做化工項(xiàng)目,爆炸氣體的級別是最基本的工作之一。但對于混合爆炸氣體,還需經(jīng)過計(jì)算才能得出,特別是含有氫氣的混合氣體。
涉及規(guī)范:《爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50058-2014
一、爆炸氣體的分級
根據(jù)《爆規(guī)》第3.4.1條可知,分級是按最大試驗(yàn)安全間隙MESG來判定的。
對于常見的氣體對應(yīng)關(guān)系如下:
IIA :甲烷、柴油等(數(shù)量多)
IIB :乙烯、乙二醇等(數(shù)量多)
IIC :氫氣、乙炔、二硫化碳、硝酸乙酯、水煤氣
對于設(shè)備來講,氣體爆炸環(huán)境中,IIC的保護(hù)等級最高。
二、混合氣體的分級
對于混合氣體的分級,《爆規(guī)》附錄給了一個公式
三、案例
某項(xiàng)目涉及到煤氣,其成分如下:
一氧化碳:85%~90%
氫氣:1%~4%
甲烷:5%~8%
氮?dú)?、二氧化碳?%~2%
其中氮?dú)夂投趸紴榉潜怏w,另外三種氣體的成分如下
計(jì)算時,將氫氣取最大值4%,一氧化碳取值87%,甲烷則按7%取值。計(jì)算結(jié)果如下:
查表3.4.1可知,此時混合氣體的級別成了IIB類的。
四、總結(jié)
1、并不是混合氣體只要含有氫氣就需要IIC級別。具體需要看氫氣的含量和其他氣體的含量。
比如在《爆規(guī)》的附錄C中第33項(xiàng),就明確了含15%以下(按體積計(jì))氫氣的甲烷混合氣,只需按IIA考慮即可。
2、混合氣體不能看做幾種獨(dú)立氣體來劃分。
以上面案例來講,若按獨(dú)立氣體考慮,則小范圍內(nèi)需要IIC,但其他區(qū)域僅需IIA,滿足不了計(jì)算后的氣體級別IIB。
3、但在工程實(shí)際中,更多時候是很難得到混合氣體的比例,且就算曉得某一設(shè)備內(nèi)的混合氣體比列,待其進(jìn)入下一段工藝,比列又變化了,不少同仁會選擇更嚴(yán)的防爆等級。
4、《爆規(guī)》的5.2.3條文說明中的計(jì)算方法引用的是NFPA497-2008。NFPA497從2012年版本升版了方法,計(jì)算中增加了各組分氧氣消耗量的考量。目前《爆規(guī)》的計(jì)算更嚴(yán)格,但NFPA497新的計(jì)算方法更加符合實(shí)際。SH/T3413-2019《石油化工石油氣管道阻火器選用、檢驗(yàn)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》6.1條文說明也給出了混合氣體組別的計(jì)算方法,與NFPA497的新方法相同。
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