VOCs的閃點、爆炸極限及VOCs治理設備防爆識別

VOCs治理工程的安全性越來越受到客戶的重視，達標排放的前提是安全。有機廢氣大多為易燃易爆物質，被處理的VOCs混合氣的爆炸性問題更是方案設計不可或缺的部分。來看看這幾天發生的化工企業爆炸事件！

5月25日浙江寧波一燃料化工廠事故

5月25日15時15分許，浙江省寧波市北侖區白峰街道北海燃料化工公司一油罐著火。

目前著火儲罐明火已被撲滅，現場兩名人員暫時失聯。具體著火原因正在核查中。

5月22日江蘇泰州化工廠事故

發生時間：2019年5月22日凌晨 4點40分左右
發生企業：泰州濱江工業園一化工廠
發生原因：氣體分餾裝置脫丙烷塔回流罐發生泄漏起火

2019年5月22日凌晨4點40分左右，位于江蘇省泰州市濱江工業園區的泰州東聯化工有限公司突發火災。現場濃煙滾滾，發生事故是因30萬噸氣體分餾裝置脫丙烷塔回流罐發生泄漏起火。泄漏起火介質為碳四，目前正在進行系統泄壓并控制滅火，火情得到有效控制。氣體分餾裝置已緊急停工，切斷上下游系統截斷閥，事故未造成人員傷亡。
接到報告后，消防、應急、公安、環保等部門立即趕赴事故現場處置。經組織力量撲救，并采取緊急停車、關閉上下游系統切斷閥、系統泄壓等措施。至7時36分明火完全撲滅，未造成人員傷亡。現場水、氣持續監測顯示，未對周邊環境造成影響。

5月21日福建省泉州市一化工廠發生事故

發生時間：5月21日凌晨0點50分左右
發生企業：福建省泉州市泉港區一公司
發生原因：火情發生后，經消防隊及時處置，明火已撲滅，事故原因正在調查中。

2019年5月21日凌晨，福建省泉州市泉港區一公司發生著火事故。據了解，發生火情的地方是當地公司的一個倉庫，過火面積大約400平。火情發生后，經消防隊及時處置，明火已撲滅，事故原因正在調查中。

公開資料顯示，泉州新華福合成材料有限公司位于福建省泉州市，主要生產復合用聚氨酯樹脂，鞋用聚氨酯樹脂，熱塑性聚氨酯彈性體橡膠(TPU)，聚氨酯組合料，聚酯多元醇等化工新材料。

因此，安全事故頻發，觸目驚心！易燃易爆的有機氣體是VOCs，針對VOCs，首先，分享幾個基本概念。①閃點是指可燃氣體揮發出的蒸氣和空氣的混合物與火源接觸能夠閃燃的最低溫度。閃點越低，引發火災事故的危險性越大。如常見的VOCs類汽油、苯、酒精等閃點在28℃以下，容易引發火災事故。②爆炸極限也稱爆炸濃度極限，是指可燃物質（可燃氣體、蒸氣和粉塵）與空氣（或氧氣）必須在一定的濃度范圍內均勻混合，形成預混氣，遇著火源才會發生爆炸，這個濃度范圍。

例如常見的VOC：苯，其與空氣混合的爆炸極限為1.5%～9.5%，前后兩個數字分別稱為爆炸下限和爆炸上限，這兩者有時亦稱為著火下限和著火上限。在低于爆炸下限時不爆炸也不著火；在高于爆炸上限時不會爆炸，但能燃燒。這是由于前者的可燃物濃度不夠，過量空氣的冷卻作用，阻止了火焰的蔓延；而后者則是空氣不足，導致火焰不能蔓延的緣故。常見物質的爆炸極限如下，僅供參考：

附：混合氣體的爆炸極限計算（僅供參考）
公式為：Lm=1/（Y1/L1+Y2/L2+Y3/L3），式中：
Lm——混合VOCs爆炸極限（%）；
Y1、Y2、Y3——混合物中組成（%）；
L1、L2、L3——混合氣體各組份相應的爆炸極限（%）。
例如：一天然氣組成如下：甲烷80%（L下=5.0%）、乙烷15%（L下=3.22%）、丙烷4%（L下=2.37%）、丁烷1%（L下=1.86%）
求該天然氣的爆炸下限。解：Lm=1/（80/5+15/3.22+4/2.37+1/1.86）= 4.369%

此外，越來越多的朋友關注VOCs治理設備的防爆，作為用戶，首先應該要學會如何識別防爆治理設備的相關參數。如下幾個要點可供同行朋友參考：

一、 危險場所區域劃分 
    首先識別場所。按場所中存在物質的物態的不同，將危險場所劃分為爆炸性氣體環境和可燃性粉塵環境。 
    按場所中危險物質存在時間的長短，將兩類不同物態下的危險場所劃分為三個區，即：對爆炸性氣體環境，為 0 區、 1 區和 2 區；對可燃性粉塵環境，為 20 區、 21 區和 22區。
    針對爆炸性氣體環境， GB 3836.14 - 2000 標準中規定： 
    0 區：爆炸性氣體環境連續出現或長時間存在的場所。 
    1 區：在正常運行時，可能出現爆炸性氣體環境的場所。 
    2 區：在正常運行時，不可能出現爆炸性氣體環境，如果出現也是偶爾發生并且僅是短時間存在的場所。 
    在此，“正常運行”是指正常的開車、運轉、停車，易燃物質產品的裝卸、密閉容器蓋的開閉，安全閥、排放閥以及所有工廠設備都在其設計參數范圍內工作的狀態。

二、 防爆標志解析
    防爆電氣設備按 GB 3836 標準要求，防爆電氣設備的防爆標志內容包括：防爆型式 +設備類別 + 氣體組別 + 溫度組別 
    以某款產品為例，如其防爆標志為：ExdⅡBT5，下面做具體舉例說明： 
1. 防爆類型

（即如上舉例的產品屬于隔爆型防爆型式。）
2. 設備類別 
    爆炸性氣體環境用電氣設備分為： 
    I 類：煤礦井下用電氣設備； 
    II 類：工廠用電氣設備 
    II 類隔爆型“ d ”和本質安全型“ i ”電氣設備又分為 IIA 、 IIB 、和 IIC 類。 
    （舉例產品即屬于 II 類電氣設備，可以使用在除煤礦以外的其他爆炸性氣體環境。）
3. 氣體組別 
    爆炸性氣體混合物的傳爆能力，標志著其爆炸危險程度的高低，爆炸性混合物的傳爆能力越大，其危險性越高。爆炸性混合物的傳爆能力可用最大試驗安全間隙表示。同時，爆炸性氣體、液體蒸汽、薄霧被點燃的難易程度也標志著其爆炸危險程度的高低，它用最小點燃電流比表示。 II 類隔爆型電氣設備或本質安全型電氣設備，按其適用于爆炸性氣體混合物的最大試驗安全間隙或最小點燃電流比，進一步分為 IIA 、 IIB 和 IIC 類。如下表所示。

（該舉例產品可以使用于具有 IIB 類爆炸性氣體環境，也可以用于 IIA 的環境。）
4. 溫度組別 
    爆炸性氣體混合物的引燃溫度是能被點燃的溫度極限值。 
    電氣設備按其最高表面溫度分為 T1 ～ T6 組，使得對應的 T1 ～ T6 組的電氣設備的最高表面溫度不能超過對應的溫度組別的允許值。溫度組別、設備表面溫度和可燃性氣體或蒸汽的引燃溫度之間的關系如下表所示:

這是與氣體點燃溫度有關的電氣設備（假定環境溫度為 40 ℃時）的最高表面溫度，點燃能量與點燃溫度無關。
（該舉例產品是 T5 溫度組別）
三、名詞解釋 
   隔爆型電氣設備（ d ）：是指把能點燃爆炸性混合物的部件封閉在一個外殼內，該外殼能承受內部爆炸性混合物的爆炸壓力并阻止和周圍的爆炸性混合物傳爆的電氣設備。 
   增安型電氣設備（ e ）：正常運行條件下，不會產生點燃爆炸性混合物的火花或危險溫度，并在結構上采取措施，提高其安全程度，以避免在正常和規定過載條件下出現點燃現象的電氣設備。 
   本質安全型電氣設備（ i ）：在正常運行或在標準試驗條件下所產生的火花或熱效應均不能點燃爆炸性混合物的電氣設備。
VOCs治理工程的安全性越來越受到客戶的重視，達標排放的前提是安全。有機廢氣大多為易燃易爆物質，被處理的VOCs混合氣的爆炸性問題更是方案設計不可或缺的部分。來看看這幾天發生的化工企業爆炸事件！