混合气体的爆炸级别判定

2024-07-05


      化工项目,判断爆炸气体的级别是最基本的工作之一。但对于混合爆炸气体,还需经过计算才能得出,特别是含有氢气的混合气体。

涉及规范:《爆炸危险环境电力装置设计规范》 GB50058-2014 

一、爆炸气体的分级  

根据《爆规》第3.4.1条可知,分级是按最大试验安全间隙MESG来判定的。

对于常见的气体对应关系如下:

IIA :甲烷、柴油等(数量多)

IIB :乙烯、乙二醇等(数量多)

IIC :氢气、乙炔、二硫化碳、硝酸乙酯、水煤气

对于设备来讲,气体爆炸环境中,IIC的保护等级最高。

二、混合气体的分级  

对于混合气体的分级,《爆规》附录给了一个公式

三、案例  

某项目涉及煤气,其成分如下:

一氧化碳:85%~90%

氢气:1%~4%

甲烷:5%~8%

氮气、二氧化碳:1%~2%

其中氮气和二氧化碳为非爆炸气体,另外三种气体的成分如下

计算时,将氢气取最大值4%,一氧化碳取值87%,甲烷则按7%取值。计算结果如下:

查表3.4.1可知,此时混合气体的级别成了IIB类的。

四、总结  

1、并不是混合气体只要含有氢气就需要IIC级别。具体需要看氢气的含量和其他气体的含量。

比如在《爆规》的附录C中第33项,就明确了含15%以下(按体积计)氢气的甲烷混合气,只需按IIA考虑即可。

      2、混合气体不能看作几种独立气体来划分。

      以上面案例来讲,若按独立气体考虑,则小范围内需要IIC,但其他区域仅需IIA,满足不了计算后的气体级别IIB。

      3、但在工程实际中,更多时候是很难得到混合气体的比例,且就算晓得某一设备内的混合气体比例,待其进入下一段工艺,比例又变化了,不少同仁会选择更严的防爆等级。

      4、《爆规》的5.2.3条文说明中的计算方法引用的是NFPA497-2008。NFPA497从2012年版本升级了方法,计算中增加了各组分氧气消耗量的考量。目前《爆规》的计算更严格,但NFPA497新的计算方法更加符合实际。SH/T3413-2019《石油化工石油气管道阻火器选用、检验及验收标准》6.1条文说明也给出了混合气体组别的计算方法,与NFPA497的新方法相同。

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