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粮油加工厂内爆炸危险环境的区域划分

 粮油加工厂的稻谷、小麦、玉米、大豆、菜籽、米糠、豆粕、豆皮、面粉、淀粉等原、辅物料、加工产品、半成品在加工、运输过程中存在粉尘爆炸的风险,植物油厂的溶剂浸出车间使用的溶剂正己烷的闪点-26度,浸出车间存在气体爆炸的风险。对粮油加工企业生产场所的危险区域的划分是通过对可能出现爆炸性气体环境、爆炸性粉尘混合物环境进行分析和分区,以便正确选择和安装危险环境中的电气设备,达到安全经济使用的目的。

一、   爆炸性混合物的分类

爆炸性气体、易燃液体和闪点低于或等于环境温度的可燃液体、爆炸性粉尘或易燃纤维等统称为爆炸性物质。在大气条件下,气体、蒸气、粉尘、薄雾、纤维或飞絮的形式与空气形成的混合物引燃后,能够保持燃烧自行传播的环境,称为爆炸性环境。

1、我国(IEC)将爆炸性物质分为三类:

Ⅰ类(GroupⅠ):矿井甲烷

Ⅱ类(Group Ⅱ):爆炸性气体混合物(包括蒸汽、薄雾)

Ⅲ类(Group Ⅲ ):爆炸性粉尘和纤维

2、北美将爆炸性物质分为三类(级)

ClassⅠ类:爆炸性气体

ClassⅡ类:爆炸性粉尘

ClassⅢ类:纤维

二、   爆炸危险环境区域划分

爆炸危险区域的划分通常由负责生产工艺,熟悉加工介质性能、设备和工艺性能的专业人员和安全、电气专业的工程技术人员共同商议完成。爆炸危险环境按场所中存在物质的物态不同,分为爆炸性气体环境和可燃性粉尘环境。

1、爆炸性气体环境区域划分

爆炸性气体环境是指大气条件下气体或蒸气可燃物质与空气的混合物点燃后,能够保持燃烧自行传播的环境。《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058-2014根据爆炸性气体环境出现的频率和持续时间,将爆炸性气体环境分为三个区,即0区、1区、2区。

(1) 0区应为连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境;

(2)1区应为在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境;

(3)2区应为在正常运行时不太可能出现爆炸性气体混合物的环境,或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境。

2.爆炸性粉尘环境区域划分

爆炸性粉尘环境是指大气条件下可燃性粉尘与空气形成的混合物被点燃后,能够保持燃烧自行传播的环境。《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058-2014根据爆炸性粉尘环境出现的频繁程度和持续时间分为三个区,即20区、21区、22区。爆炸危险环境类别及区域等级见下表。

(1)20区为空气中的可燃性粉尘云持续地或长期地或频繁地出现于爆炸性环境中的区域。

(2)21区为在正常运行时,空气中的可燃性粉尘云很可能偶尔出现于爆炸性环境中的区域。

(3)22区为在正常运行时,空气中的可燃性粉尘云一般不可能出现于爆炸性粉尘环境中的区域,即使出现,持续时间也是短暂的。

三、粮油加工厂爆炸危险区域的分区举例

1、爆炸性气体环境(溶剂浸出)

浸出油厂使用的溶剂多为6号溶剂油和正己烷,6号溶剂油的主要成份为正己烷和环己烷,根据《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058-2014附录C,浸出车间使用溶剂的分级、分组如下表:

据美国标准NFPA36,浸出车间危险区域划分如下图:浸出车间向禁区水平方向距离延伸不少于4.5 米 (15 英尺) 和高于车间最高排气口、容器或含溶剂的设备不少于1.5 米 (5 英尺)范围内属于Class Ⅰ级Divison 1区。与其相邻的区域则为ClassⅠ级Divison 2区。这种划分与中国不同的是,浸出车间ClassⅠ级的美国标准,相当于中国的爆炸性气体Ⅱ类。

2、爆炸性粉尘环境(粮食粉尘)

小麦、玉米、稻谷、大豆、油料等农作物及其在制品、半成品和成品在装卸、运输、加工过程中特别是运输、粉碎、干燥等过程中易产生粮食粉尘,导致爆炸性粉尘的环境。粮食粉尘爆炸危险等级根据下列条件进行划分:

(1) 根据爆炸性粉尘混合物出现的频繁程度和持续时间,粮食粉尘爆炸危险场所按下列规定分区

(2)  粮食粉尘爆炸危险场的划分,应按粮食粉尘释放源位置、释放粉尘的数量及可能性、爆炸条件和通风除尘等条件确定。

(3)  采用无洞孔的墙体和防火弹簧门与20区、21区、22区隔开的区域,可以划为非危险区域。

合理的爆炸危险区域划分不仅关系到企业的投资成本,更关系到企业生产装置的安全运行,因此,爆炸危险区域的划分过程中工艺、设备、电气、安全等专业技术人员要充分沟通,充分了解生产环境与生产介质性能,同时参考国内外相关行业标准,才能合理的进行爆炸危险区域的划分,既保障生产的安全,同时又做到合理的经济投资