- GB 50492-2009 聚酯工廠設計規范
- 中國紡織工業設計院主編
- 4673字
- 2022-07-15 11:38:09
3.5 危險、危害因素
3.5.1 聚酯工廠主要物料的火災危險性的劃分,應符合下列規定:
1 對苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸二甲酯,應劃為可燃性非導電粉塵。
2 操作溫度高于或等于111℃的乙二醇,應劃為乙類A項可燃液體;操作溫度低于111℃的乙二醇,應劃為丙類A項可燃液體。
3 操作溫度下的聯苯和聯苯醚混合物,應劃為乙類B項可燃液體。
4 操作溫度下的氫化三聯苯、二芳基烷,應劃為乙類B項可燃液體。
5 聚酯應劃為丙類可燃固體。
6 操作溫度低于其閃點的燃料油,應劃為丙類可燃液體;操作溫度高于其閃點的燃料油,應劃為乙類可燃液體。
7 天然氣應劃為甲類可燃性氣體。
8 乙醛含量超過其爆炸下限的工藝尾氣,應劃為甲類B項可燃氣體。
9 甲醇應劃為甲類B項可燃液體。
10 操作溫度高于或等于177℃的三甘醇,應劃為乙類B項可燃液體。
11 異丙醇應劃為甲類B項可燃液體。
12 二甘醇應劃為丙類B項可燃液體。
本條對物質火災危險性的劃分依據的是《紡織工程設計防火規范》(報批稿)的相關規定和物料的理化和燃燒、爆炸數據。
《紡織工程設計防火規范》(報批稿)對火災危險性的劃分參見表7。其相關的規定還有:操作溫度超過其閃點的乙類液體,應視為甲類B項火災危險;操作溫度超過其閃點的丙類A項液體,應視為乙類A項火災危險;操作溫度超過其閃點的丙類B項液體,應視為乙類B項火災危險。
表7 紡織工業生產中物質的火災危險性類項

續表7

在《紡織工程設計防火規范》(報批稿)征求意見過程中,有關主審單位認為,各個行業都應該采用與現行國家標準《建筑設計防火規范》GB 50016—2006相一致的規定,即在分類中不分項,且無需根據操作溫度高低改變對物質火災危險性類別的劃分。《紡織工程設計防火規范》擬采納上述意見。但目前該規范仍在報批過程中,故本規范仍以其報批稿為依據。
依據《紡織工程設計防火規范》(報批稿)及表8中物料的理化和燃燒、爆炸數據,規定了主要物料的火災危險性。這些規定也反映在本規范附錄B中,該附錄中的乙類可燃液體,指的是在操作溫度下從丙類上升到乙類的可燃液體,包括操作溫度高于111℃的乙二醇、操作溫度高于177℃的三甘醇、操作溫度下的聯苯和聯苯醚混合物、氫化三聯苯、二芳基烷。
表8 主要物料的理化和燃燒、爆炸數據

續表8

注:聯苯、聯苯醚和氫化三聯苯數據是首諾公司提供。其中聯苯、聯苯醚的爆炸下限0.5%、0.8%是該公司的測試數據,分別對應的測試溫度為260℃、149℃。該公司告知,不掌握氫化三聯苯的爆炸下限數據。二芳基烷數據是陶氏化學公司提供,該公司告知,不掌握它的爆炸下限數據。天然氣的主要組分是甲烷,表中數據指甲烷的數據。
3.5.2 對可燃性氣體或蒸氣的釋放源及其等級的劃分,除應符合現行國家標準《爆炸性氣體環境用電氣設備 第14部分:危險場所分類》GB 3836.14的有關規定外,還應符合下列規定:
1 采用填料密封或機械密封輸送本規范第3.5.1條所列甲、乙類可燃液體的離心泵密封處,應劃為1級釋放源。
2 采用填料密封或機械密封用于本規范第3.5.1條所列甲、乙類可燃液體的攪拌器密封處,應劃為1級釋放源。
3 本規范第3.5.1條所列甲、乙類可燃流體設備上和管道上的閥門(包括取樣閥),應劃為1級釋放源。
4 本規范第3.5.1條所列甲、乙類可燃流體設備上和管道上的法蘭,應劃為2級釋放源。
5 酯化水儲罐的通氣管管口應劃為1級釋放源。
6 異丙醇液槽應劃為1級釋放源。
7 事故下乙二醇蒸氣、聯苯和聯苯醚的排放口,應劃為2級釋放源。
8 三甘醇清洗爐的爐蓋密封處,應劃為2級釋放源。
9 當工藝尾氣中的乙醛含量超過其爆炸下限時,其輸送風機密封處,應劃為1級釋放源。
對可燃性氣體或蒸氣的釋放源及等級規定說明如下:
1、2 轉動設備(如泵、風機、攪拌器等)的泄漏部位發生在軸封處。生產實踐表明,采用機械密封治理泄漏的效果并不比填料密封好,只是從不漏到開始出現泄漏的時間間隔較長。所以應把采用上述密封輸送可燃物的離心泵、攪拌器的密封處劃為1級釋放源。
3 閥門的密封處有經常性的泄漏,所以應把可燃物的閥門密封處劃為1級釋放源。
4 在《爆炸性氣體環境用電氣設備 第14部分:危險場所分類》GB 3836.14—2000和《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》GB 50058—92中,都把法蘭列在2級釋放源的示例中,而沒有出現在1級釋放源的示例中。
5 酯化水儲槽氣相中的乙醛含量有可能超過其爆炸下限,它的排氣口為1級釋放源。
6 檢驗熔體過濾器濾芯是間歇操作,所以把異丙醇液槽劃為1級釋放源。
7 在正常生產運行時,不會出現乙二醇蒸氣的泄放,所以把它們的排放口劃為2級釋放源。
8 使用三甘醇清洗熔體過濾器,每次操作都需要打開爐蓋。當旋緊爐蓋法蘭用力不均時,可能偶爾會在法蘭蓋處有微量三甘醇逸出,所以把法蘭蓋劃為2級釋放源。
補充說明:縮聚系統液封槽尾氣中含乙醛,在撈渣操作開啟蓋子時,有尾氣逸出。在幾個聚酯工廠取樣測試上述尾氣中乙醛含量的結果表明,它遠遠低于乙醛的爆炸下限,因此沒有把縮聚系統液封槽劃為可燃氣體的釋放源。另外,乙二醇儲罐中乙二醇的溫度遠低于其閃點,燃料油儲罐設置了溫度控制,使燃料油的溫度控制在低于它的閃點,所以沒有把乙二醇和燃料油儲罐劃為可燃氣體的釋放源。
3.5.3 對可燃性粉塵釋放源及其等級的劃分,除應符合現行國家標準《可燃性粉塵環境用電氣設備 第3部分:存在或可能存在可燃性粉塵的場所分類》GB 12476.3的有關規定外,還應符合下列規定:
1 對苯二甲酸(間苯二甲酸)料倉和人工開包方式卸料的卸料斗內,應劃為有連續存在粉塵云的場所。
2 采用人工開包方式卸料,當對苯二甲酸(間苯二甲酸)的接收槽未設抽氣除塵設施時,其卸料口應劃為1級釋放;當對苯二甲酸(間苯二甲酸)的接收槽設有抽氣除塵設施時,其卸料口應劃為2級釋放。
3 袋裝對苯二甲酸(間苯二甲酸)的倉庫、堆放對苯二甲酸(間苯二甲酸)包裝袋的位置、采用氣力輸送對苯二甲酸時的輸送站和卸料站的位置、對苯二甲酸(間苯二甲酸)稱量設備的位置,應劃為2級釋放。
《可燃性粉塵環境用電氣設備 第3部分:存在或可能存在可燃性粉塵的場所分類》GB 12476.3—2007等同采用國際電工委員會標準IEC 61241—10:2004。
當袋裝對苯二甲酸接受設施未設置抽氣除塵設施時,開包卸料過程中,會出現粉塵在卸料口周圍的飛揚,所以把它的卸料口劃為1級釋放。當接受槽設置了抽氣除塵設施時,接收槽內形成負壓,可大大減少粉塵向外的飛揚,所以把它的卸料口劃為2級釋放。
在袋裝對苯二甲酸的倉庫、堆放對苯二甲酸包裝袋的位置、采用氣力輸送對苯二甲酸的輸送站和卸料站、對苯二甲酸稱量設備處,存在散落的對苯二甲酸粉塵。在正常運行時,預計不可能形成可燃性粉塵云,如果形成,也僅是不經常并且是短時間的,所以劃為2級釋放。
3.5.4 爆炸危險區域范圍的劃分應符合本規范附錄B的規定。
對本規范附錄B中的有關規定說明如下:
1 爆炸性氣體環境危險區域的尺寸范圍,是參照《爆炸性氣體環境用電氣設備 第14部分:危險場所分類》GB 3836.14—2000附錄C危險場所劃分舉例中的示例,并結合每個釋放源的爆炸性氣體環境“假想體積”數據確定的(參見表2所列)。
2 閥門密封和法蘭的釋放系數很小,而乙二醇、氫化三聯苯、聯苯和聯苯醚、三甘醇、二甘醇閃點都遠遠高于生產廠房的環境溫度,它們泄漏到外界后,其溫度很快就降低到環境溫度,也就不會產生爆炸,所以在附錄B中沒有劃分上述可燃液體閥門、法蘭周圍的爆炸危險區域范圍。
3 對于聚酯工廠的甲類可燃液體釋放源(如甲醇),雖然3次/h的通風次數滿足通風等級中級的要求,但是從釋放源泄漏的爆炸性氣體擴散的“持續時間”很長(參見表3數據),所以必須提高通風次數才能滿足釋放源所在區域類型的定義。
4 縮聚系統的液封槽布置在生產廠房的底層,生產中需要把濾籃中的殘渣撈出,而在這個操作過程中液封槽處于開敞狀態,因此會有尾氣逸出。雖然尾氣中乙醛的含量很低,當沒有為地坑設置機械通風時,天長日久有可能形成乙醛在地坑中的積聚。為提高安全性,把地坑劃為爆炸性氣體的2區。
5 熔體過濾器的濾芯檢測是間歇進行的,其專用的排風設施應能滿足通風有效性良好的要求。1級釋放源在中級通風、有效性良好條件下,危險區域類型為1區。
6 在《可燃性粉塵環境用電氣設備 第3部分:存在或可能存在可燃性粉塵的場所分類》GB 12476.3—2007中規定,1級釋放周圍區域類型為21區,2級釋放周圍區域類型為22區。我們根據上述原則來劃定有、無抽氣除塵設施的卸料口周圍危險區域的類型。
7《可燃性粉塵環境用電氣設備 第3部分:存在或可能存在可燃性粉塵的場所分類》GB 12476.3—2007中規定,對于可燃性粉塵環境區域范圍,“通常,釋放源周圍1m的距離就已足夠(垂直向下延至地面或樓板水平面)”,附錄B第B.0.12條、第B.0.14條和第B.0.15條的危險區域范圍就是據此劃分的。
8 在接受槽未設除塵設施時,開包卸料過程中會出現粉塵從開包位置向外的飛揚,所以把卸料口之上的空間劃為爆炸性粉塵環境的22區。
9 在卸料間,地面上存在袋裝對苯二甲酸的開包卸料過程撒落的粉料。在袋裝對苯二甲酸倉庫,地面上也有微量散落的粉料。所以把卸料間和倉庫的整個水平方向劃分為可燃性粉塵環境的22區(卸料間按附錄B第B.0.12條應劃為21區的范圍除外)。
10 在袋裝對苯二甲酸倉庫,包裝袋外表面難免會粘附有微量粉塵,因此在搬運對苯二甲酸包時可能會出現粉塵的下落(對苯二甲酸粉料比空氣重),所以把從倉庫地面到最高堆包高度之上2m的空間劃為爆炸性粉塵環境的22區。
還需說明,本規范是依據《爆炸性氣體環境用電氣設備 第14部分:危險場所分類》GB 3836.14—2000、《可燃性粉塵環境用電氣設備 第3部分:存在或可能存在可燃性粉塵的場所分類》GB 12476.3—2007的相關規定對聚酯工廠的爆炸危險區域進行劃分的(上述兩個標準等同國際電工協會標準)。除了上述兩個規范外,還有一個通用規范是《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》GB 50058—92。這三個規范在“防爆”的概念、原則上是基本一致的(但在可燃性粉塵爆炸危險場所劃分上有區別,下述),但是在確定爆炸性氣體環境的通風條件方面,《爆炸性氣體環境用電氣設備 第14部分:危險場所分類》GB 3836.14—2000提供了通過計算“假想體積”確定通風等級和計算“持續時間”判定爆炸性氣體擴散的持續時間的方法。《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》GB 50058—92中有“通風良好”的定義,但沒有明確通風次數與通風良好之間的關系,所以難于根據不同工況提出對通風次數的具體要求,而《爆炸性氣體環境用電氣設備 第14部分:危險場所分類》GB 3836.14—2000的可操作性較強。《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》GB 50058—92正在修訂過程中,而且這次修訂在內容上的改動比較大,如原來把可燃性粉塵爆炸危險場所劃分為10區、11區,這次修訂改為20區、21區、22區,即與《可燃性粉塵環境用電氣設備 第3部分:存在或可能存在可燃性粉塵的場所分類》GB 12476.3—2007的規定一致。
3.5.5 主要物料的毒性分級應符合表3.5.5的規定。
表3.5.5 主要物料的毒性分級

本條對聚酯工廠中的主要物料的毒性分級,是參照表9所列數據,依據現行國家標準《職業性接觸毒物危害程度分級》GB 5044而確定的。該條表中所列毒性分級中,Ⅳ級為輕度危害,Ⅲ級為中度危害。
3.5.6 中純度的對苯二甲酸應劃為對0Cr18Ni9不銹鋼有腐蝕性。
中純度對苯二甲酸含有醋酸,因此對普通不銹鋼有腐蝕性,腐蝕速率主要決定于其中的醋酸含量。
表9 主要物料毒性數據

續表9

注:氫化三聯苯和聯苯、聯苯醚的數據是首諾公司提供的。二芳基烷的數據是陶氏化學公司提供的。二氧化鈦、醋酸銻、三氧化二銻的數據是生產廠商提供的。由于目前國內廠家不掌握乙二醇銻的毒性數據,因此在表中未能相應列出。乙醛的最高容許濃度為45mg/m3,未查到它的時間平均加權濃度。
3.5.7 切粒機、切片干燥器用風機、振動分離篩、輸送工藝尾氣的風機、空冷器用風機、熱媒爐的鼓風機,應劃為噪聲源。
3.5.8 反應器中的放射性料位計應劃為放射性危害源。
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