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散装液体危化品船舶安全检查之危险区域的划分

来源:中国海事局


液货船的危险区域指爆炸性气体环境出现或预期可能出现的数量达到足以要求对电气设备的结构、安装和使用采取专门措施的区域。根据IEC 60092-502:1999标准,将船舶存在的危险的区域进行划分并定义危险等级,以为后续船舶安装电器设备或防护措施提供基础。正确的危险区域划分对提高船舶运行效率和运行安全有着重要的意义。

对于危险区域,世界各国对其划分不同,但大致可以分为两大派系:我国和大多数欧洲国家采用国际电工委员会(IEC)的分类方法,而以美国和加拿大为代表的其他国家则采用北美分类方法。

对危险区域划分的要求,SOLAS公约、IBC规则以及国内相关规则均引用了IEC60092、IEC60079或等效的GB3836等标准,因此对危险区域的划分要求也是SOLAS公约的要求。

国内外对照情况如下:

我国根据爆炸性气体环境出现的频率和持续时间,将爆炸性气体环境分为如下三个区域:

0区:爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的区域。

1区:在正常运行时,可能出现爆炸性气体环境的区域。

2区:在正常运行时,不可能出现爆炸性气体环境的区域,即使出现,也是偶尔发生并且仅是短时间存在的区域。

危险区域划分的目的

爆炸性气体在某一区域的存在往往是由于正常释放或偶然释放造成的,因此危险区域的划分与释放源密不可分。释放源指正常工况下,能够向空气释放气体、蒸汽、雾或液体而形成爆炸性环境的某一处或某一位置。如货油舱,污油舱和货油管透气或开口,货油泵,阀、法兰和其他连接和管子附件等。

危险区域划分的目的是根据释放源位置,识别出船舶哪些区域最可能出现可燃爆炸物质,以确定船舶的危险区域,并进一步确定该区域需要使用安装的特种电气设备。

危险区域划分的形式

根据IEC60092-502:1999,危险区域的划分有三种形式。为便于分别,我们用如下图示来表示0区、1区、2区。

★第一种形式:按照内部有无释放源和通风划分

危险区域划分仅是原则性的,在实际执行时,要据该区域的通风情况、有无释放源,以及所毗邻区域的危险区类来确定。另外,某些处所若在舱壁结构上采取措施、在通风上能保证对危险处所保持正压状态就有可能作为例外处理。

在开敞区通常自然通风良好,气体扩散较快不会长期积聚。但在围蔽处所,想要使可燃气体很快散去不形成积聚,则必须使用强力通风。第一种情况是由释放源种类所导致的相应的危险区域种类基于通风为前提,如果通风不合格,则危险区域的级别就要上升。如存在2类释放源的处所如果通风不合格,则要化为1类危险区域,同样当通风频次和通风量增加则可以适当降低危险区域等级。

★第二种形式:根据内部有正压保护和通风划分;

有开口通向危险区域的,带有自动关闭装置的气密闭合设施或气密门的区域,若要作为非危险区域的话,可采用再加一道气闸保护,气密门并设有自动关闭装置;或采用超压方式通风,对换气率有一定的要求,如果通风系统发生故障,应发生声光报警,并自动关闭非防爆型电气设备。

位于露天甲板危险区域内的封闭处所,它不含释放源且有开口通露天甲板上危险区域,这样的处所若有下列措施,则不应认为是危险处所。这些措施有:①入口采用空气闸;②空气闸备有两个自闭式钢质门,且没有任何扣门装置;③空气闸处所和该封闭处所均应由正常安全区域进行符合规定的机械通风。④空气闸处所相对于外部危险区域保持正压,该封闭处所相对于空气闸处所也保持正压;⑤空气闸的每一边都应有声光指示器,如果两扇门同时打开,指示器应工作;⑥要监视空气闸处所液货蒸气的浸入;⑦若机械通风发生故障时,应发出声光报警,并自动切断所有非合格防爆型设备的电源。

★第三种形式:根据可能形成爆炸性气体环境的物质情况划分。共四类可能形成爆炸性气体环境的物质情况(如下):

01闪点(闭杯试验)不超过60℃的可燃液体;

02闪点(闭杯试验)超过60 ℃,并且由于周围环境或货物加热使得温度上升到其闪点(闭杯试验)以下15℃以内的可燃液体;

03以气体或液体状态显示的可燃气体;

04可与其他材料或产品发生反应产生可燃性气体物质(如酸性物)

(划分较复杂,具体划分可参照IEC 60092-502:1999 的要求。)

第一类:载运闪点不超过60℃可燃液体的液货船,如油船和化学品船。该类液货船的危险区域主要为:

0区:液货舱、污油水舱以及含货物管系等释放源的内部空间等(如图1)。鉴于运输闪点不超过60℃的可燃液体、气体的液货船具有高度危险性,整个舱段都是危险区0区。该类液货船的危险区域主要为:

1区:与0区毗邻的隔离空舱和压载舱以及离主甲板高度为2.4 m以内的区域等(如图2)。液货舱甲板上部区域一般设有货舱对外互通的开口,如洗舱盖、液货舱通风开口、舱室测深管开口等。

2区:主甲板上距离1区周围1.5m以内的区域等(如图3)。

需要注意的是,部分液化品船舶装有特殊透气装置,在液货舱内压力过高时,这些装置会将货舱内蒸汽物质释放到外界空气中,规定此透气装置的透气管垂直位置,以6米为半径的无限高度的垂直圆柱内划分为1区,该1区以外4米划分为2区(如图4)。

第二类:载运闪点超过60℃可燃液体,并且由于周围环境或货物加热也不会使得其温度上升到其闪点以下15 ℃的液货船,如沥青船。这类液货船仅液货舱、污油水舱以及含货物管系等释放源的内部空间可认为是2区,其他均为非危险区域。

第三类:以气体或液体状态显示的可燃气体。其0区、1区、2区等同于运输液货闪点(闭杯试验)不超过60℃ 可燃液体(不包括液化气体)的液货船中2区的划分。设置次屏壁的独立液货舱的处所划分如下:

第四类:可与其他材料或产品发生反应产生可燃性气体物质,如酸性物。其只有1区、2区的划分,划分可以看做第一类0区、1区的区域变为第四类1区、2区的区域。

典型位置分析

在一艘液货船上,有三部分典型位置,即释放源位置、毗邻释放源位置和安全位置,如液货舱、有人员作业的毗邻区、上层建筑。

由于载货的性质,液货舱整个舱段都是0类危险区。毗邻于液货舱,且安装了带有法兰的货物管系,没有设置机械通风的舱室是1类危险区,如隔离空舱、留空处所或压载舱。设置机械通风的货泵舱由于管系较多,也属于1类危险区。此类区域容易产生危险气体聚集,应配备可燃气体检测报警装置或增加防爆型通风装置,以减少危险气体的聚集或降低危险气体浓度。

液货舱其开敞甲板区域一般设有货舱对外互通的开口,如货舱出口、气体或蒸气出口、货物管法兰或货物阀门等位置,距离该开口范围内3m以内的区域为1类危险区,距离该1区范围内1.5m以内的区域划分为2区。在没有对外互通开口的主甲板区域,若能保证自然通风不受限制,可认定离主甲板高度为2.4 m以内的区域为2区。

部分液化品船舶装有特殊透气装置,如货油舱透气口和呼吸阀,在液货舱内压力过高时,这些装置会将货舱内蒸汽物质释放到外界空气中,在此透气装置的透气管垂直位置,以6米为半径的无限高度的垂直圆柱内划分为1区,该1区以外4米划分为2区。

对于上层建筑,由于是人员工作和居住处所,要避免受到危险区域的影响,应设计为非危险区域。为保证生活区域的安全性,通常与液货舱之间设置隔离空仓和货泵舱,设有全面的监测和报警系统,敷设“A-60”级防火材料,保持水密分隔等。