田潔東
(中國石油運輸有限公司,新疆烏魯木齊 830014)
依據國家相關規定及技術設計標準,爆炸性氣體區域的范圍大小受可燃物的性質、運行經驗,通風換氣量、障礙物及生產條件,釋放源的級別和位置等因素的影響,由設計、安全管理、工藝技術等相關人員綜合評估確定。成品油罐車修理工間主要修理運輸汽油、航空煤油和柴油運輸車,屬于甲、乙和丙類物品運輸車修車庫,現階段修理工間內部使用的大部分修理設備屬于非防爆設備,建設過程中只對修車庫開關箱、頂部照明燈具進行了防爆設計,汽修過程中,除對明火作業嚴格監管外,其他均為常規維修作業,未按照爆炸氣體環境的作業要求進行維修作業。因此,根據有關標準和規范,參考以往的經濟和行業特點,嚴格、細致地劃分成品油運輸車修車庫爆炸危險區域和等級,在安全的前提下,合理劃分爆炸危險區域范圍,對成品油運輸車修理工間的防爆電氣設計,指導修車工間的作業安全等方面具有重要的指導作用。
首先是釋放源確定,根據釋放源的級別,確定爆炸危險區域類別,然后綜合各種因素確定范圍大小,如通風條件、儲存量等。
在生產、使用、儲運易燃氣體、易燃液體每個環節中,每個加工設備(如罐、泵、管道、容器、閥門等)都應視為潛在釋放源。根據可燃物質的釋放頻率和連續釋放時間長短對釋放源進行分類,分為連續級釋放源、一級釋放源和二級釋放源等3個類別。
爆炸性氣體環境根據釋放源級別分為0 區、1 區和2 區。
根據作業過程中室內、室外強制通風的情況、釋放源的級別和所處位置、生產條件、運行經驗以及障礙物等環境條件,經設計人員、安全管理、工藝技術等相關人員綜合評估確定。
爆炸危險區域范圍大小的劃分方面,國際上和國家層面還未明確規定。我國技術設計標準主要參考了國際電工委員會(International Electro technical Commission,IEC)內容,爆炸性氣體環境危險區域范圍典型范例,是引用國際上廣泛采用的美國石油學會和美國國家防火協會的有關規定及示例圖。
由于國標GB 50058—2014 中爆炸性氣體環境危險區域范圍典型示例圖無相關甲、乙物品運輸車修車庫的示例圖,主要參考《石油庫設計規范》(GB 50074—2014)和《汽車加油加氣站設計與施工規范》(GB 50156—2012)中相關爆炸危險區域劃分示例圖,結合修理工間工程建設實際和現場維修作業實際,對成品油罐車修理工間內的爆炸危險區域范圍大小進行劃分。
(1)在GB 50074—2014 中,易燃液體汽車罐車棚、易燃液體重桶堆放的爆炸危險區域劃分(圖1),其工間整個區域應劃分為2 區。
(2)在GB 50156—2012 中,成品油罐車和卸油閥的爆炸危險區域界定范圍劃分如圖2 所示。
(3)依據上述2 個示例圖的對比,未采取相應措施的成品油罐車修車工間爆炸危險區域的等級和范圍劃分應按如下原則進行劃分(圖3)。

圖1 易燃液體汽車罐車棚、易燃液體重桶堆放棚爆炸危險區劃分

圖2 汽油的地面油罐、油罐車和密閉卸油口爆炸危險區域劃分
成品油車罐體內部的底部剩余油品以上的各分倉內,屬于0 區。以安裝在人孔上的內置呼吸閥為球心,由罐體外表面和半徑為1.5 m 的球型形成區域和以卸油閥、油氣回收發為球心,球形半徑為0.5 m 的區域,屬于1 區。除油罐車周圍1 區以外范圍,修理工間的內部空間均應劃分為2 區。

圖3 未采取措施的修理工間爆炸危險區域的等級和范圍劃分
(4)縮小成品油罐車修理工間爆炸危險區域范圍的依據。依據GB 50058—2014 規定,在采取強制通風稀釋措施等有效措施后,車間內爆炸危險環境爆炸性范圍可以適當縮小,降低爆炸性氣體環境區域級別,減少作業的危險性。修理廠裝設通風設備,滿足每平米建筑面積每分鐘至少提供的0.3 m3的空氣或至少1h 通風換氣6 次時,可以認為是通風良好,達到了新鮮空氣量使可燃物質很快稀釋至低于到爆炸下限值的1/4,可以降低縮小爆炸危險區域范圍。依據GB 50016—2014,采用卸油油氣回收系統的地埋臥式汽油儲罐,爆炸危險區域劃分如圖4 所示,汽油罐通氣管管口1 區范圍縮小了1/2,2 區范圍縮小為2/3。
現油罐車罐頂人孔安裝內置呼吸閥,只有油罐內壓力高于外部壓力(6~8)kPa時,呼吸閥才會自動開啟,釋放罐體內油氣,不同于傳統的敞開式通氣管;另一方面,現國家進行環境治理,油庫及加油站均采用油氣回收系統進行油品裝卸,有效的降低了油罐內油氣濃度。

圖4 埋地臥式汽油儲罐爆炸危險區域劃分
現階段大部分成品罐車修理工間內,使用的修理設備屬于非防爆設備,建設過程中只對修車庫開關箱、頂部照明燈具進行了防爆設計,維修作業過程中,除對明火作業進行作業許可外,其他均為常規汽修作業中,未按照爆炸氣體環境的作業要求進行作業,現場管理中,進行常規汽修作業,未發生燃爆事故。
綜上所述,如果成品油罐車修理車間達到通風良好條件,油罐車裝卸采用油氣回收系統,在車輛的靜止修理的過程中,呼吸閥有效工作的情況下,成品油罐車人孔上呼吸口周圍的爆炸危險區域可參照采用卸油油氣回收系統的地埋臥式汽油儲罐的劃分原則,則成品油罐車修車工間爆炸危險區域的等級和范圍劃分應按如下原則進行劃分(圖5)。
成品油車罐體內部的底部剩余油品表面以上的各分倉內,劃分為0 區。以安裝在人孔上的內置呼吸閥為球心,球形半徑為0.75 m 的區域和以卸油閥、油氣回收閥為球心,球形半徑為0.5 m 的區域,應劃為1 區。以安裝在人孔上的內置呼吸閥為球心,球形半徑為2 m 的區域并延至地面的空間和以卸油閥、油氣回收閥為球心,球形半徑為1.5 m的區域延至地面的空間,包括修理地溝區域,應劃為2 區。
成品罐車修理工間主要修理運輸介質為汽油、航空煤油、原油和柴油為主,屬于甲類、乙類和丙類易燃易爆類別,選取危險性最大的汽油作為制定修理工間爆炸危險環境作業安全措施易燃易爆物質。
(1)根據以上修理工間中油罐車爆炸危險區域的劃分范圍,應嚴禁在1 區范圍內作業,在2 區內作業未采取有效措施將爆炸混合物的濃度降低到爆炸下限的25%的情況下,不得在罐車爆炸危險區域進行明火作業。
(2)依據爆炸性氣體環境電氣選型原則,汽油的爆炸性氣體混合物的爆炸級別為ⅡA,引燃溫度是(200~300)℃,屬于T3 組爆炸危險物質,故在修理工間2 區范圍內應選用不低于Ex nⅡA T3 型的防爆電氣設備。
(3)修理工間電氣設備線路應盡量避免設置的爆炸危險區域內,必要時,須將開關箱等易產生高溫、火花等電氣設備,設置在修理工間外。工間頂部照明應設置在修理工位之間,高度不小于6 m,行車電機高度應高于6 m,地溝內嚴禁設置非防爆插座開關等。
(4)對于在2 區范圍內作業,除保證修理工間通風換氣設備正常運轉外,還應使用強制風扇、軸流風機,對作業區域進行強制通風,實施檢測爆炸混合物的濃度在爆炸下限的25%以下,方可進行作業。針對明火作業,應嚴格動火作業許可,制定詳細的安全控制方案,經屬地責任人簽字確認,落實相關措施后,并有專人監督的情況下,方可作業。
(5)應定期對工間內的防爆電器設備、通風換氣設備、消防器材等進行檢查,保證設備處于完好狀態。
(6)易燃易爆物品嚴禁存放在修理工間,定期清理地溝、修理工位地面修理里產生的油污,消除火災隱患,嚴禁外來火源進入修理工間,油罐車在修理工間內,應關閉防火罩。
(7)作業人員應穿防靜電工作服,油罐車導靜電拖地帶應有效接地,防止靜電聚集。
(8)制定詳細的爆炸危險區域作業安全操作規程,作業人員須培訓考核合格后方可上崗。

圖5 采取措施的修理工間爆炸危險區域的等級和范圍
爆炸危險區域環境內作業安全,除本文所述準確劃分爆炸危險環境區域范圍、選用防爆電氣設備、加強通風外,還需考慮影響爆炸危險環境作業安全的多種因素。文中所寫內容,僅為作者對規范部分條目的理解和工作中實踐的提煉,希望能對成品油罐車修理工間設計、建設以及修理過程中的安全作業工作起到拋磚引玉的作用。