可燃液体封装工艺防爆评定方法及运行环境防爆评定方法与流程

本发明涉及化学药品灌装设备技术领域，尤其是涉及一种可燃液体封装工艺的防爆评定方法。

背景技术：

灌装可燃液体的存储容器是用玻璃瓶存储，广泛应用于盛放可燃液体制剂、剂和隔绝空气的高纯度化学液体药品。其玻璃封装瓶的封装口采用的是明火封装以隔绝空气。

安装可燃液体封装工艺设备的房间叫做封装间（也叫可以做液体封装车间），目前，大多数的液体封装工艺设备只能够满足在普通正常环境条件下使用，而不适于在易燃易爆的危险场所使用，这是因为有些液体封装工艺设备封装的液体是易燃易爆液体，本发明的液体封装工艺设备主要封装的液体是乙醇。所以，其液体封装机所在的封装间里含有乙醇、氢氧混合气体以及火源等爆炸性的危险源，存在很大的安全隐患。根据危险气体释放的情况，和危险场所的分组分类这种含有爆炸性危险源的封装间按国家标准划分为爆炸性危险区域2区危险场所。

液体封装工艺设备采用氢氧混合气体做燃烧剂，来对瓶口进行封装。氢氧混合气体通过输气管道输送到可燃液体封装工艺设备的预热操作台，作为一种燃料，对乙醇封装玻璃瓶的玻璃进行加热，加热之后通过拉丝来对乙醇封装玻璃进行密封。乙醇通过注射口注射到封装玻璃瓶后敞口放置在可燃液体封装工艺设备操作台上。乙醇及氢氧混合气体在其他位置通过管道输送到可燃液体封装工艺设备操作部位。可燃液体封装工艺设备主要包括注射、加热、封口三个工位。

在注射工位中，乙醇通过注射口注射到封装玻璃瓶中。

在预热工位中，封装玻璃瓶被火嘴吹出的氢气与氧气的混合燃烧气体加热。此时的氢氧混合气体及乙醇为爆炸性危险气体。

而在拉丝封口工位，封装玻璃瓶部进一步受热软化被拉丝夹拉丝封口，封好口后的封装玻璃瓶经出瓶拨轮被推入接瓶盘中。

因此为了使可燃液体封装工艺设备能够在爆炸危险区域的特殊环境条件下使用，需要对可燃液体封装工艺设备进行防爆设计改造并对其进行防爆性能评定达标后，才能使可燃液体封装工艺设备在爆炸危险场所安全使用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可燃液体封装工艺防爆评定方法及运行环境防爆评定方法，能够使可燃液体封装工艺满足在易燃易爆场所等危险环境下使用的要求。

本发明的技术方案是：

可燃液体封装工艺防爆评定方法,可燃液体封装工艺运用于防爆运行空间中，该防爆运行空间包括水泥砌筑结构的可燃液体封装间和制氢间，可燃液体封装间简称封装间，可燃液体封装工艺用于可燃液体封装机，可燃液体封装机简称封装机，分为以下几个评定项目：

1)用合金分析仪对封装机中的传输网带、绞龙、拨轮、行走梁、栏栅五个部件进行轻金属含量的检测，检测评定标准为：这五个部件中镁和钛的质量含量不能超过所述五个部件各部件自身质量的7.5%；

2)用静电场测试仪对封装机中的传输网带、绞龙、拨轮、行走梁、栏栅五个部件进行防静电的检测评定，检测评定标准为：这五个部件上面的非金属材料的最大面积不超过10000mm²，非金属材料的表面绝缘电阻不大于10⁹Ω；

3)用涂层测厚仪对封装机上带有防腐防护保护涂层的金属框架进行检测，检测评定标准为：保护涂层的厚度不得超过2mm；

4)对封装机拉丝封口后存在的高温玻璃残渣进行防爆检测，检测评定标准为：为消除玻璃残渣中的危险温度，检测高温玻璃残渣回收装置中设置是否设置防爆冷却散热风机，防爆冷却散热风机是否符合其防爆标志ExdⅡBT4所要求的标准要求；

若以上1)-4)四项全部能满足评定要求，则可燃液体封装工艺的防爆评定为合格；若以上1)-4)四项中若一项以上不能满足评定要求，则可燃液体封装工艺的防爆评定为不合格。

根据权利要1所述的可燃液体封装工艺防爆评定方法，其特征在于：对可燃液体封装机的操作和维修人员进行技能资质认定，认定标准为：检查操作和维修人员是否进行过不低于24个学时的防爆技术理论知识的培训学习；对于培训考试合格的学员是否取得了防爆电气设备安装、修理资格证书；

若该项能满足技能资质认定要求，则可燃液体封装工艺的防爆评定为基本合格；若该项不能满足技能资质认定要求，则可燃液体封装工艺的防爆评定为基本不合格。

第3)步中，若厚度超过2mm，则评定为不合格，要求采用打磨去除，直至复合涂层厚度符合要求不超过2mm为止，复合涂层厚度符合要求后则评定为合格。

可燃液体封装工艺运行环境防爆评定方法，对设置的封装间进行防爆评定，检测评定标准为：

（1）封装间悬浮粒子测定：使用便携式尘埃粒子计数器根据封装间的面积进行悬浮粒子的测定，净化等级应至少为C级；

（2）封装间通风风速的测定：为避免误送气，检测封装间应按照先通风、后通气，先停气、后停风的顺序进行设计，封装间的通风风速应按爆炸上限%(V/V):19.0设计，风速仪安装在封装间房间内，用于全程测量封装间内的风速，房间内的风速应达到0.36m/s～0.54m/s的合格范围内；

（3）封装间可燃气体的测定：对可燃液体封装间内的待灌装的可燃气体和氢气进行检测，检测评定标准：检测封装间内待灌装可燃气体的相对密度，若待灌装可燃气体的密度重于空气的密度，需要在可燃液体封装间的下方离地面小于等于20cm处，安装不少于6台采用带有防爆标志为ExdⅡCT6的防爆可燃气体探测器，至少要保证两台防爆可燃气体探测器在有效检定期的三个月内；在可燃液体封装间内的上方，设置不少于6台采用带有防爆标志为ExdⅡCT6的氢气气体探测器，至少要保证两台氢气气体探测器在有效检定期的三个月内；封装间内应安装采用带有防爆标志为ExdⅡCT4的防爆故障排风机；

（4）封装间电气配置的防爆测定：对安装于封装间内的电气产品，逐一进行防爆安全检测评定，选用的电气产品应符合爆炸性危险区域区危险场所选型要求的防爆电气产品，

（5）在制氢机与氢气气体探测器之间应设置有报警联锁功能的第一燃气切断电磁阀；在制氢间氢氧混合气输送管道中设置有与封装间通风系统有联锁功能的第二燃气切断电磁阀；在封装间的通风管道中应设置有防爆阀岛，当发生可燃液体或是氢气泄漏时，防爆阀岛打开，给封装间输送空气。

若以上评定标准（1）-（5）五项全部能满足评定要求，则运行环境防爆评定为合格；若以上评定标准（1）-（5）五项中若一项以上不能满足评定要求，则运行环境防爆评定为不合格。

所述的评定标准（1）封装间悬浮粒子测定中，净化等级应为C级指测的每立方米静态悬浮粒子≥0.5μm的最大允许个数不超过352000，静态悬浮粒子≥5μm的最大允许个数不超过2900，每立方米动态悬浮粒子≥0.5μm的最大允许个数不超过3520000，动态悬浮粒子≥5μm的最大允许个数不超过29000。

所述的评定标准（2）封装间通风风速的测定，具体为：使用风速仪对封装间的通风风速进行测定，送风量应大于1600m³/h，排风量应大于1600m³/h，风速为0.2m～0.5m/s，换气次数应大于25次/h；封装间的层流风风速不得低于0.5m/s，封装间通风的正压风量为应大于100m³/h，压入风量为应大于170m³/h，压出风量为应大于70m³/h，风速为0.36m～0.54m/s。

本发明有益效果是：可燃液体封装工艺可以在爆炸危险区域安全使用，扩大了可燃液体封装工艺的应用范围，通过对可燃液体封装机的防爆设计以及对可燃液体封装机所在封装间的通风设计，有效提高了可燃液体封装工艺在危险区域环境中运行的安全性和可靠性。本发明针对可燃液体封装工艺有关机械方面、电气方面的防爆设计，以及其安全运行环境的防爆安全检测评定，有效满足了可燃液体封装工艺在爆炸危险区域的防爆使用要求。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明的可燃液体封装工艺运用于防爆运行空间中，该防爆运行空间包括水泥砌筑结构的防爆可燃液体封装间2（简称封装间或可燃液体封装间）和制氢间3。

可燃液体封装工艺包括依次连接的洗瓶机16、消毒烘干机17、可燃液体封装机1。

可燃液体封装机1有3个工位，依次为：灌装工位、预热工位、玻璃瓶封口工位。

可燃液体封装机1设置安装在可燃液体封装间2内，在可燃液体封装间2内设置有故障排风机4、通风机5、封装液体挥发气体探测器6和氢气气体探测器7；在拉丝封口工位的工作台面下部，靠近玻璃残渣回收装置的部位设置有冷却散热风机8。制氢间3设置在可燃液体封装间2的外部，制氢间3内安装有制氢机9和氢氧混合压缩气体储机18，制氢机9通过氢氧混合压缩气体储机18以及氢氧混合气输送管道10与可燃液体封装间2内的可燃液体封装机1连接。可燃液体封装间2内还设有尘埃粒子探测器19。

制氢机9与可燃液体封装间1内的氢气气体探测器7之间设置有第一燃气切断电磁阀11，第一燃气切断电磁阀11安装在制氢机9的氢气输出管道上，第一燃气切断电磁阀11具有报警联锁功能（氢气气体探测器检测到可燃性气体浓度超标时，通过第一燃气切断电磁阀停止输送氢气，并报警（阀门会报警）；在氢氧混合气输送管道10上设置有与通风机5联锁功能的第二燃气切断电磁阀12，（通风机5停止转动时，第二燃气切断电磁阀12关闭，停止通过氢氧混合气输送管道10输送氢氧混合气），通风机5通过通风管路14与外部的空气压缩机13连接，在通风管路14上设置有防爆阀岛15。防爆阀岛15采用带有防爆标志为ExibⅡCT5的防爆阀岛。

封装液体挥发气体探测器6设置在可燃液体封装间2内离地面小于20cm处，其数量为至少6台。封装液体挥发气体探测器为可燃气体探测器的一种。

氢气气体探测器7设置在可燃液体封装间2内的墙壁顶部上，其数量为至少6台。

故障排风机4设置在封装间2的侧壁墙面上，该故障排风机4采用带有防爆标志为ExdⅡCT4的防爆故障排风机。

通风机5设置在封装间2内墙壁的顶部，距离屋顶10-20厘米的位置，该通风机5为带有防爆标志ExdⅡBT4的防爆通风机。

冷却散热风机8采用带有防爆标志为ExdⅡBT4的防爆冷却散热风机。

风速仪采用带有防爆标志为ExiaⅡCT6的防爆风速仪。

可燃液体封装工艺包括可燃液体封装工艺行程控制系统，可燃液体封装工艺行程控制系统包括行程伺服电机，在防爆可燃液体封装机操作台面的进瓶部位和烘干机接口处设有行程伺服电机，该行程伺服电机采用带有防爆标志为ExnAⅡBT4的绞龙行程防爆伺服电机，控制电路编码器采用带有防爆标志为ExdⅡCT6的防爆控制电路编码器，光电开关采用带有防爆标志为ExiaⅡCT6漫反射型防爆开关，用于连接行程伺服电机、控制电路编码器和光电开关上的移动电力线均采用加厚橡胶护套软电缆。

可燃液体封装机1中，操作工位设有照明灯、触摸显示屏、接线箱和操作箱，灌装工位设有三相异步电动机、位于封装机操作台下面的压差变送器，封装间内设有氢气气体探测器、冷却散热风机；上述的照明灯、触摸显示屏、接线箱、操作箱、三相异步电动机、压差变送器、氢气气体探测器、冷却散热风机上用于固定连接的电力线均采用矿物绝缘金属护套电缆，其中，

三相异步电动机采用带有防爆标志为ExdⅡBT4隔爆型三相异步电动机，

触摸显示屏采用带有防爆标志为ExnAⅡT4的防爆触摸屏，

操作箱采用带有防爆标志为Exedqmia/ib[ia]ⅡAⅡBⅡCT6T5T4的防爆操作箱，

压差变送器采用带有防爆标志为ExnAⅡT4的防爆压差变送器，

氢气气体探测器采用带有防爆标志为ExdⅡBT6的防爆氢气气体探测器，

照明灯采用带有防爆标志为ExdⅡBT4的防爆照明灯，

接线箱采用采用带有防爆标志为ExdⅡBT4的防爆接线箱，箱内设置有用于限定触摸显示屏电流和电压的安全栅，该安全栅采用带有防爆标志为ExiaⅡC或ExiaⅡB的防爆安全栅。

本发明可燃液体封装工艺防爆评定方法：

（一）对可燃液体封装工艺设备的防爆评定：

1)用手持合金分析仪对封装机1中的传输网带、绞龙、拨轮、行走梁、栏栅五个部件进行轻金属含量的检测，对封装机加装工位上传输行程中的滚轴传送带等机械运动部件进行轻金属含量检测，检测评定标准为：这五个部件中镁和钛的质量含量不能超过这五个部件各部件自身质量的7.5%；若含量超过则评定不能在危险场所使用；

2)用静电场测试仪对封装机1中的传输网带、绞龙、拨轮、行走梁、栏栅五个部件进行防静电的检测评定，检测评定标准为：这五个部件上面的非金属材料的最大面积不超过10000mm²，非金属材料的表面绝缘电阻不大于10⁹Ω；对涂覆在金属等导体表面上的防腐防护保护涂层；

3)用涂层测厚仪对封装机1上带有防腐防护保护涂层的金属框架进行检测，检测评定标准为：保护涂层的厚度不得超过2mm；若超过这个厚度，评定不合格，要求采用打磨去除，直至复合涂层厚度要求为止。

4)对封装机1拉丝封口后存在的高温玻璃残渣进行防爆检测，检测评定标准为：为消除玻璃残渣中的危险温度，检测高温玻璃残渣回收装置中设置是否设置防爆冷却散热风机，防爆冷却散热风机是否符合其防爆标志ExdⅡBT4所要求的标准要求；

若以上四项中全部能满足评定要求，则可燃液体封装工艺的防爆评定为合格；若以上四项中若一项以上不能满足评定要求，则可燃液体封装工艺的防爆评定为不合格。

5)对可燃液体封装机的操作和维修人员进行技能资质认定，认定标准为：检查操作和维修人员是否进行过不低于24个学时的防爆技术理论知识的培训学习；对于培训考试合格的学员是否取得了防爆电气设备安装,修理资格证书。如果该项评定基本合格，则判定可燃液体封装工艺的防爆评定基本合格，否则为基本不合格。

对可燃液体封装机的灌装进行防爆检测：灌装时，由可燃液体及氢气和氧气分别通过可燃液体输送管道和氢氧输气管道依次输送到可燃液体封装工艺的灌液工位、预热工位、拉丝封口3个主要工位，检测评定标准为：封装时所用的可燃液体分液器储罐与预热、拉丝工位的距离设置为0.8m；灌装可燃液体后敞口瓶的存量为<800ml；压力为常压；温度为18℃～28℃；氢氧输气管的初始压力为恒定压力，氢氧输气管的最终供气压力为0.15MPa～0.2MPa、温度为18℃～28℃；氢氧输气管内的氢氧气的存量为1m3；压力为0.15MPa～0.20MPa、温度为18℃～28℃；灌装可燃液体玻璃瓶从开始灌装到拉丝封装工艺完成为止的工艺运行时间，灌装40ml为26秒，灌装10ml为15秒，运行的环境温度为18℃～28℃，相对湿度为50％～65％。

（二）可燃液体封装工艺运行环境防爆评定方法：

对设置在生产区域2区危险场所的可燃液体瓶封装机的封装间2进行防爆评定，检测评定标准为：其中

（1）封装间悬浮粒子测定：使用便携式尘埃粒子计数器根据封装间2的面积进行悬浮粒子的测定，净化等级应至少为C级，C级指：测的每立方米静态悬浮粒子≥0.5μm的最大允许个数不超过352000，静态悬浮粒子≥5μm的最大允许个数不超过2900，每立方米动态悬浮粒子≥0.5μm的最大允许个数不超过3520000，动态悬浮粒子≥5μm的最大允许个数不超过29000，

（2）封装间2通风风速的测定：为避免误送气，检测封装间2应按照先通风、后通气，先停气、后停风的顺序进行设计，封装间2的通风风速应按爆炸上限%(V/V):19.0设计，风速仪安装在封装间2房间内，用于全程测量封装间内的风速，观察房间内的风速是否达到0.36m/s～0.54m/s的合格范围内；具体为：使用风速仪对封装间2的通风风速进行测定，送风量1600m3/h，排风量1600m3/h，风速为0.2m～0.5m/s，换气次数25次/h；封装间2的层流风风速不得低于0.5m/s，封装间2通风的正压风量为100m3/h，压入风量为170m3/h，压出风量为70m3/h，风速为0.36m～0.54m/s；

（3）封装间2可燃气体的测定：对封装间2内的可燃液体和氢气进行检测，检测评定标准：检测封装间2内可燃液体的相对密度是否为1.59kg/m³，若可燃液体的密度重于空气的密度1.29kg/m³，需要在封装间2的下方离地面小于等于20cm处，安装不少于6台采用带有防爆标志为ExdⅡCT6的防爆可燃液体挥发气体探测器6，至少要保证两台防爆可燃液体挥发气体探测器6在有效检定期的三个月内；检测封装间2内的上方，设置不少于6台采用带有防爆标志为ExdⅡCT6的氢气气体探测器7，至少要保证两台氢气气体探测器7在有效检定期的三个月内；封装间2内应安装采用带有防爆标志为ExdⅡCT4的防爆故障排风机4；可燃液体挥发气体探测器是指针对某种可燃液体挥发形成的可燃气体的可燃气体探测器。

（4）封装间2电气配置的防爆测定：对安装于封装间2内的电气产品，逐一进行防爆安全检测评定，选用的电气产品应符合爆炸性危险区域区危险场所选型要求的防爆电气产品，

（5）在制氢设备（制氢机9）与氢气气体探测器7之间应设置有报警联锁功能的第一燃气切断电磁阀；在制氢间氢氧混合气输送管道中设置有与封装间通风系统有联锁功能的第二燃气切断电磁阀；在封装间2的通风管道中应设置有防爆阀岛15，当发生可燃气体或是氢气泄漏时，防爆阀岛15打开，给封装间2输送空气。

若以上评定标准（1）-（5）五项全部能满足评定要求，则运行环境防爆评定为合格；若以上评定标准（1）-（5）五项中若一项以上不能满足评定要求，则运行环境防爆评定为不合格。

防爆阀岛2（气缸、电磁阀)的主要作用是在整个封装间除了氢气、可燃气体管道外，还有一套通风管路，即压缩空气。气缸和电磁阀的主要功能是当发生可燃气体或者是氢气泄漏时，电磁阀打开，给房间输送空气。