液貨船的危險區(qū)域指爆炸性氣體環(huán)境出現(xiàn)或預期可能出現(xiàn)的數(shù)量達到足以要求對電氣設備的結(jié)構(gòu)、安裝和使用采取專門措施的區(qū)域。根據(jù)IEC 60092-502:1999標準,將船舶存在的危險的區(qū)域進行劃分并定義危險等級,以為后續(xù)船舶安裝電器設備或防護措施提供基礎。正確的危險區(qū)域劃分對提高船舶運行效率和運行安全有著重要的意義。
對于危險區(qū)域,世界各國對其劃分不同,但大致可以分為兩大派系:我國和大多數(shù)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(qū)域劃分的要求,SOLAS公約、IBC規(guī)則以及國內(nèi)相關(guān)規(guī)則均引用了IEC60092、IEC60079或等效的GB3836等標準,因此對危險區(qū)域的劃分要求也是SOLAS公約的要求。
國內(nèi)外對照情況如下:
我國根據(jù)爆炸性氣體環(huán)境出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時間,將爆炸性氣體環(huán)境分為如下三個區(qū)域:
0區(qū):爆炸性氣體環(huán)境連續(xù)出現(xiàn)或長時間存在的區(qū)域。
1區(qū):在正常運行時,可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的區(qū)域。
2區(qū):在正常運行時,不可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的區(qū)域,即使出現(xiàn),也是偶爾發(fā)生并且僅是短時間存在的區(qū)域。
危險區(qū)域劃分的目的
爆炸性氣體在某一區(qū)域的存在往往是由于正常釋放或偶然釋放造成的,因此危險區(qū)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(huán)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、法蘭和其他連接和管子附件等。
危險區(qū)域劃分的目的是根據(jù)釋放源位置,識別出船舶哪些區(qū)域最可能出現(xiàn)可燃爆炸物質(zhì),以確定船舶的危險區(qū)域,并進一步確定該區(qū)域需要使用安裝的特種電氣設備。
危險區(qū)域劃分的形式
根據(jù)IEC60092-502:1999,危險區(qū)域的劃分有三種形式。為便于分別,我們用如下圖示來表示0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)。
★第一種形式:按照內(nèi)部有無釋放源和通風劃分
危險區(qū)域劃分僅是原則性的,在實際執(zhí)行時,要據(jù)該區(qū)域的通風情況、有無釋放源,以及所毗鄰區(qū)域的危險區(qū)類來確定。另外,某些處所若在艙壁結(jié)構(gòu)上采取措施、在通風上能保證對危險處所保持正壓狀態(tài)就有可能作為例外處理。
在開敞區(qū)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,想要使可燃氣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致的相應的危險區(qū)域種類基于通風為前提,如果通風不合格,則危險區(qū)域的級別就要上升。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(qū)域,同樣當通風頻次和通風量增加則可以適當降低危險區(qū)域等級。
★第二種形式:根據(jù)內(nèi)部有正壓保護和通風劃分;
有開口通向危險區(qū)域的,帶有自動關(guān)閉裝置的氣密閉合設施或氣密門的區(qū)域,若要作為非危險區(qū)域的話,可采用再加一道氣閘保護,氣密門并設有自動關(guān)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(tǒng)發(fā)生故障,應發(fā)生聲光報警,并自動關(guān)閉非防爆型電氣設備。
位于露天甲板危險區(qū)域內(nèi)的封閉處所,它不含釋放源且有開口通露天甲板上危險區(qū)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(zhì)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(qū)域進行符合規(guī)定的機械通風。④空氣閘處所相對于外部危險區(qū)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指示器,如果兩扇門同時打開,指示器應工作;⑥要監(jiān)視空氣閘處所液貨蒸氣的浸入;⑦若機械通風發(fā)生故障時,應發(fā)出聲光報警,并自動切斷所有非合格防爆型設備的電源。
★第三種形式:根據(jù)可能形成爆炸性氣體環(huán)境的物質(zhì)情況劃分。共四類可能形成爆炸性氣體環(huán)境的物質(zhì)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(huán)境或貨物加熱使得溫度上升到其閃點(閉杯試驗)以下15℃以內(nèi)的可燃液體;
03以氣體或液體狀態(tài)顯示的可燃氣體;
04可與其他材料或產(chǎn)品發(fā)生反應產(chǎn)生可燃性氣體物質(zhì)(如酸性物)
(劃分較復雜,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(qū)域主要為:
0區(qū):液貨艙、污油水艙以及含貨物管系等釋放源的內(nèi)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(qū)0區(qū)。該類液貨船的危險區(qū)域主要為:
1區(qū):與0區(qū)毗鄰的隔離空艙和壓載艙以及離主甲板高度為2.4 m以內(nèi)的區(qū)域等(如圖2)。液貨艙甲板上部區(qū)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。
2區(qū):主甲板上距離1區(qū)周圍1.5m以內(nèi)的區(qū)域等(如圖3)。
需要注意的是,部分液化品船舶裝有特殊透氣裝置,在液貨艙內(nèi)壓力過高時,這些裝置會將貨艙內(nèi)蒸汽物質(zhì)釋放到外界空氣中,規(guī)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內(nèi)劃分為1區(qū),該1區(qū)以外4米劃分為2區(qū)(如圖4)。
第二類:載運閃點超過60℃可燃液體,并且由于周圍環(huán)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內(nèi)部空間可認為是2區(qū),其他均為非危險區(qū)域。
第三類:以氣體或液體狀態(tài)顯示的可燃氣體。其0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)等同于運輸液貨閃點(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(qū)的劃分。設置次屏壁的獨立液貨艙的處所劃分如下:
第四類:可與其他材料或產(chǎn)品發(fā)生反應產(chǎn)生可燃性氣體物質(zhì),如酸性物。其只有1區(qū)、2區(qū)的劃分,劃分可以看做第一類0區(qū)、1區(qū)的區(qū)域變?yōu)榈谒念?區(qū)、2區(qū)的區(qū)域。
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(yè)的毗鄰區(qū)、上層建筑。
由于載貨的性質(zhì),液貨艙整個艙段都是0類危險區(qū)。毗鄰于液貨艙,且安裝了帶有法蘭的貨物管系,沒有設置機械通風的艙室是1類危險區(qū),如隔離空艙、留空處所或壓載艙。設置機械通風的貨泵艙由于管系較多,也屬于1類危險區(qū)。此類區(qū)域容易產(chǎn)生危險氣體聚集,應配備可燃氣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。
液貨艙其開敞甲板區(qū)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,距離該開口范圍內(nèi)3m以內(nèi)的區(qū)域為1類危險區(qū),距離該1區(qū)范圍內(nèi)1.5m以內(nèi)的區(qū)域劃分為2區(qū)。在沒有對外互通開口的主甲板區(qū)域,若能保證自然通風不受限制,可認定離主甲板高度為2.4 m以內(nèi)的區(qū)域為2區(qū)。
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,在液貨艙內(nèi)壓力過高時,這些裝置會將貨艙內(nèi)蒸汽物質(zhì)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內(nèi)劃分為1區(qū),該1區(qū)以外4米劃分為2區(qū)。
對于上層建筑,由于是人員工作和居住處所,要避免受到危險區(qū)域的影響,應設計為非危險區(qū)域。為保證生活區(qū)域的安全性,通常與液貨艙之間設置隔離空倉和貨泵艙,設有全面的監(jiān)測和報警系統(tǒng),敷設“A-60”級防火材料,保持水密分隔等。
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