论石油化工行业防爆电气设备的应用

2013-02-15柳茜马宁

天津化工 2013年2期

柳茜，马宁

（1.北京沃利帕森工程技术有限公司，天津 300201；2.天津惠普数据中心设计工程有限公司，天津 300457)

近年来，爆炸危险场所的电气和照明设备的防爆安全性能已经越来越得到石油化工等行业的重视。

II类非矿用防爆电气设备（工厂用防爆电气设备）90%是用于石油、石油化工、化学工业和制药等行业。这些行业中的危险化学品作业场所存在的易燃易爆气体、蒸汽种类繁多，生产、储存、运输等环节工艺装备复杂多变，释放源种类繁多，爆炸危险因素难以分析判定。所以，对防爆电气设备的选型、安装和使用维护比矿用防爆电气设备要复杂得多。

选用防爆电气设备：一要满足危险场所划分的危险区域来选用相应的电气防爆类型；二要根据危险环境可能存在的易燃易爆、蒸汽、粉尘的种类来选择防爆电气设备的级别和温度组别；三是考虑其他环境条件对防爆性能的影响（例如：危险化学品作业场所中普遍存在既有易燃易爆的危险，还同时受到化学腐蚀，或盐雾、或高温、高湿，或沙尘、雨水，或振动的影响）；四是保证石化行业危险场所安装使用维护的特殊性，例如：带电设备的种类和结构繁多，而且安装位置多变，操作、检修人员素质不同；五是选用具有防爆合格证、生产许可证以及国家相应认证的产品。

1 选用高质量的防爆电气产品

选购安全性能高的防爆电气产品,不仅仅是看它的外形美观、结构轻盈、便于安装,更重要的是它的防爆结构和电气性能要设计合理,防爆参数指标和环境指标要满足应用场所的要求,保证选用的产品能够在安装、维护和检修后仍然具备防爆性能。

选购隔爆型电气设备时要注意：(1)高电压、大功率或大电流的隔爆电器产品的外壳要足够大,以保证良好的散热功能和耐电弧能力,100W以上的隔爆型灯具还应在外壳上铸有散热片,尤其注意防爆标志上温度组别较高的电气产品。(2)选用隔爆型电气设备时,一定要选用隔爆外壳壁厚的产品,这不仅保证其可靠的耐爆性能,重要的是保证在打开隔爆外壳安装、维修后外壳能够仍然保证其耐爆性能和隔爆性能,而不至于隔爆面变形失效。(3)鉴于我国制造业目前的加工和装配水平,用户安装、维修人员的基本素质和检修能力,对于正常工作时可能产生电弧/火花、危险高温的隔爆电气设备建议采用电缆间接引入的结构,直接引入可能会人为造成隔爆性能失效。此外要特别注意电缆引入装置的隔爆性能,它是隔爆型电气设备最薄弱的防爆部位。

选购增安型或增安隔爆等结构复合的电气设备时要注意：(1)对于增安型的灯具产品要注意选用的光源种类：白炽灯、自镇汞灯、荧光灯以及不存在灯泡破裂后灯心部分仍有高于点燃温度危险的其他光源。(2)要注意增安型接线箱、镇流器和灯具的发热,由于增安型电气设备的温度组别取决于内部电气部件的温升,所以它相对于同一电气参数的隔爆型电气设备,温度组别相对较低,对灯具而言：一般200W白炽灯、125W自镇汞灯只能达到T2组别,100W以下的可能达到T3组别。(3)非金属外壳的增安型荧光灯应特别关注其材料性能,因为塑料外壳经过耐热、耐寒试验后再进行外壳防护试验和其他机械性能试验合格,才能保证其外壳的高防护能力。

笔者认为爆炸性气体环境电气设备是按0区，1区，2区选择，例如在做不同国家项目中掌握的严宽程度不完全一致，有些国家在2区允许采用普通工业用的优质电气设备；IEC及西德、英国等采用无火花电气设备（n型）为用于2区最低要求的设备，增安型为1区的最低要求的设备。无火花型电动机比较经济，但安全性不如增安型，增安型电气设备在正常情况下没有电弧、火花、危险温度。如目前苏州机床电器厂管理部门的3UA5e系列增安型电机保护和热过载继电器是经过国家防爆电气产品质量监督检验测试中心验证的30kW以下增安型电动机的保护设备。此外，设备中爆炸性气体环境内也许存在两种以上易燃性物质，形成爆炸性混合物，这时应弄清各种爆炸混合物的级别和组别后按照危险程度较高的级别和组别选用。

2 正确地安装和维修,保证化工电气设备防爆安全性

2.1 隔爆型电气设备在安装过程中,要特别注意电缆引入口的处理

对于橡胶密封圈式的引入装置,首先应确定配线的型式。采用钢管穿电线的型式,应注意引入电线的数量和线径应与密封圈的孔数和内径一致,并保证钢管旋入引入口时能够可靠将密封圈压紧胀开将电线抱死,以保证密封圈与引入口内壁、密封圈与电线之间没有间隙;当采用电缆引入的型式,应注意电缆的外径与密封圈的内径保持一致,压紧螺母旋入引入口时能够可靠将密封圈压紧胀开将电缆抱死,以保证密封圈与引入口内壁、密封圈与电缆之间没有间隙,确保引入装置整体隔爆。压紧螺母必须是具有强度的金属材料制成,而不允许使用塑料材料。如果安装完毕后,有闲置的引入口,应采用供应商提供的金属丝堵封堵,并保证其隔爆结构。避免在电气配线安装中,为了施工方便将隔爆型电气设备重要的防爆部件——引入装置中的密封圈丢掉,使得设备在一开始使用就失去了隔爆性能。

2.2 隔爆型电气设备的外壳紧固是保证其隔爆性能重要的环节

尤其是平面隔爆配合面,如果螺栓没有拧紧或力矩不均,都会使隔爆配合面间隙大于安全间隙值,失去隔爆性能。所以,在安装或检修完毕后,应采用力矩扳手将隔爆面上的紧固螺栓同力矩紧固,以保证各个螺栓受力均匀,避免隔爆间隙人为增大或壳体内部爆炸时螺栓折断。切不可安装、维修人员在安装、检修完毕后嫌麻烦,防爆外壳的紧固螺栓不可靠旋紧,甚至不紧固,使得防爆外壳失去防爆性能。类似问题在许多安装公司和企业内非常普遍。

2.3 本质安全型电气设备在安装施工时,要注意本安防爆系统的完整性

应严格按照防爆合格证和操作手册的要求,根据允许的分布电感和电容,合理的配置连接电缆。

2.4 注意防爆电器设备因特殊环境因素失去安全性能

由于危险化学品作业场所同时受到化学腐蚀、风吹雨淋等其他特殊环境因素的影响,防爆电气设备年久失修,许多已经失去了防爆安全性能,这些设备都是企业爆炸事故的隐患,所以,应在日常维修和定期检修中及时发现、及时更换。切不可为了降低生产成本,盲目追求经济效益继续使用。因此,要想正确地安装和维护防爆电气设备,重要的是严格执行国家相应的法规和标准,企业各自的安全管理规定。

3 加强电气防爆安全的法规和专业技术的培训

要想真正地保证在爆炸危险场所安全生产,切实保障人民生命和财产的安全,人的因素是第一位的,企业的主管领导和相应的管理人员、技术人员、采购人员和施工维修人员应认真学习国家安全生产法以及国家相关安全生产法规,广泛、深入地掌握防爆电气应用方面的知识和相应技术标准,提高他对防爆电气安全的意识和技能。也应定期或不定期地组织相关人进行这方面的培训学习。要经常参加本行业和制造业举办的技术交活动,这样会了解到其他企业的管理经验，了解防爆电气产的最新动态和产品质量；此外应请国内相关权威机构人员来企业术培训，增强鉴别真伪技术和对准、法规理解的能力。这是在市场经济中，企业保障电气安全的有措施。