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科普丨散裝液體危化品船舶安全檢查之危險區域的劃分

液貨船的危險區域指爆炸性氣體環境出現或預期可能出現的數量達到足以要求對電氣裝置的結構、安裝和使用采取專門措施的區域。根據IEC 60092-502:1999标準,将船舶存在的危險的區域進行劃分并定義危險等級,以為後續船舶安裝電器裝置或防護措施提供基礎。正确的危險區域劃分對提高船舶運作效率和運作安全有着重要的意義。

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對于危險區域,世界各國對其劃分不同,但大緻可以分為兩大派系:我國和大多數歐洲國家采用國際電工委員會(IEC)的分類方法,而以美國和加拿大為代表的其他國家則采用北美分類方法。

對危險區域劃分的要求,SOLAS公約、IBC規則以及國内相關規則均引用了IEC60092、IEC60079或等效的GB3836等标準,是以對危險區域的劃分要求也是SOLAS公約的要求。

國内外對照情況如下:

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我國根據爆炸性氣體環境出現的頻率和持續時間,将爆炸性氣體環境分為如下三個區域:

0區:爆炸性氣體環境連續出現或長時間存在的區域。

1區:在正常運作時,可能出現爆炸性氣體環境的區域。

2區:在正常運作時,不可能出現爆炸性氣體環境的區域,即使出現,也是偶爾發生并且僅是短時間存在的區域。

危險區域劃分的目的

爆炸性氣體在某一區域的存在往往是由于正常釋放或偶然釋放造成的,是以危險區域的劃分與釋放源密不可分。釋放源指正常工況下,能夠向空氣釋放氣體、蒸汽、霧或液體而形成爆炸性環境的某一處或某一位置。如貨油艙,污油艙和貨油管透氣或開口,貨油泵,閥、法蘭和其他連接配接和管子附件等。

危險區域劃分的目的是根據釋放源位置,識别出船舶哪些區域最可能出現可燃爆炸物質,以确定船舶的危險區域,并進一步确定該區域需要使用安裝的特種電氣裝置。

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(圖:危險區域劃分圖示意)

危險區域劃分的形式

根據IEC60092-502:1999,危險區域的劃分有三種形式。為便于分别,我們用如下圖示來表示0區、1區、2區。

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★第一種形式:按照内部有無釋放源和通風劃分

危險區域劃分僅是原則性的,在實際執行時,要據該區域的通風情況、有無釋放源,以及所毗鄰區域的危險區類來确定。另外,某些處所若在艙壁結構上采取措施、在通風上能保證對危險處所保持正壓狀态就有可能作為例外處理。

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在開敞區通常自然通風良好,氣體擴散較快不會長期積聚。但在圍蔽處所,想要使可瓦斯體很快散去不形成積聚,則必須使用強力通風。第一種情況是由釋放源種類所導緻的相應的危險區域種類基于通風為前提,如果通風不合格,則危險區域的級别就要上升。如存在2類釋放源的處所如果通風不合格,則要化為1類危險區域,同樣當通風頻次和通風量增加則可以适當降低危險區域等級。

★第二種形式:根據内部有正壓保護和通風劃分;

有開口通向危險區域的,帶有自動關閉裝置的氣密閉合設施或氣密門的區域,若要作為非危險區域的話,可采用再加一道氣閘保護,氣密門并設有自動關閉裝置;或采用超壓方式通風,對換氣率有一定的要求,如果通風系統發生故障,應發生聲光報警,并自動關閉非防爆型電氣裝置。

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位于露天甲闆危險區域内的封閉處所,它不含釋放源且有開口通露天甲闆上危險區域,這樣的處所若有下列措施,則不應認為是危險處所。這些措施有:①入口采用空氣閘;②空氣閘備有兩個自閉式鋼質門,且沒有任何扣門裝置;③空氣閘處所和該封閉處所均應由正常安全區域進行符合規定的機械通風。④空氣閘處所相對于外部危險區域保持正壓,該封閉處所相對于空氣閘處所也保持正壓;⑤空氣閘的每一邊都應有聲光訓示器,如果兩扇門同時打開,訓示器應工作;⑥要監視空氣閘處所液貨蒸氣的浸入;⑦若機械通風發生故障時,應發出聲光報警,并自動切斷所有非合格防爆型裝置的電源。

★第三種形式:根據可能形成爆炸性氣體環境的物質情況劃分。共四類可能形成爆炸性氣體環境的物質情況(如下):

01

閃點(閉杯試驗)不超過60℃的可燃液體;

02

閃點(閉杯試驗)超過60 ℃,并且由于周圍環境或貨物加熱使得溫度上升到其閃點(閉杯試驗)以下15℃以内的可燃液體;

03

以氣體或液體狀态顯示的可瓦斯體;

04

可與其他材料或産品發生反應産生可燃性氣體物質(如酸性物)

(劃分較複雜,具體劃分可參照IEC 60092-502:1999 的要求。)

第一類:載運閃點不超過60℃可燃液體的液貨船,如油船和化學品船。該類液貨船的危險區域主要為:

0區:液貨艙、污油水艙以及含貨物管系等釋放源的内部空間等(如圖1)。鑒于運輸閃點不超過60℃的可燃液體、氣體的液貨船具有高度危險性,整個艙段都是危險區0區。該類液貨船的危險區域主要為:

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圖1

1區:與0區毗鄰的隔離空艙和壓載艙以及離主甲闆高度為2.4 m以内的區域等(如圖2)。液貨艙甲闆上部區域一般設有貨艙對外互通的開口,如洗艙蓋、液貨艙通風開口、艙室測深管開口等。

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圖2

2區:主甲闆上距離1區周圍1.5m以内的區域等(如圖3)。

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圖3

需要注意的是,部分液化品船舶裝有特殊透氣裝置,在液貨艙内壓力過高時,這些裝置會将貨艙内蒸汽物質釋放到外界空氣中,規定此透氣裝置的透氣管垂直位置,以6米為半徑的無限高度的垂直圓柱内劃分為1區,該1區以外4米劃分為2區(如圖4)。

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圖4

第二類:載運閃點超過60℃可燃液體,并且由于周圍環境或貨物加熱也不會使得其溫度上升到其閃點以下15 ℃的液貨船,如瀝青船。這類液貨船僅液貨艙、污油水艙以及含貨物管系等釋放源的内部空間可認為是2區,其他均為非危險區域。

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第三類:以氣體或液體狀态顯示的可瓦斯體。其0區、1區、2區等同于運打點滴貨閃點(閉杯試驗)不超過60℃ 可燃液體(不包括液化氣體)的液貨船中2區的劃分。設定次屏壁的獨立液貨艙的處所劃分如下:

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第四類:可與其他材料或産品發生反應産生可燃性氣體物質,如酸性物。其隻有1區、2區的劃分,劃分可以看做第一類0區、1區的區域變為第四類1區、2區的區域。

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典型位置分析

在一艘液貨船上,有三部分典型位置,即釋放源位置、毗鄰釋放源位置和安全位置,如液貨艙、有人員作業的毗鄰區、上層建築。

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圖 危險區域的劃分

圖中,由于載貨的性質,液貨艙整個艙段都是0類危險區。毗鄰于液貨艙,且安裝了帶有法蘭的貨物管系,沒有設定機械通風的艙室是1類危險區,如隔離空艙、留白處所或壓載艙。設定機械通風的貨泵艙由于管系較多,也屬于1類危險區。此類區域容易産生危險氣體聚集,應配備可瓦斯體檢測報警裝置或增加防爆型通風裝置,以減少危險氣體的聚集或降低危險氣體濃度。

液貨艙其開敞甲闆區域一般設有貨艙對外互通的開口,如貨艙出口、氣體或蒸氣出口、貨物管法蘭或貨物閥門等位置,距離該開口範圍内3m以内的區域為1類危險區,距離該1區範圍内1.5m以内的區域劃分為2區。在沒有對外互通開口的主甲闆區域,若能保證自然通風不受限制,可認定離主甲闆高度為2.4 m以内的區域為2區。

部分液化品船舶裝有特殊透氣裝置,如貨油艙透氣口和呼吸閥,在液貨艙内壓力過高時,這些裝置會将貨艙内蒸汽物質釋放到外界空氣中,在此透氣裝置的透氣管垂直位置,以6米為半徑的無限高度的垂直圓柱内劃分為1區,該1區以外4米劃分為2區。

對于上層建築,由于是人員工作和居住處所,要避免受到危險區域的影響,應設計為非危險區域。為保證生活區域的安全性,通常與液貨艙之間設定隔離空倉和貨泵艙,設有全面的監測和報警系統,敷設“A-60”級防火材料,保持水密分隔等。