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浅谈纯碱生产装置爆炸危险区域划分

2012-04-01王欣刚

纯碱工业 2012年4期
关键词:碱法纯碱碳化

于 静,王欣刚,白 晔

(1.大连大化工程设计有限公司,辽宁 大连 1 1 6 0 3 3;2.大连泛得科技有限公司,辽宁 大连 1 1 6 0 3 1;3.大连化工研究设计院,辽宁 大连 1 1 6 0 2 3)

浅谈纯碱生产装置爆炸危险区域划分

于 静1,王欣刚2,白 晔3

(1.大连大化工程设计有限公司,辽宁 大连 1 1 6 0 3 3;2.大连泛得科技有限公司,辽宁 大连 1 1 6 0 3 1;3.大连化工研究设计院,辽宁 大连 1 1 6 0 2 3)

作者参加过多个大型纯碱项目的新建、扩建、改建设计,根据生产工艺过程,谈谈纯碱生产装置爆炸危险区域划分。

纯碱;装置;释放源;爆炸危险区;划分

纯碱在化学工业上用途极广,是玻璃、造纸、肥皂、洗涤剂、纺织、制革等工业的重要原料,是基本化学工业的重要产品,它的工业合成法主要有氨碱法和联合制碱法两种。

作者根据纯碱生产工艺过程,谈谈纯碱生产装置爆炸危险区域划分。

1 划分职责

爆炸危险性场所分类应由懂得生产加工介质性能、设备和工艺性能的专业人员进行,还应与安全、电气等工程技术人员商议。在具体划分时,由懂得易燃性材料性能、设备工艺性能的技术人员提出易燃性介质的名称、操作压力、操作温度、闪点、相对密度和通风情况及其释放源的等级和位置,电气专业根据有关标准和规范划分爆炸危险区域。场所分类对工程设计很重要,为了尽量准确地划分区域,在根据有关标准和规范划分的同时,还应参考以往的经验和行业的特点。既要保证生产装置的安全可靠,又要避免人为提高爆炸危险区域等级,而造成工程投资浪费。

2 划分参考标准

在划分爆炸危险区域时,主要参考以下标准:

G B 5 0 0 5 8-1 9 9 2爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范

S H 3 0 3 8-2 0 0 0石油化工企业生产装置电力设计技术规范

G B 3 8 3 6.1 4-2 0 0 0爆炸性气体环境用电气设备第1 4部分:危险场所分类

在爆炸危险区域内,电气设备的选择、安装、电气线路的设计、防雷防静电设计、接地设计等规范上都有很多特殊要求。设计时应认真执行规范。

3 纯碱生产装置爆炸危险区域划分

3.1 氨碱法装置

氨碱法以氯化钠、石灰石为原料,借助氨的媒介作用,经石灰石煅烧、盐水精制吸氨、碳酸化、碳酸氢钠过滤、煅烧、母液蒸馏等工序制得纯碱,氯化铵母液蒸馏回收氨以循环使用。生产工艺加工介质中氨为有爆炸危险的介质。氨主要集中在氨库的液氨储罐内和蒸吸工序吸氨器内,液氨储罐氨储量大(≥1 0 t),系重大危险源。生产过程中具有氨气气体爆炸危险介质,液氨储罐无连续级释放源及第一级释放源,以液氨储罐第二级释放源为中心,将水平方向4.5m范围内、垂直方向7.5m范围内划为气体爆炸危险区域2区。蒸吸工序吸氨器无连续级释放源及第一级释放源,吸氨器在每个项目中布置不尽相同,吸氨器布置在通风良好位置时,可以划为非爆炸危险区;吸氨器布置在通风不良位置时,以吸氨器第二级释放源为中心,将水平方向4.5m范围内、垂直方向7.5m范围内划为气体爆炸危险区域2区。

3.2 联碱法装置

联合制碱法以氯化钠、合成氨及生产合成氨的副产物二氧化碳为原料,同时生产纯碱和氯化铵两种产品。国内联合制碱又有浓气碳化和变换气碳化。

浓气碳化的联合制碱法中,仍是氨为爆炸危险的介质,除有氨碱法的蒸吸工序吸氨器外,还有冰机厂房和外冷框架处有爆炸危险介质。冰机厂房无连续级释放源及第一级释放源,厂房四面无墙或两面(三面)无墙,可视为通风良好;由于冰机厂房是生产主厂房,以冰机厂房第二级释放源为中心,将水平方向4.5m范围内、垂直方向7.5m范围内划为气体爆炸危险区域2区。外冷框架无连续级释放源及第一级释放源。外冷框架为露天布置,通风良好;由于外冷框架氨循环量大(外冷器、氨分离器内液氨量≥1 0t),系重大危险源。以外冷框架第二级释放源为中心,将水平方向4.5m范围内、垂直方向7.5m范围内划为气体爆炸危险区域2区。

变换气碳化的联合制碱法中,来自合成氨的变换气主要成分为氢气和二氧化碳,除有浓气碳化的联合制碱法中爆炸危险区域外,变换气制碱碳化塔、原料气净氨塔、变换气分离罐、原料气分离罐、出碱槽、稠厚器、集合器等塔罐处有爆炸危险介质氢气,变换气制碱塔、罐无连续级释放源及第一级释放源。以变换气制碱塔、罐第二级释放源为中心,将水平方向4.5m范围内、垂直方向7.5m范围内划为气体爆炸危险区域2区。

文中所写内容,仅为作者对规范的一些理解和工作中的一些体会,希望能对广大工程设计人员起到抛砖引玉的作用。

[1] 大连化工研究设计院.纯碱工学(第二版)[M].北京:化学工业出版社,2 0 0 4

[2] G B 5 0 0 5 8-1 9 9 2爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范[S]

[3] S H 3 0 3 8-2 0 0 0石油化工企业生产装置电力设计技术规范[S]

[4] G B 3 8 3 6.1 4-2 0 0 0爆炸性气体环境用电气设备第1 4部分:危险场所分类[S]

T Q 0 8 6

B

1 0 0 5-8 3 7 0(2 0 1 2)0 4-2 0-0 2

2 0 1 1-0 2-0 1

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