燃气锅炉房的电气防爆设计

来源:《黑龙江科技信息》2008年9月上供稿文/曾彦 黄萍

燃气锅炉房因其固有的环保等优势正在推广，尤其在产气丰富地区，大量的新建和改造燃气锅炉房工程纷纷上马。然而电气防爆部分没有明确的设计条文，各地设计人员认识和做法不尽相同，以下阐述对规范的理解，交流探讨设计实践中存在的疑难争议问题及解决办法，供各位同仁参考。 1 爆炸危险区域划分 根据国标《锅炉房设计规范》GB50041-1992，电气部分第13.2.2条中：燃油调压间、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等级的划分，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》的有关规定。 新疆库尔勒地区天然气相对密度：0.8，参照《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-1992，第2.3.1条注2：相对密度大于0.75的爆炸性气体规定为重于空气的气体；参照第2.3.4条爆炸危险区域划分，在封闭建筑物内通风不良的生产装置区，即锅炉房、计量间及有天然气管线进出的房间内为1区[指在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境]。 根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006，第3.1.1条，锅炉房是利用天然气作为燃料，进行燃烧作其它用的生产，属于丁类生产火灾危险性，同时依据第3.1.1条4项条文解释②，“丁类”第2项：虽然利用气体、燃料或固体为燃料进行燃烧，是明火生产，但均在固定设备内燃烧，不易造成火灾。虽然也有一些爆炸事故，但一般多属于物理性爆炸，如锅炉房、石灰焙烧、高炉车间等的生产。 上述两个规范的对比看出，明火生产的锅炉房，在实际运行中，划为1区已经没有太大的意义。 然而，现在企业里，比如油气生产追求本质安全，就是通过追求其流程中人、物、系统、制度等诸要素的安全可靠和谐统一，使各种危害因素始终处于受控制状态，进而逐步趋近本质型、恒久型安全目标。那么如何进行电气设计？ 2 事故原因的分析 分析燃气锅炉房事故的原因，有两种可能：锅炉本体爆炸、锅炉房爆炸性气体达到爆炸浓度而发生爆炸。 锅炉本体爆炸，是因为在炉膛或烟道内有爆炸性混合气体存在，当达到爆炸极限，被明火或锅炉本身的高温引燃造成事故。这一点与《建筑设计防火规范》相关条文说明相符。实际目前锅炉产品已经考虑了安全生产措施来避免。合格的燃气锅炉本身有防爆工艺设计，如燃烧器在异常情况自动停机，自控装置也停止输出燃料；燃气锅炉燃烧系统自动化程度较高，包括了燃气压力高、低限报警保护等，当控制到哪步逻辑判断不满足设定条件时，启动相应联锁保护。 避免了锅炉本体爆炸可能性，但是仍然存在上述的另外一种可能，能否避免？如何避免？ 3 应对措施 其实在设计中，根据《锅炉房设计规范》和《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-1998等规范，我们已经采取了以下措施： 天然气管道上阀门、表计等可能发生天然气泄漏处，锅炉间可能会产生天然气存积区域[相对密度0.8，一般是在屋顶区域]，在这些部位均设有可燃气体浓度检测报警装置，根据可燃气体浓度情况发出声光报警信号及启动事故排风机，当泄漏浓度达到爆炸极限下限的50%[该值仅供参考]，还立即关闭天然气源进气总管的总进气电磁阀。 在锅炉房及有天然气管线进出的房间，设置事故排烟风机，还与可燃气体报警器联锁（启动）。 电气、仪表用电缆选用铜芯，最小截面不低于1.5mm2。 燃气放散管的管顶或其附近应设置避雷针，其针尖高出管顶不应小于3m，并使其保护范围高出管顶不小于1m。 燃气管道应有静电接地装置，当管道为金属材料时，可与防雷或电气工程接地保护线相连，其实测电阻值R≤4Ω。在管道连接处，如弯头、法兰、阀门等处不能与金属管道良好接触，也用金属软线将两端跨接。 在锅炉房及有天然气管线进出的房间门、窗采取泄压措施。 根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》第2.2.2条，符合下列条件之一时，可划为非爆炸危险区域：第3项，在生产过程中使用明火的设备附近；结合上述几条措施可以明确，电气设备选型为非防爆。 同时根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》第2.2.2条，符合下列条件之一时，可划为非爆炸危险区域：第2项，易燃物质可能出现的最高浓度不超过爆炸下限的10%；关闭天然气源进气总管的总进气电磁阀时，浓度超过爆炸极限下限的10%，锅炉间屋顶附近区域是天然气存积区域，所以照明灯具及开关选用是防爆型。 4 结论 在燃气锅炉房电气设计中，照明选用防爆灯具，其它部分采用非防爆型。参考文献[1]锅炉房设计规范.GB50041-1992.[2]爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范.GB50058-1992.[3]