—--------

、


相关规范及常识点


1、



氨水的爆炸区域划分


《爆炸危险环境电力装置设计规范》 GB50058-2014 2、《城镇燃气设计


规范（2020年版）》GB50028-2006基本常识点：氨水因其容易分解挥发，所以需要密封保存。




二、氨的爆炸分级、分组及划分方法


根据《爆规》的附录C可以查到液氨的物料特性。


氨：气态，IIA T1。爆炸下限15%，爆炸上线28%。相对密度0.6。根据《爆规》的2.0.26，氨


属于比空气轻的气体。


续表C


5

6

序号

物质

分子式

级别

引燃温度

:引燃

闪点

爆诈极限V%

相对

名称

组别

温度（t）

(£)

下限

上限

密度

9?

含輒化合物

二氯甲烷 （甲叉二氯》

CHgCIg

∏ A

Tl

556

13. 00

23+00

2. 90

94

乙酰氯

CHaCOCI

∏Λ

T2

390

4

:-------------------------------------------------------------:

2. 70

95

氯乙醇

CH2ClCHzOH

四、含硫化吊

∏ A

:物

T2

425

60

4,90

15.90

2, 80 .

96

乙硫醇

C2H5SH

∏A

T3

300

<-18

2. 80

18.00

2. 10

97

丙硫觀-】

UA

98

亮吩

CH = CHCH-CHs

∏A

T2

395

L 5。

12.50

2.90

99

四氢囁吩

CH2(CHz)2CH2S

∏A

T3

.

100

氨

五、含血化噎

NH3

A物

DA

Tl

65】

气态

15. 00

28. 00

0.60

101

乙脯

CH3CN

QA

Tl

524

6

3√00

16.00

L 40 :

102

亚硝酸乙酯

CH3CHsONO

HA

T6

90

-35

4.00

50. 00

2.60


2*0.25 重于空气的气体或蒸气 Eeavier than air gases or vapors

相对密度大于1. 2的气体或蒸气。

2・0・26 轻于空气的气体或蒸气   lighter-than-air gases or va

pors

相对密度小于0. 8的气体或蒸气。


氨水，若考虑防爆划分的话，参考《爆规》的附录B-5。

5对于可燃物质轻于空气，通风良好旦为第二级释放源的主 要生产装置区（图B. 0∙ 1-7）,当释放源距地坪的高度不超过4. 5m 时，以释放源为中心，半径为4. 5m,顶部与释放源的距离为4. 5m, 及释放源至地坪以上的范围内可划为2区.



阳2区


图R0. 1-7可燃物质轻于空气、通风良好的生产装置区 注：释放源距地坪的高度超过4. 5m时，应根据实践经验确定.

• 36 •


三、是否需要考虑爆炸划分


1、《爆规》的2.0.26条的条文说明


2.0.26本条说明如下：

（1）对于相对密度在0.8至1.2之间的气体或蒸气应酌情考虑。

（2）经验表明，氨很难点燃，而且在户外释放的气体将会迅速扩散，因此爆炸性气体环境的范围将

被忽略。2、《城镇燃气设计规范（2020年版）》GB50028-2006，附录B-2


表&2煤气净化车间主要生产场所爆炸和火灾危险区域等级


生产场所或装置名称

区域等级

煤气鼓风机室室内、粗苯（轻苯）泵房、溶剂脱酚的溶剂泵房、 哦唉装置室内、干法脱硫箱室内_________________

1区

1初冷器、电捕焦油器、硫铁饱和器、终冷、洗氨、洗苯、脱 硫、终脱蔡、脱水、一氧化破变换等室外煤气区；

2粗苯蒸循装置、毗嚏装置、溶剂脱酚装置等的室外区域；

3 无水氨（液氨）泵房、无水氨装胃的空外区域；

2区

I浓氨水（》8%）泵房.浓氨水生产装置的室外区域；

5粗米储槽、轻苯储槽

脱硫剂再生装置

10区

硫磺仓库

11区

焦油氨水分离装置及焦油储槽、焦油洗油亲房、洗苯洗蔡泵房、 洗油储槽、轻柴油储槽、化验室

21区


121


续表B∙2


生产场所或装置名称

区域等级

I稀稀水（＜W%）储槽、I稀飴水泵房、硫彼厂房、硫佞包装设施 及仓库、酸碱泵房、磷桜溶液泵房

非危险区


注：1所有室外区域不应整体划分某级危险区.应按现行国家标准《爆炸和火灾 危险环境电力装置设计规范》GB 50058,以释放源和释放半径划分爆炸危 险区域.本表中所列室外区域的危险区域等级均指释放半径内的爆炸危险 区域等级.万被划人的区域则均为非危险区.

2当本表中所列21区和非危险区被划人2区的释放源释放半径内时,则此区 应划为2区。


从上可以看出，浓氨水（≥8%）需要考虑2区，稀氨水（＜8%）为非危险区。并且可以从其注释可以 看出，爆炸区具体是需要结合释放源的位置，按释放半径来划分。


3、《爆规》的3.2.2条3.2.2符合下列条件之一时，可划为非爆炸危险区域：

1没有释放源且不可能有可燃物质侵入的区域；

2可燃物质可能出现的最高浓度不超过爆炸下限值的10％；

3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可燃物质引燃温度的设

备附近；

4在生产装置区外，露天或开敞设置的输送可燃物质的架空管道地带，但其阀门处按具体情况确


定。对于氨，其爆炸下限为15%。若气体混合物的最高浓度不超过爆炸下限的10%（即1.5%），


则可以根据此条直接划为非爆炸危险区。


三、氨水的体积浓度值


《氨水罐的火灾和爆炸危险性分析》郑鲜等，以下摘自其文章。


1氨水溶液的汽液平衡关系

目前,我国常见的常压氨水储罐设计如图1


所示,储罐除了进出物料所需装置外，为了维持氨 罐的压力，储罐设有吸入装置如单吸真空阀和呼 出装置如水封装置。氨罐进料时，通过连接至水 封罐的排气管道排出一部分气体，以保持罐内压 力不超过设定值；当出料时，通过呼吸阀吸入一部 分空气，以避免氨罐出现真空，罐的上部气相空间 为氨气、水蒸气、空气的混合物。混合物是否具有 爆炸危险性，需要知道混合豳中氨的体积浓度与 氨的爆炸上下限体积浓度的关系。


单吸真空阀



不同浓度的氨水，在不同环境温度时，其上部气相空间的混合物比例如下图所示：


为更直观的观察数据，根据表3和表4,以温 度为横坐标,氨体积分数为纵坐标,绘制不同浓度 的氨水的氨体积分数随温度变化的曲线，同时将 氨的爆炸下限（15. 7% ）和爆炸上限（27.4% ） 一同 绘制在坐标系中，如图2所示。


^∙^s⅛




温度/七


图2不同浓度氨水罐气相空间氨体积分数 随温度变化曲线


由图2可看出：在温度为-20 ~49 电时，不同 浓度的氨水,在不同的温度区间内，氨的体积浓度 都有可能处于其爆炸极限之间，氨水浓度越高，气 相空间处在氨的爆炸极限范围内所对应的温度越 低。对于不同浓度的氨水罐，其气相空间混合物在 氨的爆炸极限范围内所对应的温度列于表5。

表5氨水罐气相空间混合物在氨的爆炸极限 范围内所对应的温度


氨水摩尔浓度，%

10

15

20

25    30

爆炸极限所对应的

上限44.0

30.0

20.0

9.0   -1

温度/t

下限 30.0

18.5

7.0

-5.0 -13.0


从上图可以看出，10%的氨水，在环境温度在30℃左右时，氨水罐上方的气相空间混合物就已达


到了氨的爆炸下限。也可以理解为10%的氨水，其上部气相空间的混合物若发生泄漏，需要按二


级释放源来考虑。


四、氨水事故爆炸案例及其原因分析汇总


1、淄博周村区嘉周热电有限公司脱硫脱硝装置氨水罐


发生爆炸（氨水浓度20%）


（一）直接原因

11月7日22时，封闭罐体人孔，因未对氨水储罐进行惰性气体吹扫、置换，氨水储罐内存有空 气，氨水储罐注入氨水后，挥发出的氨气与罐内空气形成了爆炸性混合气体.安装人员进行直管段与U 形弯管焊接作业时，未采用隔断措施，焊接产生的火花引燃了氨水储罐顶部与水封罐之间管道内混合气 一一            一 一一 一.                      -

吃直管段内燃爆的混合气体又引燃了氨水储罐内爆炸性混合气体，使罐内压力异常升高，罐底与罐体 东南方向的结合处撕裂，大量气液混合物喷出，反冲力使氨水储罐抬高并抛出35米坠落，是导致事故 发生的直接原因。


2、贵州芭田生态工程有限公司“5·9”锅炉车间 脱硫氨水罐爆炸事故


（-）直接原因：

贵州芭田生态工程有限公司锅炉车间工人陈阳刚和邓华忠在1#氨水罐安装循环管，违章进 行动火作业（没有按贵州芭田生态工程有限公司企业标准QDBT G 318048-2018的规定办 理动火作业证，没有进行动火分析），致使在作业过程中氨水罐内氨水外泄汽化与空气混合 物达到爆炸极限，焊接电弧火花！麽了氢气，发生爆炸。


3、内蒙古和发稀土“3·21”爆炸事故


经过调查，造成i死3伤的包头"3 • 21"和发稀土氨水罐爆炸事故原因查明，爆炸的 直接原因是由旅工人员违章操作所致«

3月21日下午三点，位于包头市九原区的和发稀土有限责任公司稀土分厂发生一起 "氨水储罐爆炸事故"，事故造成2死3伤。目前，其他三人病情稳定。

事故发生后，包头市政府责成相关部门人员及时赶赴事故现场处置，善后工作及事 故调查也相继展开。经过三天的缜密调查，事故原因已初步查明，原因是，企业在为对 氨水储罐的氨水倒罐清罐置换气体浓度监测，确保安全的前提下，施工改造作业人员违 童操作，用Z烛气焊对金属罐顶切割,_明火作、也,造成非密闭（罐顶部有敞开式呼吸孔） 固定顶金属储罐内的氨水挥发出的氨气与空气混合气体达到爆炸极限，遇明火发生爆 炸，                                ^


4、从以上三个爆炸事故可以看出，其直接原因基本相同：即在罐顶或罐子处，没有采取一定措


施前提下直接明火作业，直接发生爆炸事故。根据《爆规》的3.1.2条可以晓得发生爆炸的2个


基本条件：一是存在爆炸性气体混合物，二是火花、电弧或高温。


总结：


1、建议按《城镇燃气设计规范（2020年版）》GB50028-2006中，浓氨水（≥8%）需要考


虑2区，稀氨水（＜8%）为非危险区。2、采用防爆产品更像是安全的最后一道防线但不是其唯


一手段，同样重要的也包括：前期工艺布置、、可燃气体探测、事故排风，和后期的人工操作要 求等。但其之间不是相互替代关系：比如做好事故排风和可燃探测，不意味着可以不考虑防爆； 或者设置防爆设备后可以弱化其他环节的要求。每一步都做好才能最大限度地减小爆炸事故的发 生。3、个别行业有特殊规定的按其规定执行。

《冷库设计规范》GB 50072-2021 。本规范的核心思想是尽量减少制冷机房内的用电设备数量， 但规范大大增加了其他方面的措施要求，只要求部分在泄漏时仍需工作的设备采用防爆型。比如


其要求应设置控制室，相应控制设备不应布置在制冷机房内，宜布置在控制室。事故风机供电也 要求专用的供电回路，配电控制箱宜独立设置，等等。

7.2.8氨制冷机房的应急照明应按爆炸性气体环境进行设计。

3安装在制冷机房的声光警报装置应按爆炸性气体环境进

行设计。      /'

9∙3. I制冷机房的通风设计应符合下列规定：

I制冷机房日常运行时应保持通风良好•通风计应通过计算

确定，通风换气次数不应小于4次/h<,当自然通风无法满足要求

• 59 .


时应设置日常排风装置。

2采用卤代姪及其混合物、二氧化碳为制冷剂.二氧化碳为 载冷剂的制冷机房应设置事故排风装置.排风换气次数不应小于 12次/h.排风机数量不应少于2台。

3氨制冷机房应设置事故排凤装置•事故排风量应按每平方 米建筑面积每小时不小丁■ 183m进行计算∙ [I最小排风址不应小 于34000m /h。氨制冷机房的事故排凤机应选用防爆型，排风机 数材不应少于2台。


来源：


中国化学品安全协会


编辑：佑安