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氨水的爆炸區(qū)域劃分

轉(zhuǎn)載。

一、相關(guān)規(guī)范及常識(shí)點(diǎn)

1、《爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50058-2014 

2、《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范(2020年版)》GB50028-2006

基本常識(shí)點(diǎn):氨水因其容易分解揮發(fā),所以需要密封保存。

二、氨的爆炸分級(jí)、分組及劃分方法

根據(jù)《爆規(guī)》的附錄C可以查到液氨的物料特性。
氨:氣態(tài),IIA T1。爆炸下限15%,爆炸上線(xiàn)28%。相對(duì)密度0.6。

根據(jù)《爆規(guī)》的2.0.26,氨屬于比空氣輕的氣體。

續(xù)表c.png

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氨水,若考慮防爆劃分的話(huà),參考《爆規(guī)》的附錄B-5。

爆炸規(guī)范附表5.png

三、是否需要考慮爆炸劃分

1、《爆規(guī)》的2.0.26條的條文說(shuō)明

2.0.26 本條說(shuō)明如下:
    (1)對(duì)于相對(duì)密度在0.8至1.2之間的氣體或蒸氣應(yīng)酌情考慮。
    (2)經(jīng)驗(yàn)表明,氨很難點(diǎn)燃,而且在戶(hù)外釋放的氣體將會(huì)迅速擴(kuò)散,因此爆炸性氣體環(huán)境的范圍將被忽略。

2、《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范(2020年版)》GB50028-2006,附錄B-2

爆炸及火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí).png

續(xù)表B-2.png

從上可以看出,濃氨水(≥8%)需要考慮2區(qū),稀氨水(<8%)為非危險(xiǎn)區(qū)。并且可以從其注釋可以看出,爆炸區(qū)具體是需要結(jié)合釋放源的位置,按釋放半徑來(lái)劃分。

3、《爆規(guī)》的3.2.2條

3.2.2 符合下列條件之一時(shí),可劃為非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域:
    1 沒(méi)有釋放源且不可能有可燃物質(zhì)侵入的區(qū)域;
    
2 可燃物質(zhì)可能出現(xiàn)的最高濃度不超過(guò)爆炸下限值的10%;
    3 在生產(chǎn)過(guò)程中使用明火的設(shè)備附近,或熾熱部件的表面溫度超過(guò)區(qū)域內(nèi)可燃物質(zhì)引燃溫度的設(shè)備附近;
    4 在生產(chǎn)裝置區(qū)外,露天或開(kāi)敞設(shè)置的輸送可燃物質(zhì)的架空管道地帶,但其閥門(mén)處按具體情況確定。

對(duì)于氨,其爆炸下限為15%。若氣體混合物的最高濃度不超過(guò)爆炸下限的10%(即1.5%),則可以根據(jù)此條直接劃為非爆炸危險(xiǎn)區(qū)。

三、氨水的體積濃度值

《氨水罐的火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)性分析》鄭鮮等,以下摘自其文章。

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不同濃度的氨水,在不同環(huán)境溫度時(shí),其上部氣相空間的混合物比例如下圖所示:

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續(xù)表B-2.png

從上圖可以看出,10%的氨水,在環(huán)境溫度在30℃左右時(shí),氨水罐上方的氣相空間混合物就已達(dá)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(fā)生泄漏,需要按二級(jí)釋放源來(lái)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(qū)嘉周熱電有限公司脫硫脫硝裝置氨水罐發(fā)生爆炸(氨水濃度20%)

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2、貴州芭田生態(tài)工程有限公司“5·9”鍋爐車(chē)間 脫硫氨水罐爆炸事故

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3、內(nèi)蒙古和發(fā)稀土“3·21”爆炸事故

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4、從以上三個(gè)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(méi)有采取一定措施前提下直接明火作業(yè),直接發(fā)生爆炸事故。根據(jù)《爆規(guī)》的3.1.2條可以曉得發(fā)生爆炸的2個(gè)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(jié):

1、建議按《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范(2020年版)》GB50028-2006中,濃氨水(≥8%)需要考慮2區(qū),稀氨水(<8%)為非危險(xiǎn)區(qū)。

2、采用防爆產(chǎn)品更像是安全的最后一道防線(xiàn)但不是其唯一手段,同樣重要的也包括:前期工藝布置、、可燃?xì)怏w探測(cè)、事故排風(fēng),和后期的人工操作要求等。但其之間不是相互替代關(guān)系:比如做好事故排風(fēng)和可燃探測(cè),不意味著可以不考慮防爆;或者設(shè)置防爆設(shè)備后可以弱化其他環(huán)節(jié)的要求。每一步都做好才能最大限度地減小爆炸事故的發(fā)生。

3、個(gè)別行業(yè)有特殊規(guī)定的按其規(guī)定執(zhí)行。

冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50072-2021 。本規(guī)范的核心思想是盡量減少制冷機(jī)房?jī)?nèi)的用電設(shè)備數(shù)量,但規(guī)范大大增加了其他方面的措施要求,只要求部分在泄漏時(shí)仍需工作的設(shè)備采用防爆型。

比如其要求應(yīng)設(shè)置控制室,相應(yīng)控制設(shè)備不應(yīng)布置在制冷機(jī)房?jī)?nèi),宜布置在控制室。事故風(fēng)機(jī)供電也要求專(zhuān)用的供電回路,配電控制箱宜獨(dú)立設(shè)置,等等。

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