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石化经验谈007多组分爆炸性气体或蒸

在从事石油化、煤化工或者精细化工等工程设计时,经常会碰到各种爆炸性气体环境,对爆炸性气体环境的分级判定,会直接影响到电气设备的选型。如果爆炸性气体环境是单组分的很好判断,这里就不赘述了,本文主要介绍多组分爆炸性气体或蒸气混合物分级的判定方法。

1、气体或蒸汽的分级原则

在介绍混合气体判定方法之前,先简单介绍下气体或蒸汽的分级原则:

表1气体和蒸气的分级原则

级别

最大试验安全间隙

(MESG)(mm)

最小点燃电流比

(MICR)

IIA

MESG>0.9

MICR>0.8

IIB

0.5<MESG≤0.9

0.45<MICR≤0.8

IIC

MESG≤0.5

MICR<0.45

注:表1中的数据源自APIRP及NFPA;IIA、IIB、IIC的分级原则适用于IEC。

2、多组分气体和蒸气混合物的分级

对于多组分气体混合物,一般应通过试验专门测定其最大试验安全间隙(MESG)或最小点燃电流比(MICR),才能确定其级别。

在工程设计过程中,每台化工设备、容器或反应器中所含的各种爆炸危险介质的组成成分不同、各成分间的配比不同,不可能通过对每台设备中的气体样品进行专门试验。所以,需要一种估算方法来解决多组分气体的分级问题。

NFPA-的附件B中专门介绍了一种用于确定混合气体分级的估算方法。(注:原文是对应于NEC标准中的气体组别)混合气体的MESG可以用下式估算:(源自NFPA-)其中:MESGmix---混合气体的最大试验安全间隙(mm)

MESGi---混合气体中各组分的最大试验安全间隙(mm)。具体数值应查找IEC-20中表1—可燃性数据,或APIRP。

Xi---混合气体中各组分的体积百分含量(%)。此数据由工艺专业给出,要根据设备中混合介质在气态时,最大工况的情况下,各组分所占的体积百分比。

根据此公式计算出混合气体的MESG,由于MESG值是气体的物理特性,它并不受控于NEC规范。因此利用上述公式计算的结果比照表1,就可以将混合气体按IEC和APIRP中规定的级别进行归类。

3、举例

示例源自NFPA-。某种气体所包含组分及其体积百分比如下所示:

乙烯:45%

丙烷:12%

氮气:20%

甲烷:3%

异丙醚:17.5%

二乙醚:2.5%

表2这些组分的物理特性如下表所示:

将各组分的MESG值和体积百分比分别代入下式:

对于含有像氮气这样的惰性组分的混合气体,如果氮气的体积小于5%,则氮气MESG值取无穷大;如果氮气的体积大于等于5%,则氮气MESG值取2.根据以上信息可算出结果:

即混合气体的MESG值为0.86。对照表1,此混合气体按IEC和APIRP的分级归为IIB类。

以上内容均可从相关规范文献APIRP,NFPA,IEC、GB以及寰球公司胡泊等人发表的“关于多组分爆炸性气体或蒸气混合物分级的判定方法“中查得。

注:Agou每次在做爆炸性气体环境分级的判定时都会遇到电气专业与工艺专业之间关于工作界限扯皮的事情。Agou以为不管范围划到哪一边,都应该掌握这种判定方法,希望本文能够给大家带来一点点的帮助吧。

Agou在整理、编辑本文时难免会出现很多漏洞和错误,欢迎大家留言指正!

Agou毕业于华东理工大学,从事煤化工工艺系统设计,欢迎支持Agou的总结哈,您的总结与支持是我们的动力哪,亲~!









































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