防爆空調機組的應用和未來發展趨勢

新版的（GBQ4-98）《石油化工采暖通風與空氣調節設計規范》中引用了GBJ16-則年總節電量為：948kW*h每度電費按0i5元計，則每年節電費為：22.2產品質量的提高改造前該系統由于操作不合理，T501產品的一級品率僅為60%~70*，改造后由于滿足生產工藝要求，一級品率提高到95%以上22.3提高了安全生產的可靠性該系統未改造之前，每篩精制完后，靠帶有彈簧的鋼絲膠帶抱閘制動，這樣在制動過程中由于鋼絲裸露，或膠帶表面帶有雜物在摩擦過程中可產生火花，而離心機從布料到精制的過程中，生產現場都有乙醇泄漏的可能，該系統生產過程中在條件巧合時可能發生火災這對安全生產非常不利，該系統改造后，由于增設了能耗制動單元，在制動時，電機斷電后的轉動慣量轉化為電能，被安裝在配電間的能耗電阻所吸收，這樣就大大地提高了該裝置安全生產的可靠性3變頻器的進一步推廣應用由上述計算可知變頻器節能明顯，收回投入較快，產品質量得到了提高，運行安全可靠性增加，使企業領導對交流變頻技術有了更深的認識，變頻器在我公司得到了廣泛的應用，1996以來，我們先后在煉油一廠、煉油二廠、化工三廠、供排水廠、熱電廠安裝了45套變頻器，均取得了較好的效果，2001年大修期間又計劃安裝11套，可以肯定，由于變頻器運行可靠、節能顯著，將在我公司得到更廣泛的推廣應甩定“甲、乙類生產廠房不應采用循環空氣”同時，石化98又具體規定了服務于石化甲、乙類生產廠房的送風機及其電機若安裝于爆炸危險區域內（無論室內、室外），應用防爆型送風設備，且送風設備不能與排風設備布置在同一個通風機房內。

　　如果送風設備非防爆，那么設在爆炸危險區域外，而且送風干管上有止回閥。進風口（新風口位置設在爆炸危險區域外。

　　這一系列的規定，明確地告訴設計者，對于甲、乙類生產廠房的通風，采用直流式送風系統如果空調機組、冷風機組等是普通型的，只能安裝在爆炸危險區域外。這些規定，對某些具有爆炸危險、又要求低溫室內空氣環境（例如20C以下乃至更低）操作和儲存的石化甲、乙類生產廠房的設計帶來了困難，例如，低溫的化學品庫，汽油、油漆涂料溶劑的倉庫，過氧化物的儲存或制備間等。

　　這些廠房的特點是：

       ①具有爆炸危險的物料，都是可燃易燃的液體或會揮發易燃易爆氣體，有的物料閃點低于28C；

      ②在低溫條件下保存或操作。室內的通風換氣既要稀釋有害物濃度，又要保證室內的溫度。如果采用室外直流風來實現通風和維持室內低溫要求，則會出現下列問題：1.為保證室內的換氣次數（通風量）和維持室內低溫，勢必要求送入的風量要大，送風的溫度要低對于機組來說，為處理直接進入冷風機組的新風，使之降至較低的送風溫度所耗用的冷量要大，沒有定型機組可選2由于低溫化學品庫或制備間，都是儲存或生產甲、乙類的火災爆炸危險物品，而國內過去尚無定型的防爆冷風機組或屋頂式空調機如果采用一般非防爆機組，則布置上有限制，也就是安裝在遠離生產廠房的非爆炸危險區域一般來說，應距甲、乙類生產廠房15m以上，這在總圖布置上不易做到從上述可知，對于有低溫要求的非冷庫性的石化甲、乙類生產廠房的通風空調，若進行直流冷風降溫，不但設備大耗電多，而且防爆的機組不好解決，機房的布置和占地也大為此，一種采用防爆空調機組對室內空氣進行循環冷卻，以及設置僅滿足操作人員對新風要求的防爆排風系統統），并與間歇運行相結合的空調降溫方式，隨著國產防爆空調機組的生產發展，也在消防部門的認可下，得到了應甩筆者在某些工程中的設計應用，深感此方案可達到布置簡單節約電能投資省、占地小的效果。為此，就國產防爆空調的應用及其生產發展現狀作一介紹。

　　防爆空調機組的應用正如前述，防爆空調機組的應用，可以解決某些石化甲、乙類有爆炸危險的廠房、倉庫的通風空調降溫問題，又能節約能源，特別適合于那些本身所需的通風量小而又要求低溫環境的危險庫房、化學品倉庫以及小型化工生產的廠房、車間使用。

　　國外的石化裝置中，也應用防爆空調機組來解決化學品庫處于爆炸危險區域的小型操作室、計量室的夏季降溫問題美國和意大利有公司專門生產防爆空調機組筆者90年代初，曾為某一合資工廠的過氧化物儲存和制備間的低溫空調通風工程選用了防爆空調機組方案其設計情況以及方案比較介紹如下：某合資工廠提出的儲存過氧化物的設計溫度為：過氧化二苯甲酰，其加速分解的溫度（SADT）為75/80C；甲方要求儲存溫度為30C，庫房報警溫度為35C有機過氧化物為不穩定的化合物，在此較低的溫度下就會分解，而分解時會放出熱量，并由于溫度的升高使分解加速如果由于住址貨物堆積、散熱面積小或環境溫度高使熱量不能傳至外界，自加熱就會加速，并引起劇烈燃燒或熱爆炸因此，該庫房被確認為甲類防火和2區爆炸危險環境由于該過氧化物在70C時，無揮發性氣體產生，不需要大量的空氣進行換氣，而只要求通風良好。又因操作人員并不經常停留其中，所需的新風量也不大，可以從自然通風中解決，為解決該品種過氧化物的30C以下儲存問題，設想下述兩個方案，并進行了技術經濟比較，見表1方案I：直流式冷風降溫方式采用防爆的風冷冷風機組（方案IA）兩臺（一開一備），或采用普通的風冷屋頂式空調機組（方案IB）兩臺（一開一備），都用風管將冷風送入庫房內，再由庫房內大門上空的百頁窗排風，氣流組織自下而上方案IA，采用風冷冷風機組改裝為防爆型，性能要求為：制冷量92kW，風量11000m3/h，電動機功（新風從新風口接送入或設1個小型的惠風也系釀嬉g%%機組組口出口口靜以動機功率約36kW表1方案的技術經濟比較方案I方案條件庫房面積設計庫溫?！玻簣缶瘻囟??！玻嚎照{降溫方式直流低溫送風+自然排風室內循環風冷卻+間歇排風新風量（直流風量）設計冷負荷空調負荷2）新風負荷總冷負荷設備設計設備總臺數主要設備型號風冷冷風機組用LF90N改造防爆風冷屋頂式空調機組，用WLF842改造防爆用電設備總容量耗電量機房面積（框架）兩層高3.W0僅室外機布置在墻上或地面，為了安全，可設置柵欄技術經濟比較方案比較及優缺點防爆直流冷風機，無定型產品機房占地大耗電多要有風管系統1.主機雖非防爆，但仍要改造（要求小風量，大制冷量）2要設單獨的土建框架，占地大總圖位置大耗電多風管系統耗電小不要專門場房，占地小3設備尺寸小若用國產防爆空調機組，投資省設有風管系統有防爆排風機（間歇運行，減少冷耗，節電）注）1）有三個庫房，10/102要求相同，103庫溫高一些，因為送風量及負荷均小一些。

　　2）指除新風負荷外的全部冷負荷。

　　從兩方案的對比可知，方案無論從設備、機房面積、耗電大小及投資來看，明顯地優于方案I，但方案采用了循環風冷卻，與規范規定石化甲、乙類生產廠房采用直流風的要求有悖也只有生產廠房（或庫房）本身并不要求大量新風時，才有優勢。目前這類設計實例越來越多，也得到了某些地方消防部門的認可表2列舉了目前已采用防爆空調機組的石化甲、乙類生產廠房的應用實例其中某飛機公司為儲存進口揮發性膠液的倉庫（儲存物爆炸危險等級為AT1~T3），除采用柜式防爆空調機組再循環風冷卻外，還設有排風機與進風百頁窗聯動的機械送排風系統，安全可靠，得到該地省、市消防部門認可某船廠用于存放香蕉水（甲B）酒精（AT3，甲B）環己酮（AT甲B）汽油（AT3，甲B閃點<28C）苯重質苯、（IAT1，甲B）醋酸丁酯（AT2，甲B）以及各種油漆涂料的低溫庫，共4間，每間約20m2，要求庫溫在22~24*C.過去一到夏季，庫內溫度升高，只有采用一天到晚，費工費力，庫溫僅下降1~2C，不符合消防要求，也試圖用噴淋，栽種綠色植物降溫措施，效果均不妊若使用直流式冷風機組，同樣存在要求制冷量大的機組，但布置上受到限制，最終，采用了啟東久樂產三臺防爆窗式空調機組（防爆等級為Exdh BT3），分別用于三個庫房，收到了良好的效果。

　　筆者在1998年8月7日中午進行實測，當室外氣溫高達37*C時，庫內溫度在22C；打開庫門，3~4人進去，庫溫上升至24*C.該庫由于舊庫改造，未設立事故排風以及與進風百頁窗聯動的設施，為了不使庫內的有機溶劑揮發的氣體濃度過高，每天定時進行人工自然換氣來降低庫內氣體的濃度。這種做法，得到了某市區和消防部門的認可。

　　隨著國產化防爆空調機組的生產和發展，對于要求低溫環境的（非冷庫）而新風需求量小的石化甲、乙類生產廠房及庫房，完全可以應用室內循放冰的辦。法，每天要兩輛專用卡車，幾個搬運工，釀環冷卻加上有控制的間歇排風換氣兼事故通風的net辦法，來達到節能簡化流程和設備、節約投資和運行費用的效果受到限制的是文章開頭所述的這一規范，應如何執行和進一步修訌筆者認為，籠統地認定石化甲、乙類生產廠房，均用直流式通風或空調系統是不確切的，應予以修改。

　　當然，這還涉及國產防爆空調機組本身的質量品種和規格問題，因為在國外，類似廠房應用防爆空調機組的例子也很多，國內之所以推廣不開，是若應用國外機組，價格過高，而應用國產機組擔心不可靠、防爆能力不夠而造成安全隱患。此外，應大力研究高質量國產化的防爆空調機組和中型的防爆空調機組。

　　國產防爆空調機組應用實例（部分）用戶名稱生產或儲存物料名稱火災危險等級設計規范應用情況火災類別爆炸級組機組型號數量制冷量間歇定時自然換氣某船廠危險品庫香蕉水酒精環己酮汽油苯、醋酸丁酯甲甲B乙A甲B甲B甲B甲B 3臺間歇定時自然換氣已應用一年二夏，庫溫22 24C，當地消防部門認可某飛機公司進口特殊材料庫進口揮發性膠液甲4臺機械排風機與進風百葉窗聯動已使用一年，庫溫2224C，當地消防部門認可七四一六廠宇航固體燃料生產車間甲在建某煉化生產裝置現場操作室1996年使用至今某聯合化學液化氣裝卸站操作室甲1997年使用認可，可替代進口機組某石化塑料廠高壓聚乙烯，聚丙烯操作室甲1996年應用中石化鷹山石化爆炸危險區域內的操作室、控制室甲1區環境正在使用吉林化工高碳醇裝置含H2介質環境中的操作室1區1997.6應用至今3國產防爆空調機組的生產和選用目前，我國防爆空調機組僅有少數幾家工廠可以生產，啟東久樂防爆電氣儀表有限責任公司，自1996年起，根據標準，參照了國外標準和國際標準，開發了BK系列防爆空調器，防爆標志為（ib）edfflBT3~T5（ib）edHICT5，機組防爆型式為增安（e）本質安全（ib）隔爆（d）氣密（h）型，適用于AllBC級、溫度組別為T卜T5的易燃、易爆氣體的2區場所，產品取得了防爆電氣產品質量監督檢驗中心頒發的防爆合格證，使用質量穩定。該公司還生產防爆除濕機，品種全、型號規格多、質量穩定，用于爆炸危險2區區域是完全可行的。謹防選用送審檢測一個規格，而什么型號規格都能生產的假冒廠家生產的防爆空調4結束語防爆空調機組的應用優勢很大，因為石化化工、國防、紡織、食品、醫藥企業中有許多廠房、房間是爆炸危險性的環境，而其中操作室、生產車間、倉庫等，必需低溫的環境，才能保證安全、有效地生產。同時，隨著生活質量的提高，對處于爆炸危險區域里工作的人，也希望在一個溫度適宜的環境下工作，提高工作效率，保證安全檢查生產和產品質量因此，防爆空調機組在要求低溫環境石化甲、乙類廠房，而本身并不需大量進風（或新風）的場合較為合適當前的問題是凡用這種降溫的方案，都得到當地消防部門的認可，而所有規范中均規定石化甲、乙類廠房只能用直流通風（空調）因此，對當前的規范應作出適當的修正。