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【关键词】 爆炸危险区域划分;蓄电池室;IEC60079-10-1
【摘 要】 依据IEC等国际规范,对电厂、电站中普遍存在的蓄电池室进行爆炸危险区域分析,并对工程设计提供建议。
铅酸蓄电池室普遍存在于火力发电厂及变电站的电控楼或集控楼内。对执行海外电厂、电站项目的工程设计人员来说,铅酸蓄电池室的爆炸危险区域划分一直是存在争议的问题。本文通过IEC60079-10-1[1]、NFPA497[2]、API PR 505[3]等规范对蓄电池室爆炸危险区域划分情况进行分析,从而为铅酸蓄电池的设计提供依据和指导。
介质氢仅在铅酸蓄电池高速充电末期有可能有短期释放。根据IEC60079-10-1释放源分级原则,蓄电池内的爆炸危险危险介质“氢”为第二级释放源,即正常运行时,预计不可能释放,当出现释放时,仅是偶尔和短期释放的释放源。
2 通风配置
通风设备的配置和效果的好坏,对爆炸危险区域分级的影响重大。NFPA 497 提到,6次/h的换气速度或0.3m3/min/m2的换气速度,使得危险气体的聚集浓度低于爆炸下限(LFL)的25%可视为通风良好。
API PR 505 8.2.6.7.2s:1.计算证实,机械通风应可以防止氢气聚集达到25%LFL;2.蓄电池的充电系统为防止无意中的过度充电做充分设计;3.设置防止通风系统失灵的有效措施。
基于以上規范,铅酸蓄电池室的通风设计应考虑2x100%的冗余配置,并且风机电源引自电厂的保安电源段,由柴油发电机以及双路电源保证其供电的可靠性。
3 爆炸危险区域分级
考虑到通风速度、配置和可用行,根据IEC60079-10-1,按以上通风配置的蓄电池室可划分为非爆炸危险区域。
4 对工程设计的建议
为了安全生产,尽管蓄电池室可划为爆炸危险区域,但以下安全措施不可缺少。首先,蓄电池室的通风设计应按至少6次/h的通风速度并保证氢气聚集的浓度在任何时刻低于25%的LFL,在通风机电源箱或开关柜上设置故障报警,并将此故障信号送至DCS。其次,为安全期间,通风风机、照明开关、灯具等电气设备应采用ExⅡC T1型防爆形式。最后,应安装H2探测器,将高于设定值(25%LFL或更低)的报警信号送至DCS。
5 结束语
本文应用IEC等国际规范对电厂、电站内的铅酸蓄电池室爆炸危险环境的划分进行探讨,给出了在特定条件下,危险区域划分结果,并对给出了对蓄电池室进行工程设计的建议。
【摘 要】 依据IEC等国际规范,对电厂、电站中普遍存在的蓄电池室进行爆炸危险区域分析,并对工程设计提供建议。
- 引言
铅酸蓄电池室普遍存在于火力发电厂及变电站的电控楼或集控楼内。对执行海外电厂、电站项目的工程设计人员来说,铅酸蓄电池室的爆炸危险区域划分一直是存在争议的问题。本文通过IEC60079-10-1[1]、NFPA497[2]、API PR 505[3]等规范对蓄电池室爆炸危险区域划分情况进行分析,从而为铅酸蓄电池的设计提供依据和指导。
- 释放源介绍
介质氢仅在铅酸蓄电池高速充电末期有可能有短期释放。根据IEC60079-10-1释放源分级原则,蓄电池内的爆炸危险危险介质“氢”为第二级释放源,即正常运行时,预计不可能释放,当出现释放时,仅是偶尔和短期释放的释放源。
2 通风配置
通风设备的配置和效果的好坏,对爆炸危险区域分级的影响重大。NFPA 497 提到,6次/h的换气速度或0.3m3/min/m2的换气速度,使得危险气体的聚集浓度低于爆炸下限(LFL)的25%可视为通风良好。
API PR 505 8.2.6.7.2s:1.计算证实,机械通风应可以防止氢气聚集达到25%LFL;2.蓄电池的充电系统为防止无意中的过度充电做充分设计;3.设置防止通风系统失灵的有效措施。
基于以上規范,铅酸蓄电池室的通风设计应考虑2x100%的冗余配置,并且风机电源引自电厂的保安电源段,由柴油发电机以及双路电源保证其供电的可靠性。
3 爆炸危险区域分级
考虑到通风速度、配置和可用行,根据IEC60079-10-1,按以上通风配置的蓄电池室可划分为非爆炸危险区域。
4 对工程设计的建议
为了安全生产,尽管蓄电池室可划为爆炸危险区域,但以下安全措施不可缺少。首先,蓄电池室的通风设计应按至少6次/h的通风速度并保证氢气聚集的浓度在任何时刻低于25%的LFL,在通风机电源箱或开关柜上设置故障报警,并将此故障信号送至DCS。其次,为安全期间,通风风机、照明开关、灯具等电气设备应采用ExⅡC T1型防爆形式。最后,应安装H2探测器,将高于设定值(25%LFL或更低)的报警信号送至DCS。
5 结束语
本文应用IEC等国际规范对电厂、电站内的铅酸蓄电池室爆炸危险环境的划分进行探讨,给出了在特定条件下,危险区域划分结果,并对给出了对蓄电池室进行工程设计的建议。
参考文献
[1] IEC60079-10-1-2015 Explosive atmospheres- Part 10-1:Classification of areas-Explosive gas atmospheres
[2] NFPA 497 Recommended Practice for the Classification of Flammable Liquids, Gases, or Vapors and of Hazardous(Classified) Locations for Electrical Installations in Chemical Process Areas 2017
[3] Recommended Practice for Classification of Locations at Petroleum Facilities Classified as ClassⅠ,Zone 0, Zone 1, Zone 2 API RECOMMENDED PRACTICE 505 SECOND EDITION, AUGUST 2018
【作者简介】
1邵帅(1985- ),男,注册电气工程师,工学硕士学位,主要从事化工电气、电厂、电站设计。
2孟佳(1985- ),女,注册造价工程师,经济学硕士学位,主要从事安装工程概预算工作。