
VOCs環(huán)保治理設(shè)施有關(guān)廢氣爆炸極限的計(jì)算方法
首先介紹下什么是爆炸極限,可燃?xì)怏w在空氣中遇明火火種爆炸的最低濃度,稱之為爆炸下限(LEL—Lower Explosive Limit);可燃?xì)怏w在空氣中遇明火火種爆炸的最高濃度,稱之為爆炸下限(UEL—Upper Explosive Limit)。
LEL和UEL的計(jì)算公式通常用于氣體或蒸汽混合物的爆炸性質(zhì)分析: - LEL =(最低爆炸濃度)/(混合物中氣體總體積) - UEL =(最高爆炸濃度)/(混合物中氣體總體積)。對(duì)于兩種或多種可燃蒸氣混合物,如果已知每種可燃?xì)獾谋O限,那么根據(jù)萊?夏特爾定律,可以算出與空氣相混合的氣體的爆炸極限。
然后,介紹下VOCs如何分級(jí),根據(jù) GB50058-2014《爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》 第3.4.1條可知,分級(jí)是按最大試驗(yàn)安全間隙MESG來(lái)判定的。見下圖
對(duì)于常見的氣體對(duì)應(yīng)關(guān)系如下:
IIA :甲烷、柴油等(數(shù)量多)
IIB :乙烯、乙二醇等(數(shù)量多);
IIC :氫氣、乙炔、二硫化碳、硝酸乙酯、水煤氣
對(duì)于設(shè)備來(lái)講,氣體爆炸環(huán)境中,IIC的保護(hù)等級(jí)最高。
而對(duì)VOCs混合氣體,有關(guān)規(guī)定如下:
這里還要特別說(shuō)明,對(duì)于含有像氮?dú)膺@樣的惰性組分的混合氣體,如果氮?dú)獾捏w積小于5%,則氮?dú)釳ESG值取無(wú)窮大;如果氮?dú)獾捏w積大于或等于5%,則氮?dú)釳ESG值取2。根據(jù)以上信息可算出結(jié)果。
綜上,我們總結(jié),
1、并不是混合氣體只要含有氫氣就需要IIC級(jí)別。具體需要看氫氣的含量和其他氣體的含量。
2、混合氣體不能看作幾種獨(dú)立氣體來(lái)劃分。
3、但在工程實(shí)際中,更多時(shí)候是很難得到混合氣體的比例,且就算曉得某一設(shè)備內(nèi)的混合氣體比列,待其進(jìn)入下一段工藝,比列又變化了,不少同仁會(huì)選擇更嚴(yán)的防爆等級(jí)。
4、《爆規(guī)》的5.2.3條文說(shuō)明中的計(jì)算方法引用的是NFPA497-2008。NFPA497從2012年版本升4級(jí)了方法,計(jì)算中增加了各組分氧氣消耗量的考量。目前《爆規(guī)》的計(jì)算更嚴(yán)格,但NFPA497新的計(jì)算方法更加符合實(shí)際。SH/T3413-2019《石油化工石油氣管道阻火器選用、檢驗(yàn)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》6.1條文說(shuō)明也給出了混合氣體組別的計(jì)算方法,與NFPA497的新方法相同。