爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域劃分
事故案例
2009年6月22日，位于臺灣彰濱工業(yè)區(qū)的某化學(xué)公司反應(yīng)器由于反應(yīng)失控發(fā)生爆炸。該列反應(yīng)器當(dāng)時正在進(jìn)行有機(jī)過氧化物二-叔丁基過氧化異丙苯（BIBP）滴酸合成反應(yīng)，反應(yīng)激烈使得反應(yīng)器溫度異常上升，現(xiàn)場人員為確認(rèn)處置方式，未能及時降溫阻斷反應(yīng)，最終導(dǎo)致爆炸。所幸，爆炸未殃及附近廠房，無人員傷亡。
圖1：反應(yīng)器現(xiàn)場
事故直接原因：BIBP反應(yīng)器內(nèi)原料裂解過快，造成溫度急劇上升，促使BIBP突沸裂解產(chǎn)生大量甲烷、丙酮等可燃性物質(zhì)，在爆炸極限范圍內(nèi)的可燃性物質(zhì)泄漏至地面，被反應(yīng)器下方pH計(jì)顯示器的控制配電箱端子所產(chǎn)生的火花點(diǎn)燃，導(dǎo)致氣爆起火。
圖2：控制配電箱
改善建議
該事故調(diào)查后提出了一些改善建議，其中部分建議主要針對爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域劃分以及相應(yīng)的電氣設(shè)備選型提出，包括：
對存在可燃?xì)怏w泄漏而可能發(fā)生爆炸的場所，應(yīng)進(jìn)行爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分。
應(yīng)選用適合該危險(xiǎn)區(qū)域的防爆電氣設(shè)備，其儀表線及動力線配線或配管也應(yīng)選用合適的防爆類型。
屬半密閉通風(fēng)不良的作業(yè)場所，應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)，在作業(yè)前應(yīng)先啟動通風(fēng)裝置，保持通風(fēng)、換氣，以預(yù)防可燃性氣體積聚發(fā)生爆炸等事故。
標(biāo)準(zhǔn)要求
《爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50058-2014）》中明確規(guī)定：
3.1.1 在生產(chǎn)、加工、處理、轉(zhuǎn)運(yùn)或貯存過程中出現(xiàn)或可能出現(xiàn)下列爆炸性氣體混合物環(huán)境之一時，應(yīng)進(jìn)行爆炸性氣體環(huán)境的電力裝置設(shè)計(jì)：
1. 在大氣條件下，可燃?xì)怏w與空氣混合形成爆炸性氣體混合物；
2. 閃點(diǎn)低于或等于環(huán)境溫度的可燃液體的蒸氣或薄霧與空氣混合形成爆炸性氣體混合物；
3. 在物料操作溫度高于可燃液體閃點(diǎn)的情況下，當(dāng)可燃液體有可能泄漏時，可燃液體的蒸氣或薄霧與空氣混合形成爆炸性氣體混合物。
其他標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，也對爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的劃分提出了一些要求，如《AQ 3009-2007 危險(xiǎn)場所電氣安全防爆規(guī)范》等。相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)參考IEC 60079-10。
危險(xiǎn)區(qū)域劃分方法
爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分的目的是確定爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的類型和范圍。通過危險(xiǎn)區(qū)域劃分，為該區(qū)域正確的選擇、安裝和使用電氣設(shè)備，以消除點(diǎn)火源確保安全。《IEC 60079 Explosive atmospheres Part 10-1: Classification of areas—Explosive gas atmospheres》給出了危險(xiǎn)區(qū)域劃分的方法，包括泄漏源法、工業(yè)規(guī)范、簡化方法以及組合方法。
泄漏源法參見下圖，其中，特定條件下的泄漏速率可通過經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得出，也可通過軟件模擬提供。氣體泄漏擴(kuò)散和通風(fēng)環(huán)境的模擬，可通過二維模擬軟件實(shí)現(xiàn)，也可通過計(jì)算流體力學(xué)（CFD）方法實(shí)現(xiàn)，尤其是對于評估多個因素的交互作用時，CFD方法體現(xiàn)出更強(qiáng)的優(yōu)勢。
勞氏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)
目前，爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域劃分多數(shù)是由設(shè)計(jì)院電氣專業(yè)設(shè)計(jì)完成，且方法單一，往往對于一些新出現(xiàn)的爆炸性氣體環(huán)境，如臺灣地區(qū)目前很多廠使用的燃?xì)忮仩t，就因缺乏相關(guān)經(jīng)驗(yàn)而普遍未納入爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域劃分的范疇，自然在后期的電氣設(shè)備選用方面，存在安全隱患。
勞氏咨詢利用自身的技術(shù)優(yōu)勢，包括三維CFD模擬技術(shù)的應(yīng)用等，完成了一系列的爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分工作，包括：
基于IEC 60079-10-1標(biāo)準(zhǔn)中的要求，進(jìn)行危險(xiǎn)區(qū)域劃分。
依據(jù)劃分出的危險(xiǎn)區(qū)域，建議并審核公司所選用的防爆電氣設(shè)備；
輔導(dǎo)公司滿足基于IEC 標(biāo)準(zhǔn)，防爆電氣設(shè)備的操作及維護(hù)要求。