颜晓琼 颜晓琼 邹松林 邹松林 邹松林 江苏中川通大环保设备制造有限公司 江苏中川通大环保设备制造有限公司 江苏中川通大环保设备制造有限公司 0 油气回收设备使用在炼油厂、油库，属于有易燃易爆气体的危险环境。油库安装油气回收系统，既是加强环保的措施，也是加强安全生产的措施。目前，油库在用的油气回收设备存在安全防爆方面的问题，有防爆控制方法不规范、将普通电器当防爆电器用、将防爆电气与不防爆电器混装，留下不少安全隐患。 一、 冷凝工艺设备不可采用“分散控制”防爆方式 不论什么样技术工艺的油气回收系统，都有几百上千个电器配置配件。根据系统对防爆安全控制点设置的多少，可以划分为“集中控制防爆” 、“ 分散控制防爆”两种方式。 集中控制防爆方式是指将非防爆的电器集中安装在符合防爆安全条件的区域使用，如正压房间（也称正压机房），只设置2个防爆控制点，即房间正压状态和房间内气体清洁度。只要这2个点不发生故障，装置系统内所有普通电器都可以安全运行。巡查监控2个点的安全状态也很方便。 分散控制防爆方式是指对系统采用的所有电器都实行单独、分散的防爆控制，只要求每一个电器符合防爆技术标准。如压缩机、真空泵、电磁阀、阀件的电动执行机构、电器仪表等等。如果设备有200个电器元件组成，就有200个防爆控制点。只要有一个电器的防爆措施出现问题， 都会威胁整个系统的安全。 国家标准《爆炸性气体环境用电气设备 第17部分：正压房间或建筑物的结构和使用》（GB3836.17—2007/ICE60079—13:1982,IDT）指出：“正压通风型作为防爆安全是一种比较成熟且容易实现的技术措施”。集中控制防爆方式采用的正压房间，是建立在危险大环境中的安全小环境，其外壳为不锈钢板材，整体结构封闭，不受日晒雨淋，不怕腐蚀性气体侵蚀。安全防爆控制点只有防爆正压风机、可燃气体探测器两个元件，在油气回收系统运行时，首先对正压房间进行新鲜空气吹扫，使正压房间的内的压力和空间气体的清洁度同时符合防爆安全要求，并经压力变送器和可燃气体探测器检查确认后向油气回收系统的控制柜送电，并按设计程序启动油气回收系统运行。采用正压防爆型式，组成系统的电器可以采用普通电器。 油气回收的工艺技术方法主要有四种，吸收法、吸附法、膜分离法、冷凝法。其中吸收法、吸附法、膜分离法三种工艺装置由于设备体积高大、占地面积大，无法采用正压房间的方式防爆。因此，只有冷凝法装置可以采取集中防爆方式。 两种防爆方式的不同之处是防爆控制点多与少的差别。众所皆知，不论是什么样的控制设备，都是控制点越少越容易控制、可靠性越高。如果 1 同时控制数百个控制点的电器，一个元件发生故障就会影响整个系统的防爆安全，控制难度大。 而且，采用分散防爆方式的油气回收系统都在露天的含有易燃和腐蚀成分的气体环境中运行，受 日晒雨淋，老化速度快。其安全性和可靠性都会随着老化程度有所降低。必须指出，要采用半封闭活塞式和螺杆式压缩机组合的冷凝法装置，不可以选择分散防爆控制方式。 散控制防爆方式，产品防爆标志温度组别为T3，设备表面最高温度限值200℃。该系统的制冷机组是暴露在有危险气体的环境中运行的，且不说表面温度达到T3组别200℃是否危险。仅就制冷机组的运行工况来说，也绝不能允许其温度达到200℃。因为，制冷机组温度最高点是排气温度，如果使用R404的机组排气温度达到130℃时，排气压力就可能2MPa以上。排气温度达到200℃，很高的排气压力势必彻底破坏机组的管路系统。 关于油气回收系统采用的电磁阀有隔爆式、浇封式两种，隔爆式电磁阀是将线圈封闭在厚度4mm左右的铁盒内，浇封式是将线圈封闭于环氧树脂类的固体中心，散热条件都很差。电磁转换过程生热严重，夏季就可能达200℃。线圈高温直接传导给阀体，而阀体内流过的是易燃易爆气体，增加了危险性。露天运行的电磁阀因为日晒雨淋或气体侵蚀出现老化，会降低阀芯杆与阀体之间的密闭性，甚至出现泄漏。如果线圈磁场拉动的阀芯杆在频繁往复运动中出现意外，200℃的线圈温度直接影响到阀芯的温度，就会引发意想 二、 选择温度组别必须考虑工况的特殊性 一个简单的常识告诉我们：运行在易燃易爆气体环境的电器，表面温度越低越安全。温度组别是考量并电器设备的表面温度的数据。温度组别的数字越大，允许的最高温度越低，相对来说越安全。不可以理解为温度组别的数字越小越好。可燃气体点燃温度、设备允许最高温度与温度组别的对应关系见表1。 表1可燃气体点燃温度、可燃气体点燃温度、设备允许最高温度与温度组别的对应表 设备允许最高温度与温度组别的对应表 可燃气体点燃温度℃ T＞450 450≥ T ＞300 300≥ T ＞200 200≥ T ＞135 135≥ T ＞100 100≥ T ＞8 设备允许最高温度℃ 450 300 200 135 100 85 T1 T2 T3 T4 T5 T6 可选择的温度组别 不到的问题。 三、 不可忽视非电气部件的防爆技术要求 选择油气回收系统配置电器的防爆型式时，不但要重视电气件的防爆技术，还要重视非电气部件的防爆要求。如，对有旋转结构的泵、阀、风机的选型，风叶材料的选择，都要考虑到防爆要求。不能认为只要电机防爆就可以了。国家标 2 考量油气回收系统的温度组别数据时，不能只看电气表面温度限值的数据，还必须注意到油气回收装置工况的特殊性。如制冷机组、电磁阀的工况。例如，某冷凝式油气回收设备厂采用分准《油气回收系统防爆技术要求》（征求意见稿）规定了“非电气部件以及安装和实验等方面的防 爆要求”，虽然此标准尚未发布，单这些要求对于油气回收设备生产厂和用户来说都应值得关注。 正压房间使用。有的厂家将大功率螺杆式或活塞式半封闭压缩机的接线盒稍加改造，就当做防爆压缩机，安装在防爆区域使用，是十分盲目和危险的。 油库在用油气回收设备比较突出的问题有抽气机的选型、制冷压缩机的防爆措施。 《油气回收系统工程技术导则（油库篇）》（Q/SH 0117.2—2007）指出“汽油装车采用上装方式的，宜在油气回收管道上装设抽气机。”油气回收系统的抽气机，可以参照天然气、煤气工程使用的增压风机。但是，一些油气回收设备厂家将普通气泵的电机更换为防爆电机作为防爆抽气机使用。这类气泵电机轴与风叶直接连接、连接处及风道壳体不密闭、运行温度很高，很难有防爆安全的保证。 制冷压缩机的电气设备和非电气部件必须同时符合防爆技术要求。半封闭活塞式或螺杆式制冷压缩机，其配套电动机壳结构一般不完全密闭，油气有可能渗入电动机线圈内。压缩机的壳体与电机轴的连接方式也不符合符合防爆技术要求。（目前，只有德国某公司开发了防爆型半封闭活塞式压缩机，只有小功率机型，不能满足油气回收系统需求。）因此，冷凝法油气回收设备采用的半封闭活塞式及螺杆式制冷压缩机，应该安装在 四、 必须提供国家电气防爆检验中心审查合格的防爆证 防爆技术的专业性很强。油气回收系统的工艺方法可以不同，防爆方法必须满足安全防爆的所有要求。国家标准《爆炸性气体环境用电气设备》GB3836作为系列标准，已经完成的21个分标准的制定。是制造油气回收设备的防爆安全的技术依据。油气回收设备生产厂家要认真执行防爆技术标准。尚不具备防爆技术条件和资质的油气回收设备生产厂家。应委托防爆专业机构帮助完善设计，主动向国家法定机构，如国家防爆电气产品质量监督检验中心（CQST）或石油和化学工业电气产品防爆质量监督检验中心（PCEC）申请，对产品进行防爆审查，将产品防爆设计及样机提交检验测试，取得并向用户提供防爆合格证。严格按照通过审查的防爆技术规格生产油气回收产品。 [作者邮箱：作者邮箱：yxq1628@163.com] 3 【附录】： 《油气回收系统防爆技术要求》油气回收系统防爆技术要求》GB xxxxx－200x(征求意见稿)---摘录 Explosion protected technique requirements for vapour recovery system Explosion protected technique requirements for vapour recovery system5.4 非电气部分5.4 非电气部分 非电气部分 5.4.1 非电气部件通用要求5.4.1 非电气部件通用要求 非电气部件通用要求 5.4.1.1 通过液体燃料或油气的管道、配件和元件（包括管子、管件、接头、软管等）及有关密封件和垫片应5.4.1.1按7.1.来测试和评定。 注：对使用同样材料和类似机械结构的常见密封件或垫片，选用代表性密封件或垫片进行试验即可。对于计量泵和加油机等设备中已经试验过的密封件或垫片无需重新试验。 5.4.1.2 通过液体燃料或油气的管道、配件和元件应采用符合GB54的难燃性或不燃性材料制成。这些材料能5.4.1.2耐油气腐蚀作用。 注：符合性应通过供应商声明所使用材料的有关规定进行验证。 5.4.1.3 所有油气管道、配件采用金属材料或导静电的阻燃非金属材料制作。非金属材料外壳防止静电要求见 5.4.1.35.4.1.4 外壳内通过液体燃料或回收油气的管道（一般管道或软管）应采取防渗漏措施，使外壳内每天的油气5.4.1.4渗漏量不大于2g/m³。 注：符合性应通过产品制造商按照管道及软管制造厂的声明进行验证。试验参照EN13483的规定进行。 5.4.1.5 所有管道、管道配件及焊料的熔点应大于310℃。 5.4.1.55.4.1.6 应选择防止电解腐蚀的材料，可以通过在材料上涂保护层来解决。 5.4.1.6 注：符合性应通过供应商声明所使用材料的有关规定进行验证。 5.4.1.7 非金属材料外壳防止静电要求5.4.1.7 非金属材料外壳防止静电要求 非金属材料外壳防止静电要求 设备结构设计应为，在正常使用、维护和进行清洁的情况下，能避免静电电荷产生引燃危险。该要求应通过虾类措施之一来满足： a)选择合适的材料，在温度为（23±2）℃，相对湿度为（50±5）%的条件下测得的表面电阻不得超过1GΩ9 。或者 （10Ω） b)借助尺寸、形状和布置，或者采取其他保护方法，使危险静电电荷不可能产生。对于Gb级的设备们如果不产生刷形放电，可采用GBXXXX非电气标准附录C的试验验证满足这项要求 c)或者如果不能产生刷形放电，按下类要求设备非导电部件易产生静电电荷的表面面积：对Ga保护级别，22应补大于50cm ；对于Gb保护级别，应不大于100cm ；对于Gc保护级别，没有， 但 设备在正常操作时可能导致产生频繁的易燃性静电放电情况除外，频繁放电时应采用Gb级设备的要求。 如果塑料的暴露面周围为导电接地框架，这些数值可以乘以4。 传播型刷形放电被认为是气体、蒸气、雾气和粉尘与空气组成的气体混合物的有效点燃源。如果金属表面上非导电层和涂层的有效起电现象会引起传播型刷形放电，在设备中，可以把通过非导电层的击穿电压控制在4kV一下，防止出现这种现象。为防止易燃型刷形放电，可起电的接地金属（导电的）表面上的塑料固体（不导电的）层或涂敷层厚度，不应超过2mm。 如果设备的设计无法避免点燃危险，警告标示中应说明操作中应采取的安全措施。 注：非电气防爆型式保护级别Ga、Gb、Gc的定义见GBXXXX非电气标准。 5.4.1.8 热稳定性 5.4.1.8 与防爆型式有关的非金属部件耐热与耐寒性能应不降低保护等级。 在最高环境温度下，塑料材料的局部最高表面温度至少应比对应20000 h点（见GB3836.1:2000）的温度指数TI低20K。应按照GBXXXX非电气标准13.3.4中的相关规定进行试验。 5.4.1.9 5.4.1.9 设备外壳部件的材料按质量百分比，应满足： 对于Ga级：铝、钛、镁和锆的总含量不大于10%，其中钛、镁和锆的总含量不允许大于7.5%。 对于Gb级：镁含量不大于7.5%。 4 对于Gc级：无特别要求。 当点燃危险评定显示，易燃摩擦、冲击或磨损火花不会引起燃烧危险（见EN1127-1）时，不用参照以上。 5.4.1.10 冲击试验要求5.4.1.10 冲击试验要求 冲击试验要求 与防爆有关的保护网，保护罩、塑料外壳、非金属合成或锻造金属外壳，应进行冲击试验。试验都将在对防爆最不利的情况下进行，应按照GBXXXX电气标准13.3.2.1中的相关规定进行试验。 5.4.2 油气回收油5.4.2 油气回收油 油气回收油 加装油气回收系统的加油机应以回收油做为终端。 油气回收油应具有或通过阀门控制油路、气路同时开启、关闭和自封功能。 5.4.3 5.4.3 油气回收泵 油气回收泵5.4.3.1 油气回收泵承压侧的管道内最大工作压力不超过50kPa。 5.4.3.15.4.3.2 油气回收泵应设出口温度检测装置，控制系统应有出口温度超过设定值（设定值不超过195℃）使泵停5.4.3.2机的功能。 5.4.3.3 油气回收泵应被证明是合格的。 5.4.3.3 5.4.4 5.4.4 油气压缩机4.4 油气压缩机 油气压缩机 5.4.4.1 压缩机应设置缸体内表面温度检测传感器，当温度超过设定值（设定值不得高于195℃），控制系统应5.4.4.1报警并立即使压缩机停机。对于有多个缸体的压缩机，应对每个缸体单独设置温度检测传感器。 5.4.4.2 油气压缩机应采用无油润滑压缩机 5.4.4.25.4.4.3 压缩机出口管路应能保证压缩机停机时气体的泄放是均匀慢速的，避免由于高速气流产生局部高温。 5.4.4.35.4.5 传动皮带5.4.5 传动皮带 传动皮带 所有传动皮带应选用防静电皮带。 5.4.6 油气分离器5.4.6 油气分离器 油气分离器 5.4.7 气液比调节阀5.4.7 气液比调节阀 气液比调节阀 气液比调节阀与相关组件的链接应密封可靠。 5.4.8 油气回收拉断阀5.4.8 油气回收拉断阀 油气回收拉断阀 在加油机与油的输油/气管、或油罐与油罐车的输油/气管之间应设置油气回收拉断阀，确保在出现车辆带着向其油箱输油的油，或油罐车带着与其有关传送油料的输运动的事故情况下，能在规定的拉力范围内被拉断，拉断的两截各自密封，阻止燃料泄漏。 5.4.9 阻火器5.4.9 阻火器 阻火器 5.4.9.1 油气回收装置应设置阻火器，防止火焰通过油气回收装置传播。 5.4.9.15.4.9.2 从油气回收油或输油出口（同时又是进气口）到阻火器的管道系统最大孔径为15mm。 5.4.9.2 5.4.9.3 5.4.9.3 在油气回收泵进、出气口前应加阻火器。 9.3 5.4.9.4 油罐车油路、气路的出口均应加阻火器，并应有气路不通不能输送油的连锁装置。 5.4.9.4 5.4.9.5 阻火器应符合GB13347和GB3836.2的规定。 5.4.9.5 4.4.10 单向阀4.4.10 单向阀 单向阀 5.4.10.1 在油气回收泵出气口前每一个管道都应安装单向阀。 5.4.10.15.4.11 外壳5.4.11 外壳 外壳 5.4.11.1 油气回收装置的泵、部分管道、阻火器等主要部件应稳固工作于相应的设备外壳内部。 5.4.11.15.4.11.2 油气处理装置外壳、油罐车油路。气路出口所处在的保护箱应符合GB/T4208的规定，其防护等级不5.4.11.2低于IP23。 5.4.11.3 外壳罩应为不燃性的。 5.4.11.3 5.4.11.4 设备外壳不应有尖锐的向外突出的部件以防止可能产生闪电放电。 5.4.11.45.4.12 油水分离器 5.4.12 油水分离器应装设油位和水位监控部件，保证油液不至于溢出外泄。 5
