于 靜,王欣剛,白 曄
(1.大連大化工程設計有限公司,遼寧 大連 1 1 6 0 3 3;2.大連泛得科技有限公司,遼寧 大連 1 1 6 0 3 1;3.大連化工研究設計院,遼寧 大連 1 1 6 0 2 3)
淺談純堿生產裝置爆炸危險區域劃分
于 靜1,王欣剛2,白 曄3
(1.大連大化工程設計有限公司,遼寧 大連 1 1 6 0 3 3;2.大連泛得科技有限公司,遼寧 大連 1 1 6 0 3 1;3.大連化工研究設計院,遼寧 大連 1 1 6 0 2 3)
作者參加過多個大型純堿項目的新建、擴建、改建設計,根據生產工藝過程,談談純堿生產裝置爆炸危險區域劃分。
純堿;裝置;釋放源;爆炸危險區;劃分
純堿在化學工業上用途極廣,是玻璃、造紙、肥皂、洗滌劑、紡織、制革等工業的重要原料,是基本化學工業的重要產品,它的工業合成法主要有氨堿法和聯合制堿法兩種。
作者根據純堿生產工藝過程,談談純堿生產裝置爆炸危險區域劃分。
爆炸危險性場所分類應由懂得生產加工介質性能、設備和工藝性能的專業人員進行,還應與安全、電氣等工程技術人員商議。在具體劃分時,由懂得易燃性材料性能、設備工藝性能的技術人員提出易燃性介質的名稱、操作壓力、操作溫度、閃點、相對密度和通風情況及其釋放源的等級和位置,電氣專業根據有關標準和規范劃分爆炸危險區域。場所分類對工程設計很重要,為了盡量準確地劃分區域,在根據有關標準和規范劃分的同時,還應參考以往的經驗和行業的特點。既要保證生產裝置的安全可靠,又要避免人為提高爆炸危險區域等級,而造成工程投資浪費。
在劃分爆炸危險區域時,主要參考以下標準:
G B 5 0 0 5 8-1 9 9 2爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范
S H 3 0 3 8-2 0 0 0石油化工企業生產裝置電力設計技術規范
G B 3 8 3 6.1 4-2 0 0 0爆炸性氣體環境用電氣設備第1 4部分:危險場所分類
在爆炸危險區域內,電氣設備的選擇、安裝、電氣線路的設計、防雷防靜電設計、接地設計等規范上都有很多特殊要求。設計時應認真執行規范。
氨堿法以氯化鈉、石灰石為原料,借助氨的媒介作用,經石灰石煅燒、鹽水精制吸氨、碳酸化、碳酸氫鈉過濾、煅燒、母液蒸餾等工序制得純堿,氯化銨母液蒸餾回收氨以循環使用。生產工藝加工介質中氨為有爆炸危險的介質。氨主要集中在氨庫的液氨儲罐內和蒸吸工序吸氨器內,液氨儲罐氨儲量大(≥1 0 t),系重大危險源。生產過程中具有氨氣氣體爆炸危險介質,液氨儲罐無連續級釋放源及第一級釋放源,以液氨儲罐第二級釋放源為中心,將水平方向4.5m范圍內、垂直方向7.5m范圍內劃為氣體爆炸危險區域2區。蒸吸工序吸氨器無連續級釋放源及第一級釋放源,吸氨器在每個項目中布置不盡相同,吸氨器布置在通風良好位置時,可以劃為非爆炸危險區;吸氨器布置在通風不良位置時,以吸氨器第二級釋放源為中心,將水平方向4.5m范圍內、垂直方向7.5m范圍內劃為氣體爆炸危險區域2區。
聯合制堿法以氯化鈉、合成氨及生產合成氨的副產物二氧化碳為原料,同時生產純堿和氯化銨兩種產品。國內聯合制堿又有濃氣碳化和變換氣碳化。
濃氣碳化的聯合制堿法中,仍是氨為爆炸危險的介質,除有氨堿法的蒸吸工序吸氨器外,還有冰機廠房和外冷框架處有爆炸危險介質。冰機廠房無連續級釋放源及第一級釋放源,廠房四面無墻或兩面(三面)無墻,可視為通風良好;由于冰機廠房是生產主廠房,以冰機廠房第二級釋放源為中心,將水平方向4.5m范圍內、垂直方向7.5m范圍內劃為氣體爆炸危險區域2區。外冷框架無連續級釋放源及第一級釋放源。外冷框架為露天布置,通風良好;由于外冷框架氨循環量大(外冷器、氨分離器內液氨量≥1 0t),系重大危險源。以外冷框架第二級釋放源為中心,將水平方向4.5m范圍內、垂直方向7.5m范圍內劃為氣體爆炸危險區域2區。
變換氣碳化的聯合制堿法中,來自合成氨的變換氣主要成分為氫氣和二氧化碳,除有濃氣碳化的聯合制堿法中爆炸危險區域外,變換氣制堿碳化塔、原料氣凈氨塔、變換氣分離罐、原料氣分離罐、出堿槽、稠厚器、集合器等塔罐處有爆炸危險介質氫氣,變換氣制堿塔、罐無連續級釋放源及第一級釋放源。以變換氣制堿塔、罐第二級釋放源為中心,將水平方向4.5m范圍內、垂直方向7.5m范圍內劃為氣體爆炸危險區域2區。
文中所寫內容,僅為作者對規范的一些理解和工作中的一些體會,希望能對廣大工程設計人員起到拋磚引玉的作用。
[1] 大連化工研究設計院.純堿工學(第二版)[M].北京:化學工業出版社,2 0 0 4
[2] G B 5 0 0 5 8-1 9 9 2爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范[S]
[3] S H 3 0 3 8-2 0 0 0石油化工企業生產裝置電力設計技術規范[S]
[4] G B 3 8 3 6.1 4-2 0 0 0爆炸性氣體環境用電氣設備第1 4部分:危險場所分類[S]
T Q 0 8 6
B
1 0 0 5-8 3 7 0(2 0 1 2)0 4-2 0-0 2
2 0 1 1-0 2-0 1