LPG站生產(chǎn)區(qū)應(yīng)盡可能少設(shè)置電氣設(shè)備，以減少因電氣設(shè)備線路發(fā)生故障成為引燃源而引起爆炸事故的概率。當(dāng)必須設(shè)置防爆電氣設(shè)備時(shí)，應(yīng)采用隔爆型或本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。

    ③輔助用房的預(yù)防措施

    輔助用房應(yīng)進(jìn)一步采取有效的安全措施，阻斷LPG侵入輔助用房的途徑，減少電氣設(shè)備成為引燃源的概率，降低這些場(chǎng)所的危險(xiǎn)程度。