乔奇巍
西安市政设计研究院有限公司, 陕西 西安 710069
摘 要:文章从不同规范关于防爆设计的条文出发,先指出规范对燃气锅炉房电气是否应防爆,要求不一致。再结合规范条文说明进行分析,论述不一致的原因。最后得出结论,燃气锅炉房应进行防爆设计;只有满足特定条件时,局部可按非危险区域考虑。
关键词:燃气锅炉房;电气防爆
引 言:近年来,随着国家油气资源的大力开发,燃气锅炉由于其拥有的环保、节能减排等优势,在火力发电以及城镇供热行业中被推广,新建和改造了大量的燃气锅炉房。然而,设计人员对燃气锅炉房电气防爆设计条文理解存有差异,导致个别燃气锅炉房设计中未考虑电气防爆。这些差异造成燃气锅炉房电气防爆设计存在误区,对相关企业运行生产造成安全隐患。本文就关于燃气锅炉房是否应设置电气防爆措施进行探讨,供相关电气设计人员参考。
1 相关规范
标准GB50016-2014(2018年版)《建筑设计防火规范》[1]第10.2.6条提出“爆炸危险环境电力装置的设计应符合现行国家标准《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058的规定”。同时,标准GB50041-2008《锅炉房设计规范》[2]第15.2.2条明确提出“燃油、燃气锅炉房的锅炉间、燃气调压间、燃油泵房、煤粉制备间、碎煤机间和运煤走廊等有爆炸和火灾危险场所的等级划分,必须符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB 50058的有关规定”。可见,燃气锅炉房爆炸性场所的界定以及等级划分,应根据标准GB50058-2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》确定。根据标准GB50058-2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》[3]附录C“可燃性气体或蒸汽爆炸性混合物分级、分组”可知燃气锅炉燃料的主要成分为甲烷、丙烷、丁烷、烷烃、烯烃、芳烃、一氧化碳和氢气等[4],均属于可燃性气体。据标准GB50058-2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》第3.1.1条“在生产、加工、处理、转运或贮存过程中出现或可能出现下列爆炸性气体混合物环境之一时,应进行爆炸性气体环境的电力装置设计”可知,燃气锅炉房的锅炉间、燃气调压间以及其他可能发生燃气泄漏的地方,均应进行电气防爆设计。然而,标准GB50058-2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》第3.2.2条提出“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可燃物质引燃温度的设备附近”时,可划为非爆炸危险区域,以及第3.2.6条提出使用于特殊环境中的设备和系统可不按照爆炸危险性环境考虑,但应符合下列相应的条件之一:
采取措施确保不形成爆炸危险性环境。(1)确保设备在出现爆炸性危险环境时断电,此时应防止热元件引起点燃。(2)采取措施确保人和环境不受试验燃烧或爆炸带来的危害。(3)应由具备下述条件的人员书面写出所采取的措施:1) 熟悉所采取措施的要求和国家现行有关标准以及危险环境用电气设备和系统的使用要求;2) 熟悉进行评估所需的资料。另外,标准GB51142-2015《液化石油气供应工程设计规范》附录A “液化石油气站用电场所爆炸危险区域等级和范围划分”中第A.0.7.3条提出“在生产过程中使用明火的设备或炽热表面温度超过区域内可燃气体着火温度的设备附近区域。如锅炉房、热水炉间等”可划为非爆炸危险区域。若按标准GB50058-2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》以及GB51142-2015《液化石油气供应工程设计规范》中关于划为非爆炸危险区域的说明,燃气锅炉房可划分为非爆炸区域,无需进行电气防爆设计。这与之前的条文又存在冲突。那么,关于非爆炸危险区域划分的要求是否可以满足,燃气锅炉房是否可以划分为非爆炸区域?不妨让我们仔细研读条文说明,并对此分析。
2 条文分析
首先,我们先对标准GB50058-2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》中关于非爆炸危险区域划分要求进行分析。
2.1 GB50058-2014第3.2.2条分析
在标准GB50058-2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》的条文说明中,对第3.2.2条做出了详细的解释。首先,锅炉必须设置引风机,并且可以保持锅炉炉膛负压,可燃性物质不能扩散。其次,燃气锅炉房应设置带导除静电接地装置的防爆型事故排风机,且通风量不少于12次/h。上述条件均满足的条件下,锅炉明火设备附近按照非危险区考虑,建议与锅炉设备连接的燃气阀门等按照独立的释放源考虑危险区域,并适当减低危险区域等级。
由此可见,在满足3.2.2条文说明的条件下,燃气锅炉房的锅炉间、燃气调压间以及其他可能发生燃气泄漏的地方,仍应进行电气防爆设计,可根据机械通风的情况,适当的降低危险区域等级。关于“明火设备附近”的区域并未给出明确划分,但是可根据后文“包括锅炉本身所含有的仪表等设施”推断:锅炉本体可按非危险区考虑,而本体以外的区域,本着《安全生产法》的五项基本原则,应按照锅炉间的爆炸区域等级进行设计。
2.2 GB50058-2014第3.2.6条分析
在标准GB50058-2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》的条文说明中,对第3.2.6条做出了的解释。特殊环境中的设备和系统通常是指在研究、开发小规模试验性装置和其他新项目工作中,相关设备仅在限制期内使用,并由经过专门培训的人监督,则相应的设备和系统按照非爆炸危险环境考虑。由此可见,第3.2.6条针对的仅为研发项目中限制使用时间的项目。而本文讨论的燃气锅炉房在引言中就指出了,是指针对火力发电或者城镇供热等生产用燃气锅炉房,需要长期或在一定时间内长期使用的,不在第3.2.6条的排除范畴之内,故燃气锅炉房的锅炉间、燃气调压间以及其他可能发生燃气泄漏的地方,仍应进行电气防爆设计2.3 GB51142-2015第A.0.7.3条分析
标准GB51142-2015《液化石油气供应工程设计规范》第A.0.7.3条并未提供对应的说明和解释内容,无法直接表达标准编辑者想要补充的内容。但是联系前后文不难发现。首先,该条文所在的附录A为“液化石油气供应站爆炸危险区域等级和范围划分”,旨在明确液化石油气站的用电场所爆炸危险区域等级和范围划分,而非燃气锅炉房的爆炸危险区域等级和范围划分。其次,标准GB51142-2015第12.1.3条明确提出,液化石油气供应站爆炸危险场所的电力装置设计应符合现行《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058的规定,宜符合本规范附录A的规定;按照规范对“应”和“宜”的说明,以《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058-2014的规定为准,与GB50058-2014冲突时,以GB50058-2014。故燃气锅炉房的锅炉间、燃气调压间以及其他可能发生燃气泄漏的地方,仍应进行电气防爆设计。
结 语:
燃气锅炉房的锅炉间、燃气调压间以及其他可能发生燃气泄漏的地方,依据标准《建筑设计防火规范》(2018版)(GB50016-2014)、《爆炸危险环境电力装置设计规范》(GB50058-2014)应进行电气防爆设计。当燃气锅炉房设有引风机,可以保持锅炉炉膛负压,并且设置带导除静电接地装置的防爆型事故排风机(通风量不少于12次/h)的情况下,锅炉本体可按非危险区考虑。
参考文献:
[1]建筑设计防火规范:GB50016-2014(2018版)[S].
[2]锅炉房设计规范:GB50041-2008[S].
[3]爆炸危险环境电力装置设计规范:GB50058-2014[S].
[4]庞月.燃气锅炉房电气设计探讨[J].现代建筑电气.2018(99):30~32、54
[5]液化石油气供应工程设计规范:GB51142-2015[S].