燃气锅炉是否可以按明火地点不进行爆炸危险区域划分.docx

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1、燃气锅炉是否可以按明火地点不进行爆炸危险区域划分一、燃气锅炉释放源.释放源根据国标50058爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范附录一名词解释，释 放源是指可能释放出形成爆炸性混合物的物质所在的位置或地点。1 .燃气锅炉存在释放源燃气锅炉燃气管道干管和支管与设备连接处，即安全隔断、控制、调节、测量等 部件及其连接部位存在释放源。如阀门密封处，法兰、连接件和管道接头，放散 管、取样口、吹扫口，压力、温度等传感器与燃气管道连接处等。二、使用明火地点附近可划分为非爆炸危险区域.非爆炸危险区域条件根据国标50058爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范第2. 2. 2条规定：符 合下列条件之一时,可划为非爆

2、炸危险区域:在生产过程中使用明火的设备附近, 或炽热部件的表面温度超过区域内易燃物质引燃温度的设备附近。1 .明火地点根据国标50016建筑设计防火规范第2. 0. 15条明确，明火地点为室内外有 外露火焰或赤热表面的固定地点（民用建筑内的灶具、电磁炉等除外）o“固定”有“不变动或不移动的”意思，故建规给定的“明火地点”的术语可 理解为以下两种表现形式：第一、有稳定的、持续的外露火焰；第二、有稳定的、持续的赤热表面，且其表面温度超过燃气引燃温度。2 .常见燃气锅炉燃气引燃温度举例 天然气550焦炉煤气450-650高炉煤气550-650转炉煤气550-630也就是说，构成明火地点的赤热表面的固

3、定地点其表面温度起码应超过燃气引燃 温度 450-650 o三、加大防火间距判据的明火设备1.明火设备国标50160石油化工企业设计防火规范为确定设备、建筑物平面布置的防火 间距，提出来“明火设备”的概念，即第2. 0.8条：明火设备是指燃烧室与大气 连通，非正常情况下有火焰外露的加热设备和废气焚烧设备。“明火设备”与其 他设备、建筑物的防火间距，要比“控制室、机柜间、变配电所、化验室、办公 室”等产生明火及火花的地点，与其他设备、建筑物的防火间距要求更严格。该 规范条文说明明确，明火设备主要指明火加热炉、废气焚烧炉、乙烯裂解炉等。 2.明火地点和明火设备的异同明火地点和明火设备相同点是都存在

4、外露火焰。明火地点和明火设备不同点是，明火地点有稳定的、持续的外露火焰，明火设备 只有在非正常情况下才有火焰外露。3.燃气锅炉可看做加大防火间距判据的明火设备燃气锅炉在非正常情况下可能有火焰外露，或炽热部件的表面温度超过区域内易 燃物质引燃温度，可看做加大防火间距判据的明火设备。四、明火地点附近可划分为非防爆区域的原理探讨 根据物理、化学原理，结合学习国家标准国标3836. 14爆炸性气体环境用电气 设备第14部分：危险场所分类的体会，对明火地点附近可划分为非防爆区域 的原理进行浅显探讨。1 .自然对流和扩散现象自然对流是指没有外界驱动力但流体（以下仅讨论气体）依然存在运动的情况，引 起气体这

5、种运动的内在力量是温度差（温度梯度）或者（组分的）浓度差。自然对流的机理，是由于气体存在着温度差，使得各部分气体的密度不同，温度 高的气体密度小，必然上升；温度低的气体密度大，必然下降，从而引起气体的 流动。扩散现象是指由于气体中某种分子的数密度的空间分布不均匀，使该种气体分子 从数密度较大区域自发地迁移到数密度较小的区域的现象。扩散有互扩散、自扩 散、热扩散、热流逸及强制扩散等形式。气体的扩散与浓度有关。气体分子从高浓度区域向低浓度区域转移直到均匀分布。扩散的速率与物质的浓度梯度成正比。气体的扩散与温度差有关。法国人索里特1879年就发现物质两端的温度差可引 起扩散流。2 .明火地点的自然对

6、流、自然通风明火地点（有外露火焰或赤热表面的地点）由于温度差（温度梯度）引起自然对流。明火地点由于风和自然对流作用造成的空气流动，形成自然通风。也就是说形成 空气流通和新鲜空气与原来空气置换。明火地点在露天场所自然通风通常可以消散场所中出现的爆炸性环境。明火地点自然通风在某些户内场所（例如在墙壁上和或房顶有开口的建筑物）也 可能有效。3 .易燃气体分子遇火焰或赤热表面燃烧明火地点附近在自然通风过程中，空气中含有少量易燃气体分子（浓度低于爆炸 下限）流动至火焰或赤热表面时，会发生燃烧而“湮灭”，进一步降低了空气中 易燃气体浓度含量。4 .明火地点附近可形成非爆炸危险区域明火地点附近可形成非爆炸危

7、险区域。是否形成非爆炸危险区域，取决于释放源 的释放频繁程度和持续时间长短（释放速率）和通风速率。通风速率大小取决于明 火地点温度差（温度梯度）的大小。对应一定的释放速率,温度差（温度梯度）愈大, 自然对流作用愈强烈，自然通风效果愈佳，通风速率就愈大，就愈有可能形成非 爆炸危险区域，爆炸危险区域的范围就愈小。通风速率大于释放源释放速率时，释放到大气中的易燃性气体可以通过逸散或扩 散的方法在空气中稀释直到其浓度低于爆炸下限为止，形成非爆炸危险区域。户外场所，一般通风良好，若仅存在第二级释放源，明火地点附近可形成一定范 围的非爆炸危险区域。至于明火地点附近到底多远距离可形成非爆炸危险区域, 国标5

8、0058爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范没有给出具体数值。明火地点附近可否形成非爆炸危险区域，与具体工程实例的通风速率和释放源释 放速率有关，与即时环境状况密切相关。可依据国家标准国标3836. 14爆炸性 气体环境用电气设备第14部分：危险场所分类的原理，根据通风等级通风有 效性和释放等级确定区域类型，但这些计算并不用于确定区域的范围。尚未见到现行国家标准对确定非爆炸危险区域的范围的相关规定。仅见石油化工 电力行业标准，对在生产过程中使用明火的设备或炽热部件的表面温度超过区域 内易燃物质引燃温度的设备附近，有非爆炸危险区域的范围的界定。若释放源释放速率大于通风速率时，无论户内、户外，都不会

9、形成持续稳定的非 爆炸危险区域。5 .爆炸性气体混合物进入明火地点必然会发生爆燃或爆炸必须强调指出，爆炸性气体混合物一旦进入明火地点，必然会发生爆燃或爆炸。 明火不能防止爆炸的发生。只是自然对流形成的自然通风，通常可以消散明火地 点附近出现的爆炸性混合气体。所以，使用燃气的明火地点或明火设备周围，必 须按照相关标准规范安装可燃气体探测器，以防止可燃气体进入而引起火灾和爆 炸。五、燃气锅炉附近一般不属于作为排除爆炸危险区域判据的明火地点.燃气锅炉附近不存在稳定的或持续的外露火焰第一，炉膛是锅炉设备的燃烧室，由燃烧设备、炉墙、炉拱和钢架等部分组成。 炉膛是一个四周用砖墙砌成（或用混凝土浇成）的里面

10、装有管子的长方形相对密 闭空间，炉膛与炉外连通的仅有点火孔、看火孔、人孔、防爆门等。这些与炉外 连通的孔均设有炉门，正常情况封闭或关闭。故燃气锅炉附近不存在稳定的或持 续的外露火焰。第二，负压燃烧锅炉正常运行不存在外露火焰。为防止炉前端炉门等处向外喷火, 负压燃烧锅炉正常运行时炉膛保持20-30pa负压。故正常运行时，燃气锅炉附近 不存在外露火焰。1 .燃气锅炉外部未经证实不能确认存在作为排除爆炸危险区域判据的超过易燃 物质引燃温度的赤热表面 因为炉膛温度很高，最里面的墙使用能耐高温的耐火砖，为了高温炉膛保温，防 止热量散失，耐火砖外面采用保温砖。与高温火焰接触的一层采用耐火混凝土， 耐火耐火

11、混凝土外面再浇一层保温混凝土，再外面用硅石保温砖。炉墙等采用绝热性能良好的材料筑成并有效保温，且具有相当的厚度，可最大限 度防止炉墙、构架、管道、门孔向周围环境散热造成的热损失，提高锅炉效率。 故燃气锅炉外部，未经证实不能确认存在稳定的、持续的、超过易燃物质引燃温 度的赤热表面。六、燃气锅炉附近通常应划分为爆炸危险区域并按电气防爆设计.燃气锅炉附近通常划分为爆炸危险区域的理由燃气锅炉附近不存在稳定的或持续的外露火焰；燃气锅炉外部未经证实不能确 认存在作为排除爆炸危险区域判据的超过易燃物质引燃温度的赤热表面。与明 火地点（有外露火焰或赤热表面）相比，温度差（温度梯度）较小，自然对流作用较 弱，自

12、然通风效果较差，通风速率就较小，一般不应划分为非爆炸危险区域，而 通常应划分为爆炸危险区域。即时有充足的判据，参照石油化工行业标准，确认使用明火的设备（有稳定的、 持续的外露火焰）附近或（有稳定的、持续的）炽热部件的表面温度超过区域内易 燃物质引燃温度的设备附近为非爆炸危险区域，但该区域亦仅为设备周围1.5m 范围，设备1. 5m范围以远仍应根据释放源级别和通风情况综合判断划分爆炸危 险区域。1 .爆炸危险区域划分的步骤爆炸性气体环境危险区域的划分的应按国标50058爆炸和火灾危险环境电力装 置设计规范规定的步骤进行。一是对释放源级别进行辨识。按易燃物质的释放频繁程度和持续时间长短分级,是连续

13、级释放源，还是第一级释放源或第二级释放源。燃气锅炉存在释放源一般 属于第二级释放源，即预计在正常运行下不会释放，即使释放也仅是偶尔短时释 放的释放源。二是对通风条件进行判断。燃气锅炉发电一般露天布置，通风良好。三是按释放源级别划分区域的等级，并根据通风条件调整区域划分。燃气锅炉爆 炸危险区域，大多数情况属于2区。在设计时应采取合理措施，消除0区，避免 1区。存在第二级释放源区域可划为2区。对于燃气重于空气的（如高炉煤气、 转炉煤气等），爆炸危险区域的范围还应划分附加2区。四是确定爆炸区域的范围。对于燃气重于空气（如高炉煤气、转炉煤气等）、通风 良好且为第二级释放源，其爆炸危险区域按国标5002

14、8第条进行范围划 分。对于燃气轻于空气（如天然气、焦炉煤气、炭黑尾气等）、通风良好且为第二 级释放源，其爆炸危险区域按国标50028第2. 3. 7条进行范围划分。2 .爆炸危险区域内的电气装置应符合防爆要求 燃气锅炉爆炸危险区域内的电气装置，如配套辅机设备、电气控制箱柜、消防控 制箱、照明、传感器、接线及接线盒等的设计安装必须符合相关标准规范防爆要 求。七、总结 明火地点为有稳定的、持续的外露火焰，或者有稳定的、持续的赤热表面，且其表面温度超过燃气引燃温度的地点；使用明火地点附近可划分为非爆炸危险区域;燃气锅炉附近一般不属于作为排除爆炸危险区域判据的明火地点；燃气锅炉附近 通常应划分为爆炸危险区域并按电气防爆设计。