生产场所危险等级划分.docx
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生产场所危险等级划分
生产区域防火防爆危险等级划分
四川美丰实业有限公司马小军
一、防火防爆等级划分依据：
1、《爆炸危险场所安全规定》1995
2、《建筑设计防火规范》GB50016-2006
3、《石油化工企业设计防火规范》2008版
4、《危险场所电气防爆安全规范》（AQ3009-2007）
5、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）
6、《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》（安监总管三〔2009〕116号）确定重点监管区域。
7、《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》HG20660–2000
8、《危险化学品重大危险源辩识》（GB18218-20009）
9、本生产区介质的理化性
二、防火防爆等级划分步骤：
1、按照生产区介质理化性、《石油化工企业设计防火规范》（2008版）对生产区域按工序划分火灾危险性。
2、按照《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）对办公区域、库房等进行危险等级划分。
3、按照《爆炸危险场所安全规定》（1995年）、《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》（HG20660–2000）对生产区域按工序划分爆炸危险等级。
4、按照《危险场所电气防爆安全规范》（AQ3009-2007）、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）对生产区域进行电气防爆危险等级分区。
5、按照《危险化学品重大危险源辩识》（GB18218-20009）确定重大危险源。
6、按照《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》（安监总管三〔2009〕116号）确定重点监管区域。
三、防火防爆等级划分方法：
采用危险度评价法进行进行防火防爆危险等级确定。
四、防火防爆等级划分
现以实业公司一分厂合成装置为例进行防火防爆等级划分，按照此方法，确定实业公司所有生产装置防火防爆危险场所。
（一）、火灾危险性分类：
1、主要介质的危害特点和理化性质：
序号
主要物料
危害特性
闪点
爆炸极限（v%）
火灾危险分类
1
天然气
易燃易爆
-188
5—15.8
甲
2
氢气
易燃易爆
/
4.0—74.2
甲
3
二氧化碳
有窒息危险
/
/
戊
4
氮气
有窒息危险
/
/
戊
5
氨
有毒、易爆
/
15.5—27.7
乙
2、生产区各建（构）筑物火灾危险类别确定：
依据：
1）、可燃气体的火灾危险性分类：
按可燃气体与空气混合物的爆炸下限：
甲＜10%（体积）乙≥10%（体积）
2）、固体的火灾危险性分类应按《建筑设计防火规范》（GB50016）的有关规定执行。
3）、设备的火灾危险类别应按其处理、储存或输送介质的火灾危险性类别确定。
4）、房间的火灾危险性类别应按房间内设备的火灾危险性类别确定。
当同一房间内，布置有不同火灾危险性类别设备时，房间的火灾危险性类别应按其中火灾危险性类别最高的设备确定。
但当火灾危险类别最高的设备所占面积比例小于5%，且发生事故时，不足以蔓延到其他部位或采取防火措施能防止火灾蔓延时，可按火灾危险性类别较低的设备确定。
5）、耐火等级：
全部钢筋混凝土结构，钢窗为一级；砖墙钢屋架，木门窗为二级；砖木结构为三级；简易建筑为四级。
生产区各建（构）筑物火灾危险一览表：
序号
单位
建（构）筑物名称
主要介质
结构
层数
耐火等级
火灾危险性分类
1
合成车间II氨
转化片区
天然气
氢气
框架
钢结构
4
一级
甲
2
脱硫片区
天然气
框架
1
一级
甲
3
中低甲片区
氢气
钢结构
1
一级
甲
4
脱碳片区
氢气
氮气
二氧化碳
框架
钢结构
高层
一级
甲
5
合成片区
氢气
氮气
氨
框架
4
一级
甲
6
压缩机厂房
氢气
氮气
氨
砖墙
钢屋架
2
二级
甲
7
冰机厂房
氨
框架
砖墙
2
二级
乙
9
氨库
氨
框架
砖墙
1
二级
乙
（二）、爆炸危险等级划分：
1、爆炸危险场所等级划分原则：
1）.危险等级划分依据物质性质、数量和工艺条件三个主要因素，每个因素分为A、B、C三级。
（见下表）
2）.物质性质最为危险或数量特别大或工艺条件最为特殊为A级，B级次之，C级最小。
3）.工艺条件分为温度、压力和化学反应三个子因素，每个子因素同样分为a、b、c三级，根据三个子因素的级，按照二个c级相当于一个B级，二个b级相当一个A级的原则，定出一个工艺条件的级。
4）.危险等级划分的三个主要因素一个为A级，一个为B级，一个为C级及以上者为特别危险场所；三个主要因素中一个为B级、二个为C级以上者为高度危险场所；在高度危险场所规定的级以下者为一般危险场所。
5）.危险等级划分时，危险场所的周围环境条件和发生过重大事故是作为附加因素考虑的，当周围环境条件较差或发生过重大事故的场所，应提高一个危险等级。
A
B
C
物质
1.闪点≤28℃的液体
2.爆炸下限＜10％的气体
3.常温下受到水或空气中蒸汽的作用，能产生可燃气体并引起爆炸的物质
1.闪点＞28℃至＜60℃的液体
2.爆炸下限≥10％的气体
闪点≥60℃的液体
工艺条件
温度
在1000℃以上使用，其使用温度在燃点以上
1.在1000℃以上使用，但使用温度未达燃点
2.在250～1000℃中使用，使用温度在燃点以上
3.在碳钢或其它金属转变温度下的低温使用
1.在250～1000℃中使用，但使用温度未达燃点
2.未满250℃，但使用温度在燃点以上工艺条件
压力
操作压力在100MPa以上
1.操作压力在10～100MPa
2.操作压力低于500毫米汞柱绝对压力
1.操作压力在2.5～10MPa
2.操作压力在10毫米汞柱绝对压力以下
化学反应
1.在爆炸极限附近进行反应
2.用纯氧直接进行氧化反应
3.剧烈放热的硝化反应
1.升温速度＞400℃/min
2.中等放热反应的卤化、烷基化、酯化、加成、氧化、聚合、缩合等
3.间隙式反应作业
4.系统等进入空气可能发生危险反应的作业
1.升温速度4～400℃/min
2.一般放热反应的磺化、异构化、中和等
数量
生产装置
气体500m3以上
液体50m3以上
1.闪点＞28℃至＜60℃的液体
2.爆炸下限≥10％的气体
气体10～100m3以上
液体5～10m3以上
储存装卸
气体10000m3以上
液体1000m3以上
气体1000～10000m3以上
液体100～1000m3以上
气体100～1000m3以上
液体10～100m3以上
2、爆炸危险等级划分对照表：
工艺条件
总危险特性
A
B
温度、压力、化学反应三个子因素
a
b
c
a
a
b
a
b
b
a
b
c
b
b
c
b
c
c
c
c
c
c
c
-
c
-
-
再将三个主因素按下表定出场所的危险等级，如考虑附加因素时，应以文字形式表达清楚。
危险场所
特别
高度
一般
三个主因素
A
A
A
A
A
B
A
B
B
A
B
C
B
B
C
B
C
C
C
C
C
C
C
-
C
-
-
生产场所等级划分一览表
一级因素
物质
工艺条件
数量
等级
二级因素
/
温度
压力
化学反应
总危险特性
/
序号
生产场所
介质
/
/
/
/
/
/
1
脱硫
天然气
A
b
b
b
A
A
特别
2
一、二段
天然气
氢气
A
b
b
b
A
A
特别
3
中、低、甲
氢气
氮气
A
b
b
b
A
A
特别
4
脱碳
氢气
氮气
二氧化碳
A
c
b
c
A
A
特别
5
合成
氢气
氮气
二氧化碳
A
b
a
b
A
A
特别
6
天压机
天然气
A
c
b
b
A
A
特别
7
联压机
氢气
氮气
氨
A
c
a
b
A
A
特别
8
循环机
氢氮气
氨
A
c
a
b
A
A
特别
9
冰机
氨
B
c
b
c
A
B
特别
10
氨库
氨
B
/
b
/
B
B
高度
（三）、生产区域进行电气防爆危险等级分区
1、爆炸性气体环境应根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，按下列规定进行分区：
0区：
连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境；
l区：
在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境；
2区：
在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境，或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境。
注：
正常运行是指正常的开车、运转、停车，易燃物质产品的装卸，密闭容器盖的开闭，安全阀、排放阀以及所有工厂设备都在其设计参数范围内工作的状态。
2、符合下列条件之条时，可划为非爆炸危险区域：
一、没有释放源并不可能有易燃物质侵入的区域；
二、易燃物质可能出现的最高浓度不超过爆炸下限值的10％；
三、在生产过程中使用明火的设备附近，或炽热部件的表面温度超过区域内易燃物质引燃温度的设备附近；
四、在生产装置区外，露天或开敞设置的输送易燃物质的架空管道地带，但其阀门处按具体情况定。
3、释放源应按易燃物质的释放频繁程度和持续时间长短分级，并应符合下列规定。
一、连续级释放源：
预计长期释放或短时频繁释放的释放源。
类似下列情况的，可划为连续级释放源：
1．没有用惰性气体覆盖的固定顶盖贮罐中的易燃液体的表面；
2．油、水分离器等直接与空间接触的易燃液体的表面；
3．经常或长期向空间释放易燃气体或易燃液体的蒸气的自由排气孔和其它孔口。
二、第一级释放源：
预计正常运行时周期或偶尔释放的释放源。
类似下列情况的，可划为第一级释放源：
1．在正常运行时会释放易燃物质的泵、压缩机和阀门等的密封处；
2．在正常运行时，会向空间释放易燃物质，安装在贮有易燃液体的容器上的排水系统；
3．正常运行时会向空间释放易燃物质的取样点。
三、第二级释放源：
预计在正常运行下不会释放，即使释放也仅是偶尔短时释放的释放源。
类似下列情况的，可划为第二级释放源：
1．正常运行时不能出现释放易燃物质的泵、压缩机和阀门的密封处；
2．正常运行时不能释放易燃物质的法兰、连接件和管道接头；
3．正常运行时不能向空间释放易燃物质的安全阀、排气孔和其它孔口处；
4．正常运行时不能向空间释放易燃物质的取样点。
四、多级释放源：
由上述两种或三种级别释放源组成的释放源。
4、按下列释放源的级别划分区域：
存在连续级释放源的区域可划为0区；
存在第一级释放源的区域可划为1区；
存在第二级释放源的区域可划为2区。
因本装置在正常运行时，压缩工序每小时进行一次油水排放，同时压缩机和阀门等的密封处也有可能释放易燃物质，而且易燃物质的爆炸下限<10%。
属于第一级释放源。
电气防爆危险等级分区一览表
序号
岗位
介质
释放源
区域等级
1
脱硫
天然气
二级
2区
2
一、二段
天然气
氢气
二级
2区
3
中、低、甲
氢气
氮气
二级
2区
4
脱碳
氢气
氮气
二氧化碳
二级
2区
5
合成
氢气
氮气
二氧化碳
二级
2区
6
天压机
天然气
一级
1区
7
联压机
氢气
氮气
氨
一级
1区
8
循环机
氢氮气
氨
一级
1区
9
冰机
氨
二级
2区
10
氨库
氨
二级
2区
（四）重大危险源辨识
根据《危险化学品重大危险源辨识》（GB18218-2009）的规定，重大危险源是指长期地或者临时地生产、搬运、使用或储存危险物品，且危险物品的数量等于或超过临界量的单元。
1、单元划分
根据《危险化学品重大危险源辨识》（GB18218-2009）的规定，同时结合装置实际情况，将合成氨生产装置与贮藏装置分开做为两个单元进行重大危险源辨识。
以便于进行管理。
2、辨识依据
以合成氨生产装置与贮存装置作为评价单元，考察单元内存在哪些易燃易爆的危险物质，确认其存放数量是否等于或超过临界量。
1）单元内存在危险物质为单一品种，则该物质的数量即为单元内危险物质总量，若等于或超过相应的临界量，则定为重大危险源；
2）单元内存在多种物质时，则按式
（1）计算，若满足式
（1），则定为重大危险源：
（1）
式中：
q1，q2……qn——每种危险物质实际存在量，t；
Q1，Q2……Qn——与各危险物质相对应的生产场所或贮存区的临界量，t。
3、物质的临界量
根据《危险化学品重大危险源辨识》（GB18218-2009）的规定，本项目涉及的危险化学品及危险品临界量见下表：
物质临界量一览表
物质类别
物质或物品名称
性质及主要危险
临界量
备注
易燃气体
甲烷
易燃易爆
50t
氢气
易燃易爆
5t
毒性气体
氨
易燃易爆，高毒
10t
注：
上表物质分类按照《危险货物分类和品名编号》（GB6944-2005）和《危险货物品名表》（GB12268-2005）确定。
4、辨识结果
根据合成氨生产装置及储存装置的实际情况，其合成氨生产是一个连续的生产过程，物料输入量需根据工艺需要而设定，在相对时点内其系统内物料量是相对稳定的，根据这一特定现象，在确定危险物质的数量时参照了道化学火灾、爆炸指数法确定工艺过程中液体或气体的数量，我们对系统所存物质，取10min为一单元时点，从而计算物质存量，是否构成重大危险源。
1）生产装置中危险物质量
已知：
天然气进气流量：
15万NM3/d
天然气密度：
0.7174kg/Nm3
则10min合成氨装置消耗天然气为：
15万NM3/天÷24÷60×10min×0.7174kg/Nm3＝0.75吨
2）液氨储存量
该装置设有8个100m3液氨储罐，则液氨的最大储存量为：
W=0.9×（100m3×8）×0.6t/m3=432t。
故合成氨生产装置不构成重大危险源，贮存装置（氨库）构成重大危险源。
（五）重点监管区域
根据《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》，
首批重点监管的危险化工工艺目录：
五、合成氨工艺
5、合成氨工艺
反应类型
吸
热反应
重点监控单元
合成塔、压缩机、氨储存系统
工艺简介
氮和氢两种组分按一定比例（1：
3）组成的气体（合成气），在高温、高压下（一般为400-450℃，15-30MPa）经催化反应生成氨的工艺过程。
工艺危险特点
（1）高温、高压使可燃气体爆炸极限扩宽，气体物料一旦过氧（亦称透氧），极易在设备和管道内发生爆炸；
（2）高温、高压气体物料从设备管线泄漏时会迅速膨胀与空气混合形成爆炸性混合物，遇到明火或因高流速物料与裂（喷）口处摩擦产生静电火花引起着火和空间爆炸；
（3）气体压缩机等转动设备在高温下运行会使润滑油挥发裂解，在附近管道内造成积炭，可导致积炭燃烧或爆炸；
（4）高温、高压可加速设备金属材料发生蠕变、改变金相组织，还会加剧氢气、氮气对钢材的氢蚀及渗氮，加剧设备的疲劳腐蚀，使其机械强度减弱，引发物理爆炸；
（5）液氨大规模事故性泄漏会形成低温云团引起大范围人群中毒，遇明火还会发生空间爆炸。
典型工艺
（1）节能AMV法；
（2）德士古水煤浆加压气化法；
（3）凯洛格法；
（4）甲醇与合成氨联合生产的联醇法；
（5）纯碱与合成氨联合生产的联碱法；
（6）采用变换催化剂、氧化锌脱硫剂和甲烷催化剂的“三催化”气体净化法等。
重点监控工艺参数
合成塔、压缩机、氨储存系统的运行基本控制参数，包括温度、压力、液位、物料流量及比例等。
安全控制的基本要求
合成氨装置温度、压力报警和联锁；物料比例控制和联锁；压缩机的温度、入口分离器液位、压力报警联锁；紧急冷却系统；紧急切断系统；安全泄放系统；可燃、有毒气体检测报警装置。
宜采用的控制方式
将合成氨装置内温度、压力与物料流量、冷却系统形成联锁关系；将压缩机温度、压力、入口分离器液位与供电系统形成联锁关系；紧急停车系统。
合成单元自动控制还需要设置以下几个控制回路：
⑴氨分、冷交液位；⑵废锅液位；⑶循环量控制；⑷废锅蒸汽流量；⑸废锅蒸汽压力。
安全设施，包括安全阀、爆破片、紧急放空阀、液位计、单向阀及紧急切断装置等。
五、采用危险度评价法进行防火防爆危险等级确定。
结合实业公司自身特点，根据以上各标准、规范的划分，编制一个适合我公司的“危险度评价取值表”。
规定单元危险度由防火等级、防爆等级、电气防爆等级、重大危险源和重点监控工艺五个项目共同确定，其危险度分别按A=10分、B=5分、C=2分、D=0分赋值计分，由分数之和确定各单元的危险等级。
危险程度分级标准见下表。
危险程度分级标准
单元赋值累计
等级
危险程度
25分以上
高度危险
10～25分
中度危险
10分以下
低度危险
25分以上是具有高度危险（Ⅰ级）的单元、10～25分为具有中度危险（Ⅱ级）的单元，10分以下为低危险度（Ⅲ级）单元。
以其中单元最大危险度作为本装置的危险度。
危险度评价取值表
分值
项目
10分
5分
2分
0分
防火等级
甲
乙
丙
丙以下
防爆等级
特别
高度
一般
/
电气防爆等级
0区
1区
2区
/
重大危险源
是
/
/
否
重点监控单元
是
/
/
否
以合成装置为例进行确定：
序号
岗位
防火等级
防爆等级
电气防爆等级
重大危险源
重点监控单元
总分
危险等级
1
脱硫
10
10
2
0
0
22
中度
2
一、二段
10
10
2
0
0
22
中度
3
中、低、甲
10
10
2
0
0
22
中度
4
脱碳
10
10
2
0
0
22
中度
5
合成
10
10
2
0
10
32
高度
6
天压机
10
10
5
0
0
25
高度
7
联压机
10
10
5
0
10
25
高度
8
循环机
10
10
5
0
10
25
高度
9
冰机
5
10
2
0
0
17
中度
10
氨库
5
5
2
10
10
32
高度
六、防火防爆划分总结
按照此办法对四川美丰实业有限公司区域进行防火防爆等级确定如下：
1、高度危险区域：
合成装置中包括：
天压机厂房区域、联压机厂房区域、循环机厂房区域、合成塔区域、氨库区域。
尿素装置中包括：
尿素泵房区域（泄漏的可能性、职业危害等方面确定）。
2、中度危险区域：
合成装置中包括：
一、二段区域、中低甲区域、脱碳区域、冰机区域。
尿素装置中包括：
尿素主厂房区域（二楼以上）、水解装置区域。
3、低度危险区域：
除上述区域外，均属于低度危险区域。
七、各危险区域防火防爆技术和管理措施：
（一）、高度危险区域
1、
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