氨水的爆炸區域劃分
轉載。
一、相關規范及常識點
1、《爆炸危險環境電力裝置設計規范》 GB50058-2014 2、《城鎮燃氣設計規范(2020年版)》GB50028-2006 基本常識點:氨水因其容易分解揮發,所以需要密封保存。 二、氨的爆炸分級、分組及劃分方法 根據《爆規》的附錄C可以查到液氨的物料特性。 根據《爆規》的2.0.26,氨屬于比空氣輕的氣體。
氨:氣態,IIA T1。爆炸下限15%,爆炸上線28%。相對密度0.6。
氨水,若考慮防爆劃分的話,參考《爆規》的附錄B-5。
三、是否需要考慮爆炸劃分 1、《爆規》的2.0.26條的條文說明 2.0.26 本條說明如下: 2、《城鎮燃氣設計規范(2020年版)》GB50028-2006,附錄B-2
(1)對于相對密度在0.8至1.2之間的氣體或蒸氣應酌情考慮。
(2)經驗表明,氨很難點燃,而且在戶外釋放的氣體將會迅速擴散,因此爆炸性氣體環境的范圍將被忽略。
從上可以看出,濃氨水(≥8%)需要考慮2區,稀氨水(<8%)為非危險區。并且可以從其注釋可以看出,爆炸區具體是需要結合釋放源的位置,按釋放半徑來劃分。 3、《爆規》的3.2.2條 3.2.2 符合下列條件之一時,可劃為非爆炸危險區域: 對于氨,其爆炸下限為15%。若氣體混合物的最高濃度不超過爆炸下限的10%(即1.5%),則可以根據此條直接劃為非爆炸危險區。 三、氨水的體積濃度值 《氨水罐的火災和爆炸危險性分析》鄭鮮等,以下摘自其文章。
1 沒有釋放源且不可能有可燃物質侵入的區域;
2 可燃物質可能出現的最高濃度不超過爆炸下限值的10%;
3 在生產過程中使用明火的設備附近,或熾熱部件的表面溫度超過區域內可燃物質引燃溫度的設備附近;
4 在生產裝置區外,露天或開敞設置的輸送可燃物質的架空管道地帶,但其閥門處按具體情況確定。
不同濃度的氨水,在不同環境溫度時,其上部氣相空間的混合物比例如下圖所示:
從上圖可以看出,10%的氨水,在環境溫度在30℃左右時,氨水罐上方的氣相空間混合物就已達到了氨的爆炸下限。也可以理解為10%的氨水,其上部氣相空間的混合物若發生泄漏,需要按二級釋放源來考慮。 四、氨水事故爆炸案例及其原因分析匯總 1、淄博周村區嘉周熱電有限公司脫硫脫硝裝置氨水罐發生爆炸(氨水濃度20%)
2、貴州芭田生態工程有限公司“5·9”鍋爐車間 脫硫氨水罐爆炸事故
3、內蒙古和發稀土“3·21”爆炸事故
4、從以上三個爆炸事故可以看出,其直接原因基本相同:即在罐頂或罐子處,沒有采取一定措施前提下直接明火作業,直接發生爆炸事故。根據《爆規》的3.1.2條可以曉得發生爆炸的2個基本條件:一是存在爆炸性氣體混合物,二是火花、電弧或高溫。 總結: 1、建議按《城鎮燃氣設計規范(2020年版)》GB50028-2006中,濃氨水(≥8%)需要考慮2區,稀氨水(<8%)為非危險區。 2、采用防爆產品更像是安全的最后一道防線但不是其唯一手段,同樣重要的也包括:前期工藝布置、、可燃氣體探測、事故排風,和后期的人工操作要求等。但其之間不是相互替代關系:比如做好事故排風和可燃探測,不意味著可以不考慮防爆;或者設置防爆設備后可以弱化其他環節的要求。每一步都做好才能最大限度地減小爆炸事故的發生。 3、個別行業有特殊規定的按其規定執行。 《冷庫設計規范》GB 50072-2021 。本規范的核心思想是盡量減少制冷機房內的用電設備數量,但規范大大增加了其他方面的措施要求,只要求部分在泄漏時仍需工作的設備采用防爆型。 比如其要求應設置控制室,相應控制設備不應布置在制冷機房內,宜布置在控制室。事故風機供電也要求專用的供電回路,配電控制箱宜獨立設置,等等。