UPS间是否需要设置氢气检测器?
在工业领域,气体探测器的设置是确保安全生产的重要一环。然而,在实际应用中,气体探测器的设置常常存在一些问题,比如UPS间是否需要设置氢气检测器?了解气体探测器的应用和必要性,让大家更好地提升安全意识和应对能力~
采用阀控式铅酸蓄电池不需要,排气式的需要。针对这个问题,我们从以下思路来分析:探测器设置要求——UPS电池类型——电池排气量——通风及防爆区域——相关思考。
(1)可燃气体探测器设置要求
GB51283中10.2.3当电池室设置机械通风系统时,室内空气不应再循环,室内应保持负压,设计换气次数不应少于12次/h;通风机及其电机应为防爆型,并应直接连接。
10.2.3 蓄电池有释放出氢气的可能,房间面积一般不大,此条标准的提高不会引起投资过多的增加,安全性却有较强的保证。
(注:规范中强调的是电池室,不是UPS间,对于UPS来说,当采用排气式蓄电池才需要设置电池室(可参考第2条)。)根据14D202-1蓄电池选用与安装中P28的要求,电气一行1.固定型排气式铅酸蓄电池的电气设计应为防爆设计,应符合相关的设计规范。采暖、制冷与通风一行中2.蓄电池可设置氢气监测装置、必要时连(联)锁风机启动。
(2)UPS常采用的电池类型
电池的种类很多,如铅酸蓄电池(排气式和阀控式)、镍氢(镍镉、镍锌、镍铬等)蓄电池、锂离子电池(价格高)。
化工项目采用的UPS多采用阀控式铅酸蓄电池,也有如宁波某氯碱企业采用的开口式(排气式)铅酸蓄电池(单独建了个电池室)。可咨询厂家或参考DLT637-2019、14D202-1蓄电池选用与安装等规范。
注:开口式铅酸蓄电池有两个主要缺点:
充电末期水会分解为氢,氧气体析出,需经常加酸、加水,维护工作繁重;
气体溢出时携带酸雾,腐蚀周围设备,并污染环境,限制了电池的应用。
阀控式铅酸蓄电池(VRLA电池),从结构上来看,是全密封的,而且还有一个可以控制电池内部气体压力的阀,优点多,价格合适。
(3)阀控式铅酸蓄电池的排气量
GBT19639.1-2014通用阀控式铅酸蓄电池第1部分:技术条件中4.6……—单体蓄电池在标准状态下对外析出的气体析出量Ge≤0.05mL/(Ah·h)
5.8.5和5.8.9也有析出的气体体积计算方法。
GB/T 19638.1-2014固定型阀控式铅酸蓄电池第1部分:技术条件中
5.2.1气体析出量
蓄电池按6.7试验,单体蓄电池平均每安时·小时对外释放出的气体量Ge、Ge',在标准状态下应符合下述规定值:
在20℃及单体蓄电池电压为Uflo (V)浮充条件下Ge≤0.04 mL;
在20℃及单体蓄电池电压为2.40(V)浮充条件下Ge'≤1.70mL。
DL/T637-2019电力用固定型阀控式铅酸蓄电池中
7.2.1气体析出量与GB/T 19638.1-2014的5.2.1气体析出量相同。
根据上述规范,我们取最大的气体析出量Ge≤1.7mL/(Ah·h),按照一台60kVA的UPS,其最大气体析出量Q=60*1000/12*1.7=8500mL/h=8.5L/h=0.0085m3/h(12为电压)。
氢气的爆炸极限为4.0%~75.6%,假定60kVA的UPS安装在6m*6m的完全密闭小屋里,要达到下限需要的时间为36*0.04/0.0085=169h。
(4)通风与防爆危险区域划分
根据GBT50779中7.4.7抗爆建筑物内置蓄电池的不间断电源室应设置机械排风,换气次数不应小于3次/h。
根据HGT20508和SHT3006,UPS间属于功能房间,设置有HVAC(空气调节系统)。
综上(气体析出量、通风、防爆)所述,UPS间不可能形成爆炸危险环境。
注:蓄电池室危险区域的划分请参照《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058-2014,并结合实际情况确定。也可以去关注下GBT50493、GB50058对于释放源的定义,以及GB50058中3.2.4中对于通风良好以及可不计入机械通风故障良好的影响情况的要求。
(5)相关问题思考
Q:如果设置氢气探测器, UPS间的电气设施是不是都应采取防爆,孔洞是不是也应封堵?
实际上是没有这样做的。
Q:如果设置氢气探测器, UPS间的电气设施如果阀控式铅酸蓄电池释放的气体,能在密闭的情况下形成爆炸环境,哪个企业敢现在这样使用?是不是都应采取防爆,孔洞是不是也应封堵?
同时电池生产企业也不会允许其产品出现这样的情况。
在分析了UPS间是否需要设置氢气检测器的问题后,我们可以得出以下结论:
阀控式铅酸蓄电池:如果UPS间采用的是阀控式铅酸蓄电池,由于其全密封结构和控制内部气体压力的阀,对外析出的气体量极小,且通风良好的UPS间内不可能形成爆炸危险环境,因此通常不需要设置氢气检测器。
排气式铅酸蓄电池:对于采用排气式铅酸蓄电池的UPS间,由于电池在充电过程中可能会释放氢气和氧气,且排气式电池的设计允许气体逸出,因此在这种情况下,建议设置氢气检测器,以确保安全。同时,根据规范要求,电池室应进行防爆设计,通风系统应保证室内空气不循环且保持负压。
电气设施与防爆要求:如果UPS间设置了氢气检测器,并且检测结果显示有氢气积聚的风险,那么确实需要考虑对电气设施进行防爆处理,并对孔洞进行封堵,以防止氢气泄漏引起爆炸。但如前所述,对于阀控式铅酸蓄电池来说,这种情况极为罕见。
实际操作与规范:在实际操作中,除了遵循相关标准和规范外,还应结合实际情况进行综合考虑。例如,如果UPS间位于封闭空间或通风条件不佳的区域,即使采用阀控式铅酸蓄电池,也可能需要考虑增加通风设施或设置氢气检测器等措施,以提高安全性。
总之,在决定是否在UPS间设置氢气检测器时,需要综合考虑电池类型、通风条件、防爆要求以及实际操作情况等多个因素。对于不同类型的蓄电池和不同的使用场景,应采取相应的安全措施来确保系统的安全稳定运行。
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