油品碼頭電氣防爆淺析

楊永望

摘要：油品碼頭屬于易燃易爆場所，其現(xiàn)場電氣設(shè)備的選型和使用應(yīng)充分考慮其防爆性能。文章通過匯集化工行業(yè)電氣防爆相關(guān)的規(guī)范和標準，分析規(guī)范中對爆炸區(qū)域及爆炸性氣體混合物的有關(guān)規(guī)定，闡述油品碼頭防爆電氣產(chǎn)品的選型方法以及防爆電氣設(shè)備在使用中的注意事項，為從事油品碼頭電氣防爆相關(guān)工作的人員提供借鑒。

關(guān)鍵詞：電氣防爆 油品碼頭 爆炸 標準

通常油品碼頭作業(yè)時所裝卸的油品主要是指原油、成品油、液化天然氣和液化石油氣等，在運輸、存儲油品的過程中可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物。由于電氣設(shè)備在使用過程中可能產(chǎn)生電氣火花、危險高溫，形成爆炸所需的必要條件，因此電氣防爆工作屬于油品碼頭防爆工作的重中之重。

1 引起爆炸的原因及電氣防爆相關(guān)規(guī)范

引起爆炸須同時具備的條件：①可燃物，包括粉塵、可燃性氣體等。②助燃物，主要是指氧氣，由于空氣中含有氧氣，所以空氣也被視為助燃物。③引燃源：包括電弧、電火花、高溫等。就電氣防爆工作而言，主要側(cè)重于避免電氣設(shè)備成為引燃源。

在劃分爆炸危險性區(qū)域，選擇、安裝、維修防爆電氣設(shè)備時都應(yīng)按照相應(yīng)的國家規(guī)范或者行業(yè)標準來進行。石化行業(yè)電氣防爆相關(guān)的規(guī)范主要包括以下幾項：《爆炸和火災(zāi)危害環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》（GB50058-92）、《石油庫設(shè)計規(guī)范》（GB50074-2002）、《油碼頭安全技術(shù)基本要求》（GB16994-1997）、《石油化工靜電接地設(shè)計規(guī)范》（SH3097-

2000）、《裝卸油品碼頭防火設(shè)計規(guī)范》（JTJ237-99）、《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》（GB50160-2008）、《爆炸性環(huán)境用電氣設(shè)備標準》（GB3836-2010）、《石油化工碼頭裝卸工藝設(shè)計規(guī)范》（JTS165-8-2007）等。

2 爆炸性混合物分析

2.1 爆炸性氣體混合物的分級和分組 根據(jù)《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》和《爆炸性環(huán)境用電氣設(shè)備標準》第12部分的相關(guān)規(guī)定，大多數(shù)爆炸性氣體混合物是按照其最大試驗安全間隙（MESG）或最小電流比（MICR）來對其進行分級的，其中“MICR”是指易燃物的最小點燃電流值與實驗室環(huán)境下甲烷的最小點燃電流值之比。爆炸性氣體混合物還應(yīng)按引燃溫度進行分組，所謂引燃溫度是指在特定試驗條件下，引燃爆炸性混合物的最低溫度。爆炸性氣體混合物的分級和分組指標分別見表1和表2。

2.2 常見油品的分級與分組 通過查詢《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備標準》、《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》可知常見油品爆炸性混合物的級別和組別。一般油品碼頭經(jīng)常裝卸的油品，其爆炸性混合物的分級和分組見表3。

3 爆炸危險區(qū)域的界定與劃分

3.1 爆炸危險區(qū)域的劃分 根據(jù)爆炸性混合氣體出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時間，《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》對爆炸性氣體危險區(qū)域進行了劃分。共分為3個區(qū)域，劃分標準見表4。

另外《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備標準》第15部分對0區(qū)、1區(qū)和2區(qū)環(huán)境適用的防爆電氣設(shè)備類型也做出了相關(guān)規(guī)定：適用0區(qū)的防爆電氣設(shè)備主要類型為ia類；適用1區(qū)的防爆電氣設(shè)備主要類型為d、p、q、o、e、i、m類；適用0區(qū)和1區(qū)的設(shè)備均可應(yīng)用于2區(qū)。

3.2 油品碼頭爆炸危險區(qū)域的劃分 按照《裝卸油品碼頭防火設(shè)計規(guī)范》的要求，油品碼防爆危險區(qū)域的等級和范圍的劃分應(yīng)符合《石油庫設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)要求。《石油庫設(shè)計規(guī)范》中也將油品碼頭定義為石油庫油品裝卸區(qū)的一部分，對其爆炸區(qū)域的劃分有明確規(guī)定。在劃分油品碼頭爆炸危險區(qū)域時，根據(jù)油船作業(yè)形式（包括卸載作業(yè)、灌裝作業(yè)、密閉灌裝作業(yè)）的不同，規(guī)范中也都作出了相應(yīng)規(guī)定。這里主要對油船卸載作業(yè)時碼頭爆炸區(qū)域的劃分做一下具體介紹。

油船和油駁卸載油品作業(yè)時，爆炸危險區(qū)域劃分應(yīng)符合下列規(guī)定：油船和油駁內(nèi)液體表面以上的空間劃為0區(qū)；以卸油口為中心1.5m的球形空間劃為1區(qū)；以卸油口為中心3.0m并延至水面的球形空間劃為2區(qū)。卸載油品時爆炸危險區(qū)域劃分示意見圖1。

4 防爆電氣設(shè)備的選擇

4.1 防爆電氣設(shè)備的分類 國家標準《爆炸性環(huán)境 第1部分：設(shè)備通用要求》中對防爆電氣設(shè)備進行了分類：Ⅰ類為適用于煤礦瓦斯環(huán)境的電氣設(shè)備；Ⅱ為適用于廠用爆炸性氣體環(huán)境的電氣設(shè)備；Ⅲ類為適用于除煤礦之外的爆炸性粉塵環(huán)境。Ⅱ類電氣設(shè)備按其所適用的爆炸性混合物最大試驗安全間隙和最小點燃電流比又分為A級、B級、C級，標志ⅡB的設(shè)備可應(yīng)用于ⅡA級別氣體環(huán)境，標志ⅡC的設(shè)備可應(yīng)用于ⅡB、ⅡA級別的氣體環(huán)境；按其最高表面溫度由高到低的順序又可將其分為T1、T2、T3、T4、T5和T6，6個溫度組別。防爆電氣設(shè)備按照其防爆原理的不同還分為隔爆型、增安型、充油型、充砂型、正壓型、本質(zhì)安全型等，對于油品碼頭應(yīng)用較多的為隔爆型和本質(zhì)安全型。

防爆電氣設(shè)備都有明顯的防爆標示，通過防爆標示可判斷其防爆形式、類別、級別和組別等相關(guān)信息。例如該防爆設(shè)備標示為ExdⅡBT4，則可判斷其屬于隔爆型、Ⅱ類、B級、T4組的電氣設(shè)備。

4.2 防爆電氣設(shè)備的選擇方法 對于油品碼頭這種屬于易燃、易爆的危險場所，在選擇防爆電氣設(shè)備時，首先應(yīng)按照規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定對其進行爆炸危險區(qū)域范圍的劃定，然后根據(jù)所裝卸油品的性質(zhì)，明確環(huán)境中存在的可能形成爆炸性混合物的物質(zhì)，并查出這些物質(zhì)所屬級別和組別。最后根據(jù)防爆電氣設(shè)備的種類和使用條件，選擇對應(yīng)的電氣設(shè)備。需要注意的是，對于可能產(chǎn)生兩種或兩種以上物質(zhì)并形成爆炸性混合物的區(qū)域，判定設(shè)備的類型時應(yīng)先分析混合物中各種物質(zhì)的級別和組別，再把各物質(zhì)的級別和組別進行排列，最后選擇適用危險程度較高級別和組別的防爆電氣設(shè)備。

4.3 防爆設(shè)備選型舉例 現(xiàn)以黃驊港油品碼頭為例介紹防爆電氣設(shè)備選型的方法。黃驊港油品碼頭是以卸載原油為主的5萬噸級碼頭，在此可以容易做出判斷：其作業(yè)形式為卸載作業(yè)，卸載介質(zhì)為原油。按照相關(guān)規(guī)范的要求，油船卸載油品作業(yè)時以卸油口為中心3.0m并延至水面的球形空間劃為2區(qū)。由于0區(qū)和1區(qū)范圍較小，所以0區(qū)和1區(qū)范圍都局限在了油船上，2區(qū)的范圍涵蓋碼頭作業(yè)平臺的部分區(qū)域。為了加強管理，目前黃驊港油品碼頭將整個作業(yè)平臺設(shè)定為2區(qū)。通過查詢相關(guān)資料可知，原油所屬級別為ⅡA類，所屬組別為T3，由于ⅡA類所屬級別在級別劃分中屬于最低級別，且爆炸區(qū)域為2區(qū)，因此所需電氣設(shè)備級別為Ⅱ類即可，組別從T3至T6均可，且大多數(shù)防爆形式均能滿足防爆要求。目前黃驊港油品碼頭現(xiàn)場所使用的電氣設(shè)備中儀表類設(shè)備均為本安型，以ExiaⅡBT6為主；其它設(shè)備為隔爆型，以ExdⅡBT4、ExdⅡBT6為主。

5 防爆電氣設(shè)備的安裝、使用和維護

不同于一般電氣設(shè)備，防爆電氣設(shè)備由于其結(jié)構(gòu)和工藝的特點，其防爆性能的保證不僅有賴于生產(chǎn)制造過程中產(chǎn)品的質(zhì)量過關(guān)，而且還要保證其安裝、使用和維護得當。如果防爆電氣設(shè)備選型、安裝、維護其中有一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，其掩蓋的不安全因素往往比非防爆電氣設(shè)備更危險，所以要充分考慮其在整個過程中的防爆性能。

油品碼頭電氣設(shè)備檢查和維護工作可參照《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備標準第16部分：電氣裝置的檢查和維護》，并結(jié)合相應(yīng)法規(guī)和作業(yè)現(xiàn)場的實際情況來進行。雖然具體到不同的防爆電氣設(shè)備，其安裝、使用和維護都有特定的標準，但是在進行電氣防爆工作時還是有一些通用的要求以及注意事項，例如：①進入防爆區(qū)域應(yīng)觸摸靜電消除設(shè)備，消除人體所攜帶的靜電。②穿戴防靜電工作服，防止人體靜電的產(chǎn)生。③使用防爆通訊和維修工具。④實時監(jiān)測可燃氣體濃度，避免在濃度超標的環(huán)境中工作。⑤遵循相關(guān)維修工藝和維修規(guī)程。⑥對整個的維修過程做好監(jiān)管。⑦特別注意動火維修作業(yè)。

6 靜電的危害和防范

靜電的消除和防范也屬于電氣防爆工作中的重要組成部分，石油化工行業(yè)發(fā)生的爆炸事故很多都和靜電有關(guān)。靜電荷聚集放電，會產(chǎn)生很大能量，足以引燃爆炸性混合氣體。做好靜電接地工作是消除設(shè)備設(shè)施所帶靜電、避免靜電荷聚集的最有效也是最普遍的做法。《石油化工靜電接地設(shè)計規(guī)范》、《石油庫設(shè)計規(guī)范》等相關(guān)規(guī)范中對接地設(shè)施的安裝、檢測做出了具體規(guī)定，工作人員可通過查詢這些規(guī)范來展開工作。

7 結(jié)束語

電氣防爆的實現(xiàn)取決于一系列活動：確定電氣設(shè)備的安裝環(huán)境、選擇適合該場所的防爆電氣設(shè)備、防爆設(shè)備的正確維護和檢修、靜電的消除等，這一系列活動的執(zhí)行都有相應(yīng)的標準和規(guī)范作為依據(jù)。遵循相應(yīng)標準和規(guī)范，并結(jié)合實際情況來開展電氣防爆工作，才能科學、有效的管理好防爆電氣設(shè)備，做好電氣防爆工作。

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