API RP 505在石油化工裝置水處理部分的解析

李鏵辛

摘 ?????要：闡述了API（美國石油協(xié)會）標準的重要性，對API RP 505中水處理部分的爆炸危險區(qū)域劃分進行了解析，與國標GB 50058《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》進行了對比。介紹了石油化工裝置中水處理設備、機泵、污水池、冷卻塔、排水渠等有關水處理方面的爆炸危險區(qū)域劃分辦法，引用了API標準中的爆炸危險區(qū)域劃分圖例，可作為按照API標準設計的依據(jù)和國標設計的參考。

關 ?鍵 ?詞：API RP 505;爆炸危險區(qū)域劃分;國外標準;石油化工;水處理

中圖分類號：X 703 ??????文獻標識碼：?A ??????文章編號： 1671-0460（2019）11-2706-04

Analysis of API RP 505 in the Water Treatment of Petrochemical Unit

LI?Hua-xin

（CNPC Northeast Refining & Chemical Engineering Co.， Ltd.， Shenyang Company， Liaoning Shenyang 110167， China）

Abstract： The importance of API （American Petroleum Institute） standard was?expounded.The division of explosion hazard?zone?in the water treatment part of API RP 505 was?analyzed， and compared with the?GB 50058?“Code for design of electrical installations in explosive atmospheres”. The division method of explosion hazard zone?for equipment， pump， sewage tank， cooling tower and drain of?water treatment in petrochemical plant was?introduced， and the legends of explosion hazard?zone?in API standard were cited， which can be used as the basis for design according to API standard and reference for design according to national standard.

Key words： API RP?505; explosion hazard zone division; foreign standards;?petrochemical industry; water treatment

在設計石油化工裝置的工作中，電氣專業(yè)的爆炸危險區(qū)域劃分十分重要，準確的劃分爆炸危險區(qū)域不僅能夠為各個專業(yè)設備選型提供準確的依據(jù)，而且能在保證安全性的前提下，可以節(jié)省設備投資，減少浪費。

近年來，我國經(jīng)濟發(fā)展迅速，工程建設水平不斷提高，以及近年來國家“一帶一路”的規(guī)劃，國內(nèi)工程公司不斷走出國門，走向世界。這樣以來，工程技術人員不僅要掌握國內(nèi)的標準規(guī)范，更要掌握一些現(xiàn)行的國際標準。在電氣行業(yè)中，常見國外標準有IEC（國際電工委員會）標準、IEEE（國際電氣與電子工程師學會）標準、ANSI（美國國家標準學會）標準、API（美國石油學會）標準、NFPA（美國消防協(xié)會）標準、NEMA（美國電氣制造商協(xié)會）標準等。

其中，API標準在世界上的聲譽很高。其標準內(nèi)容已被許多國家采用。在國外很多石油公司的招投標要求中，都明確規(guī)定了需要帶有API標識。

因此，學習和使用API標準已經(jīng)成為了開展國外項目的敲門磚。在爆炸危險區(qū)域劃分中，GB50058和API RP?505有很多相似之處，在國外設計項目中，國內(nèi)標準可以作為參考，但在水處理裝置方面，GB50058沒有詳細的描述，下面就對API標準在水處理部分的爆炸危險區(qū)域劃分方面進行簡要分析。本文所列出的爆炸危險區(qū)域劃分的圖例中，保留了規(guī)范原文中的英文，希望讀者能夠體驗到國外規(guī)范原滋原味的用詞。

1 ?易燃氣體覆蓋的設備和生產(chǎn)/加工水處理設備

生產(chǎn)或加工的水是任何水， 無論其來源， 在使用過程中可能包含或混合可燃液體、氣體或蒸氣。

生產(chǎn)或加工的水至少可分為三類：

1.1 ?可視為不可燃的生產(chǎn)或加工的水

這種水通常是分離或過濾的多個階段的產(chǎn)物， 在這種情況下， 生產(chǎn)過程不會導致易燃介質的釋放。此種水周圍的區(qū)域不需要因水的介質來劃分。

1.2 ?生產(chǎn)或加工的水因工藝原因可能含有易燃物

這種水通常是分離或過濾的一個或多個階段的產(chǎn)物， 在這種情況下， 工藝流程偶爾會導致少量的易燃物在短時間內(nèi)釋放。處理此種水和易燃氣體覆蓋設備的設備應按如下所述分類：

（1）在非封閉的適當通風區(qū)內(nèi)安裝的易燃氣體覆蓋設備和生產(chǎn)或加工的水處理設備周圍的劃分如圖1所示。

（2）在適當通風的封閉區(qū)域內(nèi)安裝的此類設備的劃分按圖1所示，如果氣體可能被排放到封閉區(qū)域的外， 則在所附區(qū)域的其余部分范圍內(nèi)還有2區(qū)。如果所有設備噴口不延伸到封閉區(qū)域的外部， 則整個封閉區(qū)域為1區(qū)。

（3）此類設備安裝在通風不良的封閉區(qū)內(nèi)時，按封閉區(qū)域劃分為1區(qū)。

生產(chǎn)或加工的水，正常情況下含有易燃物的，或者可能在長時間內(nèi)釋放大量易燃物的，此類水處理設備的爆炸危險區(qū)域的分類應根據(jù)工藝設備劃分。這些可能是因工藝原因導致水內(nèi)長時間存在大量易燃物的設備，或者是水中含易燃物的水分離設備。

2 ?用于處理易燃液體、氣體或蒸氣的壓縮機或泵

（1）通風良好的非封閉區(qū)域內(nèi)，處理易燃液體、氣體或蒸氣的壓縮機或泵的區(qū)域劃分^[2]如圖2和圖3所示。

（2）通風良好的封閉區(qū)域內(nèi)，處理易燃液體、氣體或蒸氣的壓縮機或泵的區(qū)域劃分^[2]如圖4所示。

（3）通風不良的封閉區(qū)域內(nèi)，處理易燃液體、氣體或蒸氣的壓縮機或泵的區(qū)域劃分^[2]如圖5所示。

在圖2至圖5中，兩者均可用作為水處理泵的爆炸危險區(qū)域劃分使用，其中圖3至圖5的劃分方法與國標中壓縮機廠房和建筑物的劃分類似，易于理解。

3 ?污水池

（1）非密閉通風良好的含有易燃液體的露天貯水池爆炸危險區(qū)劃分如圖6所示。

（2）通風良好的密閉的含有易燃液體的露天貯水池爆炸危險區(qū)劃分同樣如圖6所示，密閉區(qū)域外為2區(qū)。

（3）通風面積不足的含有易燃液體的露天貯水池爆炸危險區(qū)劃分參考API RP 505中泥漿罐的區(qū)域劃分，如圖7。

（4）含有易燃液體的密閉水池爆炸危險區(qū)劃分如圖1所示。

4 ?冷卻塔

在處理生產(chǎn)用冷卻水中，機械通風冷卻塔的爆炸危險區(qū)域劃分^[1]，API RP 505中與GB50058中劃分方法一致，此部分內(nèi)容位于 API RP 505“9.2節(jié)” 推薦做法中。

5 ?排水渠

在API RP 505中，關于排水渠的爆炸危險區(qū)域劃分方法很詳細，可以總結為以下三類：

第一類：易燃物無法進出排水系統(tǒng)的明排水渠。

第二類：地面上沒有可燃源累積的，可燃液體或密度比空氣大的可燃氣體，經(jīng)排水渠排放到低處的明排水渠。

第三類：在大氣壓力下，能釋放比空氣密度輕的可燃氣體的明排水渠。

在國標中，沒有對排水渠特定的劃分說明及圖例，但在典型圖例中，提及了“在爆炸危險區(qū)域內(nèi)，地坪下的坑、溝可劃為1區(qū)”^[2]。在API RP 505中，對于以上三類的各種情況在“10.13節(jié)”中描述很詳細，并做出了三種爆炸危險區(qū)域劃分圖例，在這里筆者不做過多的敘述，因為筆者認為在實際的煉廠裝置中，裝置內(nèi)及周邊大部分區(qū)域為2區(qū)或附加2區(qū)，為了安全性考慮，以及實際設計需要，煉廠裝置內(nèi)的排水渠宜作為1區(qū)考慮。

6 ?結束語

API RP 505詳細具體的闡述了各種工況下石油設施的爆炸危險區(qū)域劃分。通過本次對API RP 505中水處理部分爆炸危險區(qū)域劃分的簡析，并與國標進行比照，筆者發(fā)現(xiàn)API RP 505中爆炸危險區(qū)域的劃分方法與國家標準有許多相似之處^[3]，如 “單元分離器、預分離器和分離器”^[2]、“溶解氣游離裝置”^[2]、“生物氧化裝置（BIOX）”^[2]等。但有一些設備劃分國標內(nèi)沒有提及或比國標要詳細，如“排水渠”、“可燃液體、液化氣、壓縮氣體、低溫液體裝載槽車”等。通過本次對API RP 505的學習和研究，對中國石油集團東北煉化工程有限公司沈陽分公司正在設計的馬來西亞項目起到了很大的幫助。

本文只對煉油廠裝置中的水處理部分的爆炸危險區(qū)域劃分進行了簡析，如油田、海上平臺等其他方面的劃分辦法這里沒有介紹，若有興趣，讀者可以閱讀API RP 505標準。同時，筆者認為在API標準不僅可以在國外的設計項目中使用，而且可以在國內(nèi)設計項目中，如有國標闡述不明確或不完善的地方，可以將API標準作為參考，來幫助我們更加合理的完善設計方案^[4-6]。

參考文獻：

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