在爆炸性氣體環(huán)境中,防爆電器適用危險區域的劃分主要是根據環(huán)壕中存在的可燃性氣體或易燃性液體的基本特性、處理這些可燃性物質(zhì)的工藝過(guò)程和現場(chǎng)的環(huán)境條件進(jìn)行的。
1.可燃性氣體(蒸氣)的密度,易燃性液體的閃點(diǎn)
這里所說(shuō)的可燃性氣體或易燃性液體的基本特性,主要是指可燃性氣體或易燃性液體的蒸氣的密度,易燃性液體的閃點(diǎn)。大家知道,當可燃性氣體或蒸氣的密度大于空氣的密度(密度為1)時(shí),這些氣體或蒸氣就會(huì )“自然下落”;當可燃性氣體或蒸氣的密度小于空氣的密度時(shí),這些氣體或蒸氣就會(huì )“自然上升”。這些直接影響著(zhù)可燃性氣體或蒸氣在環(huán)境中的存在狀態(tài)。
易燃性液體的閃點(diǎn)是指在標準試驗條件下使易燃性液體揮發(fā)出蒸氣的數量同空氣形成可被點(diǎn)燃的可燃性蒸氣.空氣混合物的液體溫度。顯然,這個(gè)溫度越低,易燃性液體越容易揮發(fā),在環(huán)境中“彌漫”的蒸氣數量越多,危險性就越大。閃點(diǎn),在劃分處理易燃性液體場(chǎng)所的危險區域時(shí),是一個(gè)值得人們關(guān)注的特殊溫度值。
2.可燃性氣體或易燃性液體的釋放源
在加工和處理可燃性氣體或易燃性液體的工藝過(guò)程中,讓人們密切關(guān)注的是,在什么情況下,可燃性氣體或易燃性液體會(huì )發(fā)生泄漏?泄漏的數量如何?這里,我們提出釋放源的概念。
釋放源是指在化工工藝過(guò)程中可燃性氣體或易燃性液體可能釋放出來(lái)并能形成爆炸性氣體環(huán)境的部位或地點(diǎn)。根據釋放源釋放出可燃性物質(zhì)的釋放頻度和存在時(shí)間,人們把釋放源分為3個(gè)級別:0級、1級和2級
0級,也稱(chēng)為“連續級”,表示釋放源能夠連續地釋放或預計能夠長(cháng)期地釋放可燃性氣體或易燃性液體。
1級表示釋放源在正常運行條件下預計可能周期性地或偶爾地釋放可燃性氣體或易燃性液體。
2級表示釋放源在正常運行條件下預計不可能釋放,如果釋放也僅僅是偶爾地和短時(shí)地釋放可燃性氣體或易燃性液體。放源的位置和釋放等級是設計人員在劃分危險區域時(shí)所必須考慮的又一重要因素。
3.危險區域的通風(fēng)
在劃分防爆正壓柜適用危險區域時(shí)還有一點(diǎn)是應該引起人們注意的,那就是,在加工和處理可燃性氣體或易燃性液體的工藝過(guò)程中可靠地通風(fēng)能夠降低爆炸性危險場(chǎng)所的危險等級。
通風(fēng)分為自然通風(fēng)和人工通風(fēng)。
通常情況下,空氣流動(dòng)的速度為0.5m/s,便被認為是自然通風(fēng)。在露天場(chǎng)所,自然通風(fēng)足以驅散彌漫在危險場(chǎng)所中的可燃性氣體或蒸氣;在某些室內場(chǎng)所,只要條件適當,自然通風(fēng)也是十分奏效的。
人工通風(fēng)也就是機械通風(fēng),例如使用鼓風(fēng)機械或排風(fēng)機械,迫使空氣流動(dòng),達到通風(fēng)排氣的目的。對于人工通風(fēng),一個(gè)主要的問(wèn)題是,通風(fēng)設備必須可靠,對于一些重要區域可能需要設置備用通風(fēng)系統,保證人工通風(fēng)的有效性。
為了評價(jià)通風(fēng)的作用,人們把通風(fēng)按照強度分為3級:強級、中級和弱級;按照時(shí)效性分為3級:良好、一般和差。
(1)通風(fēng)強度等級
①“強級”通風(fēng)表示,這種等級的風(fēng)能夠在釋放源處瞬間將它釋放出的可燃性氣體或蒸氣(泄漏的易燃性液體揮發(fā)的蒸氣)的濃度降低到它的爆炸極限下限以下,使危險區域變得很小,甚至可以忽略不計。
②“中級”通風(fēng)表示,這種等級的風(fēng)能夠在釋放源釋放可燃性氣體或蒸氣時(shí)使釋放區域外的濃度低于它的爆炸極限下限,而且在停止釋放后爆炸性氣體混合物也不會(huì )存在很久。
③“弱級”通風(fēng)表示,這種等級的風(fēng)不能夠在釋放源釋放可燃性氣體或蒸氣時(shí)控制它的濃度,而且在停止釋放后也不能夠阻止可燃性氣體或蒸氣的長(cháng)時(shí)間存在。
(2) 通風(fēng)時(shí)效性等級
①“良好”表示,這種等級的風(fēng)是連續存在的。
②“一般”表示,這種等級的風(fēng)在正常運行時(shí)是預計連續存在的,有時(shí)也可能短時(shí)地出現時(shí)而連續時(shí)而停止的現象。
③“差”表示,這種等級的風(fēng)不符合“良好”和“一般”的要求,但是,也不會(huì )出現長(cháng)時(shí)間中斷的現象。
在危險區域通風(fēng)時(shí),應該避免出現“死角”,尤其是在封閉空間或半封閉空間內,保證風(fēng)通過(guò)所有的空間。為此,人們可以在必要時(shí)設置一些導流板,改善空氣的流向,將危險區域吹掃成非危險區域。
當采用機械通風(fēng)時(shí),人們可以根據被吹掃空間的大小和釋放可燃性氣體的數量以及可燃性氣體的爆炸下限來(lái)計算需要的通風(fēng)流量。當然,通過(guò)監測可燃性氣體濃度及時(shí)調整通風(fēng)流量也是一種實(shí)用的控制方法;只是監測濃度傳感器的整定值不應該大于可燃性氣體爆炸下限的25%(體積比)。
在思考和劃分爆炸性氣體環(huán)境的危險區域時(shí),人們應該按照爆炸性氣體混合物出現的頻度和持續時(shí)間綜合分析工業(yè)現場(chǎng)存在的可燃性氣體(蒸氣)的密度和易燃性液體的閃點(diǎn)、釋放源的位置和強度以及環(huán)境的通風(fēng)狀態(tài),并根據自身的實(shí)際經(jīng)驗,做出較為合理的設計方案。
這就是防爆電器設計人員在劃分危險區域時(shí)應該遵守的主要準則。