浅谈隔爆型电气设备安装后的安全检查

2010-04-27石油和化学工业电气产品防爆质量监督检验中心宋立娣孟雪

电器工业 2010年4期

石油和化学工业电气产品防爆质量监督检验中心宋立娣孟雪

引言

隔爆型电气设备由于结构简单、安全系数高等特点广泛应用在石油、化工、制药等容易产生爆炸性气体或蒸气的危险场所内。近年来，随着国家对安全生产的高度关注，隔爆型设备在安装环节为设备的使用、维护留下的安全隐患愈来愈受到国家和企业的重视。本文从隔爆型设备质量和安装的现状出发，根据国家相关标准规定和现实存在的问题对隔爆型设备安装后的安全检查要点做一些简单介绍。

一、隔爆型电气设备质量现状

目前，我国防爆电气产品的生产不仅仅限于国有企业，乡镇和个体企业也开始从事防爆电气产品的制造和经营，企业生产、制造能力良莠不齐。国内很多防爆电气产品生产企业投资规模小、企业管理水平低、技术工艺和加工力量较弱，因此产品质量出现许多问题。更有部分企业一味追求利润，置人身和国家财产安全不顾，偷工减料、粗制滥造[1]。通过行业调查和隔爆型电气产品防爆合格证型式试验结果分析发现，隔爆型电气产品主要存在以下质量问题：

1、产品本身从设计结构上或隔爆安全参数的确定上就不符合国家标准。这主要是由于企业技术力量薄弱，对隔爆型电气设备的设计，开发能力不足。

2、产品隔爆面精度和粗糙度达不到标准要求，外观质量差。这主要是因为部分企业生产能力低，加工工艺落后造成的。

3、隔爆型设备材质低劣。如隔爆外壳采用铸铝材质一般为ZL102或ZL104，部分企业为追求利润采用杂铝，根本无法满足国家标准规定的结构强度和性能参数要求。还有一些产品质量检验根本不符合标准规定，如隔爆面上的砂眼、气眼严重超标等。

另外，隔爆型设备在流通领域中存在问题有：防爆电气产品无证( 防爆合格证、生产许可证)销售；产品防爆合格证到期不复查，仍在市场上销售；冒用假合格证销售；冒用别家铭牌销售；别家产品打上自家铭牌销售[1]。

2001年国家质量监督检验总局对防爆电气产品实行生产许可证制度，这使得防爆电气产品的质量得到了普遍提高。但是，由于对隔爆电气设备专业的认知局限，使得用户不能较好的把握防爆电气设备的质量，他们一般从产品的防爆合格证、使用说明书和铭牌中获得设备的防爆信息，一旦安装不合格产品就为容易爆炸的危险场所留下了安全隐患。

二、隔爆型电气设备的安装现状

选用正确、合格的隔爆型电气设备并不足以保证防爆安全性，作为特种设备，隔爆型电气设备的安装被称为“二次防爆措施”[2]。每年由于防爆设备的选购、安装、使用、维护以及人为造成的大小爆炸事故就有大约近百起。在这些事故案例中，近50%是由于石化企业爆炸气体泄露，电气设备安装不当或使用劣质防爆电气设备所致[3]。GB3836.15-2000《爆炸性气体环境用电气设备第15部分：危险场所电气安装（煤矿除外）》中明确规定了隔爆型电气设备的安装事项，但是安装单位往往不按标准规定进行安装。目前，我国从事防爆设备安装及施工人员对于防爆电气的安全知识不够熟悉，安装部门的配套设施和技术水平尚不能达到防爆电气设备的安全要求，最终致使安装的隔爆电气设备严重不符合防爆要求的情况时有发生。如隔爆型电气设备在安装过程中隔爆面受到损坏，使设备的隔爆性能丧失；隔爆接合面防护用密封圈丢失，设备的外壳防护能力降低；紧固螺栓丢失或紧固螺栓没有拧紧，使隔爆接合面间隙过大影响防爆性能等。这些不正确的安装为隔爆型电气设备的使用留下了极大地安全隐患。

三、隔爆型电气设备的安装检查要点

现场检查发现，目前项目施工存在层层包转。由于不正确的安装使产品防爆性能失效的情况频繁发生，为了更好的保证隔爆型设备的安全运行，杜绝假冒伪劣及粗糙烂造的产品使用，隔爆型设备在安装后应进行安全验收，检查要点如下：

1、首要检查项目是对隔爆型电气设备的防爆合格证文件或生产许可证文件等技术资料的检查。防爆合格证上对产品的型号、厂家、防爆标志，防爆合格证号和证书的有效期限等进行了明确的标注。通过对防爆合格证资料的检查可以最大限度防止假冒伪劣产品的使用。防爆合格证书标号带有后缀“X”隔爆型设备的安装应符合特定条件要求。

2、隔爆型设备的选型应符合安装场所关于危险区域划分要求：

a) 根据危险场所的划分等级，识别危险物质的类别、级别和组别。检查安装的隔爆型电气设备的选型是否正确。

隔爆型防爆电气设备可以安装在1区、2区危险场所[4]。隔爆型电气设备按照最大试验安全间隙和最小安全点燃电流比可以分为分为ⅡA、ⅡB、ⅡC级。设备的级别应高于危险场所内的爆炸气体或蒸气的级别。如Ⅱ类隔爆型C级设备适用于ⅡA、ⅡB、ⅡC级爆炸性混合物环境；Ⅱ类隔爆型B级适用于ⅡA、ⅡB爆炸性混合物环境。设备的最高表面温度不能超过危险区域内可能出现的任何气体或蒸汽的引燃温度。按温度组别选型应符合表1要求。

表1 温度组别、表面温度和引燃温度之间的关系

b) 设备铭牌检查。铭牌应为耐腐蚀材料制成，内容标志清楚。从铭牌中能获取设备的防爆标志、检验单位颁发的防爆合格证号、生产许可证号等资料。结合危险区域划分资料和设备的防爆合格证资料不仅能判断设备选型的正确性，还能保证技术资料与实际安装设备的一致性，防止假冒伪劣产品的使用。如冀东油田天然气脱水装置工程的一个接线箱，防爆合格证中防爆标志为Exe，铭牌中防爆标志为Exd，经检查此接线箱为增安型结构，生产厂家贴错铭牌流入市场。

c）设备的选型应符合使用场所环境要求。在气体/蒸汽爆炸危险场所，往往同时存在化学腐蚀、盐雾以及其他特殊因素的影响。这些因素不仅会破坏设备的电气性能和机械性能，更严重的是破坏设备的防爆安全性能。因此，选型时就要将这些因素考虑进去。如安装在室外的隔爆型电气设备应具有一定的外壳防护等级和防腐等级。

3、隔爆型设备的外壳应具有足够的强度，设备内部发生爆炸时隔爆外壳不应损坏。因此隔爆型设备的外壳不应有任何影响强度的损坏，透明件等无裂纹。隔爆外壳还能防止内部的爆炸火焰或高温热源通过隔爆隔爆接合面传到外部引起外部可燃气体爆炸[5]。对隔爆面和影响隔爆接合面间隙的因素检查如下：

a) 隔爆面不应有磕碰，破损。b) 隔爆面应无锈蚀。隔爆面锈蚀会引起导热不良，且隔爆面间隙变大会导致传爆。隔爆面应有防锈措施，如可涂磷化膏或204防锈油，但不准涂漆。安装过程中不能将防锈油擦掉。c) 平面隔爆接合面间不允许增加衬垫。d) 隔爆接合面间防护用密封圈（密封垫）不能缺失。e) 隔爆型电气设备的紧固螺栓和螺母及放松措施的紧固件不得缺少或任意更换；相同隔爆接合面的各螺栓紧固力矩应相同；f)安装过程中进行进、出线连接而打开的腔体必须保证隔爆面间隙保证隔爆面间隙在GB3836.2-2000表4允许范围内，螺纹隔爆接合面必须保证不少于5扣的配合，在检查中发现一些仪表类设备安装后螺纹接合面只有1至2扣的配合。

4、隔爆型电气设备的电缆引入装置是安装过程中出现问题最多的环节。电缆引入装置密封的失效将导致整个电气设备的防爆性能失效。检查过程中应着重注意以下情况：

a) 是否采用引入装置专用压紧螺母压紧密封圈。压紧螺母必须是具有强度的金属材料制成，不允许使用塑料压紧螺母。

b) 压紧螺母没有压紧密封圈。电缆进线后压紧螺母没有完全拧入引入口，导致密封圈压紧量不足造成产品防爆性能失效。

c) 安装过程中密封圈的丢失。在安装过程中方便电缆穿线将密封圈舍弃不用，电缆由设备引入口连接进设备后直接由压紧螺母紧固，严重破坏了设备的防爆性能。

d) 电缆护套外径与密封圈内径差过大，压紧螺母紧固后密封圈无法抱紧电缆。

e) 一个电缆引入口进出两根及两根以上电缆或多根单心电缆，这种进出线不符合规定要求。进线电缆应为热塑性护套电缆、热固性护套电缆、合成橡胶护套电缆或矿物绝缘金属护套电缆中的一种，不能采用普通电线。

f) 密封圈与压紧元件之间应至少有一个金属平垫圈保持压紧力均匀。当采用多层密封圈（制造厂家为方便不同电缆进线将密封圈设计成多层密封圈，即具有相同长度和外径，而内径不同的密封圈）时，密封圈最小内径与平垫圈内径差不应过大。若平垫圈内径明显大于密封圈内径时当压紧螺母紧固后，密封圈内层严重变形甚至随电缆脱落，不能抱紧电缆引起设备防爆失效。

g) 未使用的多余电缆引入口未进行有效封堵，检查现场发现不封堵的电缆引入口多用胶泥或聚四氟胶带封堵。应采用堵片或丝堵等有效封堵件进行封堵。

h) 对于隔爆型ⅡC等级设备，特别是隔爆型灯具应注意电缆引入方式应为间接引入，或符合GB3836.15-2000标准第10.3.2条d)或e)要求。

i) 引入口需用钢管连接时必须用一个过过渡压紧元件，必须达到压紧密封圈后才可连接钢管。

j) 填料密封引入装置的填料应为双组份隔爆胶泥或环氧树脂类，应能保证固化密封。填料浇封长度不小于20mm。

5、隔爆接合面与固体障碍物间的距离检查

GB3836.15-2000中要求隔爆型设备安装时，应使隔爆接合面与固体障碍物（如钢架、墙、护套、安装版、管道或其他电器设备之间的距离小于表2规定的数值。

表2 隔爆外壳接合面与障碍物间最小距离

6、隔爆型电气设备的接地检查

为了防止意外情况下外壳带电而产生不安全因素，国家防爆标准中明确规定：电气设备的金属外壳、金属构架、金属配线管等均应接地[7]。具有金属外壳的隔爆型设备应设有接地螺栓供用户可靠接地，与接地螺栓连接的多股软绞线，其铜芯截面积不得小于4mm2。接地螺栓应有放松和防腐措施。然而在检查中经常发现，安装中忽略了接地、接地不牢靠、连接导线不足4mm2；或者将设备外壳与布线钢管连接，但钢管之间的连接处不仅没有跨接，而其在连接的啮合螺纹处加了聚四氟乙烯带。这样，电气设备实际上没有做到真正意义上的可靠接地[8]。