
做化工項目,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,還需經過計算才能得出,特別是含有氫氣的混合氣體。
涉及規范:《爆炸危險環境電力裝置設計規范》 GB50058-2014 一、爆炸氣體的分級根據《爆規》第3.4.1條可知,分級是按試驗安全間隙MESG來判定的。對于常見的氣體對應關系如下:
IIA :甲烷、柴油等(數量多)
IIB :乙烯、乙二醇等(數量多)IIC :氫氣、乙炔、二硫化碳、硝酸乙酯、水煤氣
對于設備來講,氣體爆炸環境中,IIC的保護等級高。
二、混合氣體的分級對于混合氣體的分級,《爆規》附錄給了一個公式三、案例
某項目涉及到煤氣,其成分如下:
一氧化碳:85%~90%
氫氣:1%~4%
甲烷:5%~8%
氮氣、二氧化碳:1%~2%
其中氮氣和二氧化碳為非爆炸氣體,另外三種氣體的成分如下
計算時,將氫氣取值4%,一氧化碳取值87%,甲烷則按7%取值。計算結果如下:
查表3.4.1可知,此時混合氣體的級別成了IIB類的。四、總結
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》的附錄C中第33項,就明確了含15%以下(按體積計)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立氣體來劃分。以上面案例來講,若按獨立氣體考慮,則小范圍內需要IIC,但其他區域僅需IIA,滿足不了計算后的氣體級別IIB。3、但在工程實際中,更多時候是很難得到混合氣體的比例,且就算曉得某一設備內的混合氣體比列,待其進入下一段工藝,比列又變化了,不少同仁會選擇更嚴的防爆等級。
4、《爆規》的5.2.3條文說明中的計算方法引用的是NFPA497-2008。NFPA497從2012年版本升版了方法,計算中增加了各組分氧氣消耗量的考量。目前《爆規》的計算更嚴格,但NFPA497新的計算方法更加符合實際。SH/T3413-2019《石油化工石油氣管道阻火器選用、檢驗及驗收標準》6.1條文說明也給出了混合氣體組別的計算方法,與NFPA497的新方法相同。