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行业痛点!适型的防爆电气太少,加氢站防爆危险区域划分简介

随着我国能源体制改革的不断深入,对低碳环保型能源的需求逐年增加。在2021年两会工作报告中,把“碳达峰和碳中和”提上了工作日程。氢能作为近年新兴的低碳环保能源,有着能量利用率高、使用过程无污染、获取过程可不依赖化石能源、相比传统电池节省充电时间等优势。因此氢能燃料电池动力车辆逐渐投入使用,与之配套的加氢站也出现在我国各大城市。

氢气作为IIC类爆炸性气体,在运输、存储、加注过程,有可能泄漏,形成爆炸性危险环境。因此应在对应危险区域内安装使用符合防爆要求的电气设备。加氢站内氢气介质存在于储氢罐/瓶、压缩机、冷却系统、加氢机和相应管道内。根据GB 50516中的要求,具体危险区划分如下图:

储氢瓶/罐危险区划分图
储氢瓶/罐危险区划分图
压缩机房危险区划分图
压缩机房危险区划分图
加氢机危险区划分图
加氢机危险区划分图

由以上危险区划分图可知,紧邻氢气储罐、管道的区域通常为1区,此区域内需要安装的设备应满足设备保护等级EPL Gb的要求。但在防爆设备选型过程中会存在一些困难,如某些防爆电气设备EPL仅满足Gc要求,即只能在2区安装使用。

遇到此类问题需要通过分析控制释放源和改善释放源通风条件的方式,将危险区1区降为2区。可使用公式:

危险1区降为2区公式
危险1区降为2区公式

计算氢气泄漏量,确定氢气释放源等级。同时根据现场通风等级,确定释放源是否能被有效稀释。

压缩机房通风示意图
压缩机房通风示意图

例如上图中,压缩机间通常为爆炸性危险区1区,通过计算氢气在规定故障条件下的释放量,设计通风路径、通风流量、风机启停控制/配置故障备用电机、设置氢气探测器等手段,将危险区1区降为2区,进而可安装防爆保护等级EPL为Gc的设备。

通过类似方法可对加氢站设备有针对地进行危险区域划分,实现防爆电气设备在氢能产业链中安全、经济、科学、合理地应用。

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