化工防爆电气设备的合理选择及运行维护方案分析

王 鑫

(同煤广发化学工业有限公司，山西 大同 037000)

引 言

近年来，我国化工企业发展迅速，带动了全国经济发展，目前已经成为我国国民经济不可缺少的一部分[1]。对于化工企业来说，防爆电气设备的合理选取与维护至关重要，决定着企业发展命脉，因此，应该对防爆电气设备的合理选取与维护给予高度重视。

1 化工防爆电气设备的合理选择

为了保证选取的化工防爆电气设备符合应用需求，在合理选取之前，需要对防爆区域进行准确划分。

在对爆炸区域进行正式划分之前，首先要明确泄漏介质的闪点具体温度界限，如果闪点超出了45 ℃，则其为火灾危险区域，反之，为爆炸危险区域[2]。爆炸区域的划分流程，如图1所示。

图1 爆炸区域的划分流程

第一步：对释放源进行分析。首先，确定释放源位置。其次，通过分析释放源的持续时间，结合其释放频率，确定此释放源属于何种等级。

第二步：依据释放源等级，对危险区域进行初步划分。具体分为3个区域，即A区域、B区域、C区域。其中，A区域为长期出现爆炸性混合物的区域；B区域为可能出现爆炸性混合物区域；C区域为当电气设备处于正常运行状态下，出现爆炸混合物可能性非常低的区域。

第三步：对危险区域类别采取修正处理。除了释放源等级因素以外，还有通风条件也是一个重要判断因素，通过分析各个区域通风情况，对第二步的初步划分策略进行修正。

第四步：确定爆炸危险区域的范围。通过分析设备容量与的压力、流量、容积，结合释放源所处管线，做出最终判断，确定爆炸危险区域具体范围。

第五步：根据危险区域范围，绘制爆炸危险区域划分图。

2 化工防爆电气设备的合理选择

依据爆炸区域划分流程，判断该区域属于何种危险等级，为其选取相应的化工防爆电气设备，从而保证选取设备具有一定合理性。

本次研究依据设备特点，结合爆炸区域划分结果，按照《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》合理选取防爆电气设备[3]。以下为具体选取方案。

第一，注意防爆电气设备应用场所，等级较高的电器设备不一定适合在等级较低的场所应用。因此，在选取防爆设备时，将应用场所作为重点选取依据，保证设备选取合理性。

第二，依据设备性能进行选取。将安全放在第一位，充分考虑设备成本、维护工作量、经济效益，通过对比分析增安型设备和隔爆型设备性能，确定设备选取方案。

例如，将上述设备选择方案应用到防爆开关选取中，制定的选取方案如下：首先，在隔爆壳内部，放入开关本体。其次，选取端子类型为增安型。该选取方案不仅能够降低成本，而且还能够保证防爆性能。

3 化工防爆电气设备运行维护方案的制定与分析

合理化工防爆电气设备固然重要，但是设备的运行维护也很重要。因此制定了一套设备运行维护方案，以案例分析形势验证该方案的可行性。

3.1 化工防爆电气设备运行维护方案的制定

本次研究将针对强制性约束、柔性约束两种条件下的设备运维方案进行制定。

1) 基于强制性约束的设备运行维护方案

对于强制性约束条件，以设备时效性作为核心，制定运行维护方案，不需要过多考虑成本问题。基于强制性约束的设备运行维护方案，如表1所示。

表1 基于强制性约束的设备运行维护方案

依据表1中的运行维护方案，本次研究制定了以下运行维护流程：

第一步：判断约束条件；

第二步：依据约束条件类型，对其进行两次划分，确定其属于哪一种约束条件；

第三步：如果其约束条件类型为反事故约束，则采取检修或者技术更改运行维护处理；如果其约束条件类型为可靠性，则采取技术更改或者增加容量运行维护处理；如果其约束条件类型为节能减排或者环境污染，则采取技术更改运行维护处理；如果其约束条件类型为政治性任务，则采取技术更改或者检修运行维护处理。

2) 基于柔性约束的设备运行维护方案

对于柔性约束条件，在制定设备运行维护方案时，以方案的灵活性为主，重点考虑设备寿命评价与风险评估结果。设备运维方案设计流程，如图2所示。

图2 设备运维方案设计流程

第一步：对防爆电气设备进行风险评估，判断其属于可接受区域、ALARP区域、不可接受区域中的哪一个。

第二步：依据区域划分结果，判断其进入该区域的概率大小；

第三步：依据概率大小，制定运维方案。如果该设备的风险评估属于不可接受区域，则依据是否超过最佳年限，制定最终运维方案。

3.2 案例分析

为了探究本文提出的运维方案是否具有一定可行性，本次研究将其应用于防爆电气设备运维中。首先，对设备ALARP风险等级进行确定。其次，对设备经济技术寿命进行评价。再次，制定电气设备运维方案。最后，对方案运维效果进行评定。

第一步，确定设备ALARP风险等级。设备ALARP风险等级确定表，如表2所示。

表2 设备ALARP风险等级确定表

第二步，对设备经济技术寿命进行评价。主设备寿命评价表，如表3所示。

表3 主设备寿命评价表

第三步，制定电气设备运维方案。依据设备ALARP风险等级确定结果、主设备寿命评价结果，制定方案如第153页表4所示。

通过观察表4中的运维方案制定与审核结果可知，本次研究制定的化工防爆电气设备运行维护方案可行性较高，满足运维需求，可以推广使用。

表4 防爆电气设备运行维护方案

4 结语

主要对化工防爆电气设备的合理选择及运行维护方案展开深入分析。对于电气设备的合理选择，首先对爆炸区域进行划分，确定区域类型以后，为其配备相应的防爆电气设备，从而提高选择方案的合理性。对于设备的运行维护，通过设备风险评估，依据区域划分结果，判断其进入该区域的概率大小，制定运维方案。实践结果表明，本文制定的运行维护方案可行性较高，满足运维需求。