- GB 50492-2009 聚酯工厂设计规范
- 中国纺织工业设计院主编
- 4673字
- 2022-07-15 11:38:09
3.5 危险、危害因素
3.5.1 聚酯工厂主要物料的火灾危险性的划分,应符合下列规定:
1 对苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯,应划为可燃性非导电粉尘。
2 操作温度高于或等于111℃的乙二醇,应划为乙类A项可燃液体;操作温度低于111℃的乙二醇,应划为丙类A项可燃液体。
3 操作温度下的联苯和联苯醚混合物,应划为乙类B项可燃液体。
4 操作温度下的氢化三联苯、二芳基烷,应划为乙类B项可燃液体。
5 聚酯应划为丙类可燃固体。
6 操作温度低于其闪点的燃料油,应划为丙类可燃液体;操作温度高于其闪点的燃料油,应划为乙类可燃液体。
7 天然气应划为甲类可燃性气体。
8 乙醛含量超过其爆炸下限的工艺尾气,应划为甲类B项可燃气体。
9 甲醇应划为甲类B项可燃液体。
10 操作温度高于或等于177℃的三甘醇,应划为乙类B项可燃液体。
11 异丙醇应划为甲类B项可燃液体。
12 二甘醇应划为丙类B项可燃液体。
本条对物质火灾危险性的划分依据的是《纺织工程设计防火规范》(报批稿)的相关规定和物料的理化和燃烧、爆炸数据。
《纺织工程设计防火规范》(报批稿)对火灾危险性的划分参见表7。其相关的规定还有:操作温度超过其闪点的乙类液体,应视为甲类B项火灾危险;操作温度超过其闪点的丙类A项液体,应视为乙类A项火灾危险;操作温度超过其闪点的丙类B项液体,应视为乙类B项火灾危险。
表7 纺织工业生产中物质的火灾危险性类项
续表7
在《纺织工程设计防火规范》(报批稿)征求意见过程中,有关主审单位认为,各个行业都应该采用与现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016—2006相一致的规定,即在分类中不分项,且无需根据操作温度高低改变对物质火灾危险性类别的划分。《纺织工程设计防火规范》拟采纳上述意见。但目前该规范仍在报批过程中,故本规范仍以其报批稿为依据。
依据《纺织工程设计防火规范》(报批稿)及表8中物料的理化和燃烧、爆炸数据,规定了主要物料的火灾危险性。这些规定也反映在本规范附录B中,该附录中的乙类可燃液体,指的是在操作温度下从丙类上升到乙类的可燃液体,包括操作温度高于111℃的乙二醇、操作温度高于177℃的三甘醇、操作温度下的联苯和联苯醚混合物、氢化三联苯、二芳基烷。
表8 主要物料的理化和燃烧、爆炸数据
续表8
注:联苯、联苯醚和氢化三联苯数据是首诺公司提供。其中联苯、联苯醚的爆炸下限0.5%、0.8%是该公司的测试数据,分别对应的测试温度为260℃、149℃。该公司告知,不掌握氢化三联苯的爆炸下限数据。二芳基烷数据是陶氏化学公司提供,该公司告知,不掌握它的爆炸下限数据。天然气的主要组分是甲烷,表中数据指甲烷的数据。
3.5.2 对可燃性气体或蒸气的释放源及其等级的划分,除应符合现行国家标准《爆炸性气体环境用电气设备 第14部分:危险场所分类》GB 3836.14的有关规定外,还应符合下列规定:
1 采用填料密封或机械密封输送本规范第3.5.1条所列甲、乙类可燃液体的离心泵密封处,应划为1级释放源。
2 采用填料密封或机械密封用于本规范第3.5.1条所列甲、乙类可燃液体的搅拌器密封处,应划为1级释放源。
3 本规范第3.5.1条所列甲、乙类可燃流体设备上和管道上的阀门(包括取样阀),应划为1级释放源。
4 本规范第3.5.1条所列甲、乙类可燃流体设备上和管道上的法兰,应划为2级释放源。
5 酯化水储罐的通气管管口应划为1级释放源。
6 异丙醇液槽应划为1级释放源。
7 事故下乙二醇蒸气、联苯和联苯醚的排放口,应划为2级释放源。
8 三甘醇清洗炉的炉盖密封处,应划为2级释放源。
9 当工艺尾气中的乙醛含量超过其爆炸下限时,其输送风机密封处,应划为1级释放源。
对可燃性气体或蒸气的释放源及等级规定说明如下:
1、2 转动设备(如泵、风机、搅拌器等)的泄漏部位发生在轴封处。生产实践表明,采用机械密封治理泄漏的效果并不比填料密封好,只是从不漏到开始出现泄漏的时间间隔较长。所以应把采用上述密封输送可燃物的离心泵、搅拌器的密封处划为1级释放源。
3 阀门的密封处有经常性的泄漏,所以应把可燃物的阀门密封处划为1级释放源。
4 在《爆炸性气体环境用电气设备 第14部分:危险场所分类》GB 3836.14—2000和《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB 50058—92中,都把法兰列在2级释放源的示例中,而没有出现在1级释放源的示例中。
5 酯化水储槽气相中的乙醛含量有可能超过其爆炸下限,它的排气口为1级释放源。
6 检验熔体过滤器滤芯是间歇操作,所以把异丙醇液槽划为1级释放源。
7 在正常生产运行时,不会出现乙二醇蒸气的泄放,所以把它们的排放口划为2级释放源。
8 使用三甘醇清洗熔体过滤器,每次操作都需要打开炉盖。当旋紧炉盖法兰用力不均时,可能偶尔会在法兰盖处有微量三甘醇逸出,所以把法兰盖划为2级释放源。
补充说明:缩聚系统液封槽尾气中含乙醛,在捞渣操作开启盖子时,有尾气逸出。在几个聚酯工厂取样测试上述尾气中乙醛含量的结果表明,它远远低于乙醛的爆炸下限,因此没有把缩聚系统液封槽划为可燃气体的释放源。另外,乙二醇储罐中乙二醇的温度远低于其闪点,燃料油储罐设置了温度控制,使燃料油的温度控制在低于它的闪点,所以没有把乙二醇和燃料油储罐划为可燃气体的释放源。
3.5.3 对可燃性粉尘释放源及其等级的划分,除应符合现行国家标准《可燃性粉尘环境用电气设备 第3部分:存在或可能存在可燃性粉尘的场所分类》GB 12476.3的有关规定外,还应符合下列规定:
1 对苯二甲酸(间苯二甲酸)料仓和人工开包方式卸料的卸料斗内,应划为有连续存在粉尘云的场所。
2 采用人工开包方式卸料,当对苯二甲酸(间苯二甲酸)的接收槽未设抽气除尘设施时,其卸料口应划为1级释放;当对苯二甲酸(间苯二甲酸)的接收槽设有抽气除尘设施时,其卸料口应划为2级释放。
3 袋装对苯二甲酸(间苯二甲酸)的仓库、堆放对苯二甲酸(间苯二甲酸)包装袋的位置、采用气力输送对苯二甲酸时的输送站和卸料站的位置、对苯二甲酸(间苯二甲酸)称量设备的位置,应划为2级释放。
《可燃性粉尘环境用电气设备 第3部分:存在或可能存在可燃性粉尘的场所分类》GB 12476.3—2007等同采用国际电工委员会标准IEC 61241—10:2004。
当袋装对苯二甲酸接受设施未设置抽气除尘设施时,开包卸料过程中,会出现粉尘在卸料口周围的飞扬,所以把它的卸料口划为1级释放。当接受槽设置了抽气除尘设施时,接收槽内形成负压,可大大减少粉尘向外的飞扬,所以把它的卸料口划为2级释放。
在袋装对苯二甲酸的仓库、堆放对苯二甲酸包装袋的位置、采用气力输送对苯二甲酸的输送站和卸料站、对苯二甲酸称量设备处,存在散落的对苯二甲酸粉尘。在正常运行时,预计不可能形成可燃性粉尘云,如果形成,也仅是不经常并且是短时间的,所以划为2级释放。
3.5.4 爆炸危险区域范围的划分应符合本规范附录B的规定。
对本规范附录B中的有关规定说明如下:
1 爆炸性气体环境危险区域的尺寸范围,是参照《爆炸性气体环境用电气设备 第14部分:危险场所分类》GB 3836.14—2000附录C危险场所划分举例中的示例,并结合每个释放源的爆炸性气体环境“假想体积”数据确定的(参见表2所列)。
2 阀门密封和法兰的释放系数很小,而乙二醇、氢化三联苯、联苯和联苯醚、三甘醇、二甘醇闪点都远远高于生产厂房的环境温度,它们泄漏到外界后,其温度很快就降低到环境温度,也就不会产生爆炸,所以在附录B中没有划分上述可燃液体阀门、法兰周围的爆炸危险区域范围。
3 对于聚酯工厂的甲类可燃液体释放源(如甲醇),虽然3次/h的通风次数满足通风等级中级的要求,但是从释放源泄漏的爆炸性气体扩散的“持续时间”很长(参见表3数据),所以必须提高通风次数才能满足释放源所在区域类型的定义。
4 缩聚系统的液封槽布置在生产厂房的底层,生产中需要把滤篮中的残渣捞出,而在这个操作过程中液封槽处于开敞状态,因此会有尾气逸出。虽然尾气中乙醛的含量很低,当没有为地坑设置机械通风时,天长日久有可能形成乙醛在地坑中的积聚。为提高安全性,把地坑划为爆炸性气体的2区。
5 熔体过滤器的滤芯检测是间歇进行的,其专用的排风设施应能满足通风有效性良好的要求。1级释放源在中级通风、有效性良好条件下,危险区域类型为1区。
6 在《可燃性粉尘环境用电气设备 第3部分:存在或可能存在可燃性粉尘的场所分类》GB 12476.3—2007中规定,1级释放周围区域类型为21区,2级释放周围区域类型为22区。我们根据上述原则来划定有、无抽气除尘设施的卸料口周围危险区域的类型。
7《可燃性粉尘环境用电气设备 第3部分:存在或可能存在可燃性粉尘的场所分类》GB 12476.3—2007中规定,对于可燃性粉尘环境区域范围,“通常,释放源周围1m的距离就已足够(垂直向下延至地面或楼板水平面)”,附录B第B.0.12条、第B.0.14条和第B.0.15条的危险区域范围就是据此划分的。
8 在接受槽未设除尘设施时,开包卸料过程中会出现粉尘从开包位置向外的飞扬,所以把卸料口之上的空间划为爆炸性粉尘环境的22区。
9 在卸料间,地面上存在袋装对苯二甲酸的开包卸料过程撒落的粉料。在袋装对苯二甲酸仓库,地面上也有微量散落的粉料。所以把卸料间和仓库的整个水平方向划分为可燃性粉尘环境的22区(卸料间按附录B第B.0.12条应划为21区的范围除外)。
10 在袋装对苯二甲酸仓库,包装袋外表面难免会粘附有微量粉尘,因此在搬运对苯二甲酸包时可能会出现粉尘的下落(对苯二甲酸粉料比空气重),所以把从仓库地面到最高堆包高度之上2m的空间划为爆炸性粉尘环境的22区。
还需说明,本规范是依据《爆炸性气体环境用电气设备 第14部分:危险场所分类》GB 3836.14—2000、《可燃性粉尘环境用电气设备 第3部分:存在或可能存在可燃性粉尘的场所分类》GB 12476.3—2007的相关规定对聚酯工厂的爆炸危险区域进行划分的(上述两个标准等同国际电工协会标准)。除了上述两个规范外,还有一个通用规范是《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB 50058—92。这三个规范在“防爆”的概念、原则上是基本一致的(但在可燃性粉尘爆炸危险场所划分上有区别,下述),但是在确定爆炸性气体环境的通风条件方面,《爆炸性气体环境用电气设备 第14部分:危险场所分类》GB 3836.14—2000提供了通过计算“假想体积”确定通风等级和计算“持续时间”判定爆炸性气体扩散的持续时间的方法。《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB 50058—92中有“通风良好”的定义,但没有明确通风次数与通风良好之间的关系,所以难于根据不同工况提出对通风次数的具体要求,而《爆炸性气体环境用电气设备 第14部分:危险场所分类》GB 3836.14—2000的可操作性较强。《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB 50058—92正在修订过程中,而且这次修订在内容上的改动比较大,如原来把可燃性粉尘爆炸危险场所划分为10区、11区,这次修订改为20区、21区、22区,即与《可燃性粉尘环境用电气设备 第3部分:存在或可能存在可燃性粉尘的场所分类》GB 12476.3—2007的规定一致。
3.5.5 主要物料的毒性分级应符合表3.5.5的规定。
表3.5.5 主要物料的毒性分级
本条对聚酯工厂中的主要物料的毒性分级,是参照表9所列数据,依据现行国家标准《职业性接触毒物危害程度分级》GB 5044而确定的。该条表中所列毒性分级中,Ⅳ级为轻度危害,Ⅲ级为中度危害。
3.5.6 中纯度的对苯二甲酸应划为对0Cr18Ni9不锈钢有腐蚀性。
中纯度对苯二甲酸含有醋酸,因此对普通不锈钢有腐蚀性,腐蚀速率主要决定于其中的醋酸含量。
表9 主要物料毒性数据
续表9
注:氢化三联苯和联苯、联苯醚的数据是首诺公司提供的。二芳基烷的数据是陶氏化学公司提供的。二氧化钛、醋酸锑、三氧化二锑的数据是生产厂商提供的。由于目前国内厂家不掌握乙二醇锑的毒性数据,因此在表中未能相应列出。乙醛的最高容许浓度为45mg/m3,未查到它的时间平均加权浓度。
3.5.7 切粒机、切片干燥器用风机、振动分离筛、输送工艺尾气的风机、空冷器用风机、热媒炉的鼓风机,应划为噪声源。
3.5.8 反应器中的放射性料位计应划为放射性危害源。