化工企业腐蚀环境电气设计分析

邰先花

摘要：现阶段，工业企业因腐蚀遭受的经济损失不断增多，而很多设计人员对这块不甚熟悉，业主方也未引起足够的关注，降低腐蚀引起的损失，要在设计前期充分考虑环境因素，做到电气设计的合理性。文章介绍了腐蚀环境的分类，以液氯储存间项目为案例探讨了防腐电气设备的选型要求及防腐对策，并讨论了腐蚀环境的电气设计。

关键词：化工企业；腐蚀环境；电气设计；防腐电气设备；化学腐蚀 文献标识码：A

中图分类号：TQ05 文章编号：1009-2374（2015）25-0029-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.25.014

材料在环境介质的化学或电化学作用下逐渐破坏或变质的过程，称作材料的化学腐蚀，譬如电气设备、元器件、接地材料等生锈就是一个典型的腐蚀现象。

而腐蚀环境是指存在腐蚀物质的环境，常见的腐蚀物质有各种酸、碱等容易与金属发生反应的物质，其存在形态有气体、雾、液体、粉尘和土壤等。

随着现代工业技术的发展，腐蚀环境在不断增多，据2013年报道，我国每年因腐蚀造成的经济损失已超过1.5万亿元。但由于设计行业各设计人员水平参差不齐，设计行业鱼龙混珠，有的业主一味追求低成本，有时候甚至出现民用设计院设计工业图纸的情况发生，譬如2014年昆山一家工厂发生的一起爆炸事故，工程图纸就是由民用设计院设计的，希望设计行业、业主方都引起重视。

在以下内容中，笔者将通过一个液氯储存间的电气设计为例探讨一下腐蚀环境中的电气设计。

1 所依据的规范

在进行腐蚀环境的电气设计时，我们主要依据的规范为《化工企业腐蚀环境电力设计技术规定》（HG/T 20666-1999）。

其他专业相关的规范有《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB 50046-95）、《钢质管道内腐蚀控制规范》（GB/T 23258-2009）等，可作为参考。

2 腐蚀环境划分

腐蚀环境中化学腐蚀性物质的释放严酷度分为三级，见HG/T 20666-1999表3.0.1。

腐蚀环境划分为三类，划分的主要依据见HG/T 20666-1999表3.0.2、表3.0.3。

表中两个依据应同时考虑当缺乏化学腐蚀性物质的释放数据时，根据表3.0.3列参考依据来划分环境类别。在项目开始前期，电气专业应与上游专业如工艺、暖通以及环境保护等专业充分沟通，了解生产介质和生产环境，并在设计说明中予以表明。以本液氯储存间为例，由于本车间内部液氯输送系统只有在异常的条件下，液氯才会偶尔出现并遇水产生腐蚀液盐酸，因此可以将本车间划分为中等腐蚀环境。

3 电气设备选型

电气产品防腐级别分为户内防中等腐蚀型（F1）、户内防强腐蚀型（F2）、户外防轻腐蚀型（W）、户外防中等腐蚀型（WF1）、户外防强腐蚀型（WF2）五种。

电气设备应根据环境类别按HG/T 20666-1999表5.0.2-1、表5.0.2-1选择相应的防腐电工产品。

依据以上的原则，我们可以分析出本次液氯储存间相应电气设备选择F1或WF1级满足要求。

本车间优先选用高效、高显色指数、长寿命光源，尽量减少灯具的使用量。

4 配电线路、防雷接地防腐措施

本车间在泄露情况下，会有少部分的氯气，在规范HG/T 20666-1999附录B中显示，氯气对于聚氯乙烯、聚乙烯和氯丁橡胶有严重腐蚀性，而实际上这里所指的腐蚀性是指氯气对于塑料材质的氯化，所以在工业设计中，需要直接接触氯气的管道如输送液氯的管道材质一般采用碳钢，本项目中穿导线所使用的保护管是不直接接触氯气的，而且事故情况下释放出来的少量氯气遇到空气中的水分子很快产生反应变成盐酸。所以本车间的配电线路敷设原则为：总进线采用全塑电缆明敷，沿玻璃钢桥架引来，照明电线穿PVC管敷设，应急照明线路穿难燃型刚性塑料管敷设，暗敷在非燃烧体结构内，其保护层厚度不应小于3cm，明敷时采取防火措施。

车间电气裸露的电气金属构件，应采取用应的涂漆或者涂覆方案，具体详见《化工企业腐蚀环境电力设计技术规定》（HG/T 20666-1999）附录J、附录K。

腐蚀环境的电缆线路应尽量避免中间接头。

依据《建筑物防雷设计规范》（GB 50057-2010），本车间预计年雷次数N=0.0142，但本车间为乙类车间，该建筑按第二类防雷建筑设计。

屋面采用避雷网，利用柱内主筋作为引下线，利用基础钢筋作为接地极。在建筑物四角的引下线上做接地电阻测试点，高度1.5m。本工程按第二类防雷建筑屋面防雷网格不大于12×8m，引下线平均间距不大于18m。屋面避雷材料采用热镀锌钢材。屋顶避雷网采用Φ10热镀锌圆钢在女儿墙上敷设，并采用-40×4mm热镀锌扁钢作支架。屋面上所有工艺管道，设备及正常不带电的电气设备外壳等均应与避雷网可靠连接。

所有接地干线均选用热镀锌扁钢，并适当增大截面，接地支线采取16mm2黄绿绝缘铜导线，对于抗腐蚀有很好的效果。

5 其他电气设计

在腐蚀环境内，需要注意以下四点设计要求：（1）为避免腐蚀物质进入电气设备，在设备的接缝处，电缆进出口处等可能导致腐蚀物侵入的地方做好密封措施；（2）起重设备如电动葫芦等的滑触线宜选用重型橡胶套软电线或塑料防护式安全滑触线；（3）须在现场监视电流的主回路中，不宜选用直接式电流表；（4）其他改善措施，如改善环境条件，加强耐腐能力，适当采用防腐措施，如阴极保护法，使用防腐剂，应用新技术、新材料等。

6 结语

为降低腐蚀引起的损失，提高电气系统的可靠性和耐用性，各设计师应在充分考虑环境因素的基础上，遵循适度、经济性和可持续发展原则，推广应用防腐措施，实现降耗目标。

参考文献

[1] 杨道武，等.接地网防腐工程中的阴极保护设计[J].电瓷避雷器，2004，（1）.

[2] 杨金夕.防雷接地及电气安全技术[M].北京：机械工业出版社，2004.

[3] 朱雪波，李锐，杨元月.化工腐蚀环境电气设计防护选择[J].山西化工，1998，（4）.

（责任编辑：周 琼）