石油化工行业中防爆电气设备的应用分析

王红梅 袁建勇(.河南中咨安全工程师事务所有限公司，河南 郑州 450003；.河南中原安全技术装备有限公司，河南 郑州 450003)

0 引言

石油化工行业中易燃易爆物品较多，因此对防爆电气设备的使用要求越来越高。顾名思义，防爆电气是因为具有防火防爆的特性，可以应用于爆炸危险级别较高的场所中，随着时代的发展，现代安全管理理念已经深入人心，在石油化工行业中防爆电气已经成为必不可少的重要设施。通过调查发现，目前用于石油化工行业的防爆电气大概能占到市场的90%以上。在石油化工行业生产、运输、储存等各个环节中到处都存在危险性较高的化学品，基本都属于易燃易爆物品，如果安全管理得不到有效落实，就会增加安全事故发生的机率，威胁到现场人员的生命安全，同时也会给企业造成无法挽回的经济损失，通过防爆电气设备的使用可以有效的消除安全隐患，确保安全生产。

1 防爆电气设备的应用环境分析

防爆电气设备所使用的线路通常被称为安全型电路，其主要特点是将电气设备运行期间开关启停、触点接触等产生的电火花或者热效应控制在一个非常低的范围内，所产生的能量不足以引燃设备周围的易燃易爆物质，并且通过参数的设置可以将出现故障的电路及时切断，从而保证安全生产。目前在石油化工行业中防爆电气设备的应用环境主要包括以下三个方面：

一是易燃易爆物质为气体，这在石油化工行业中也是最为常见的，发生爆炸的机率也最大；

二是易燃易爆物质为可燃性粉尘，这种物质可以在空气中燃烧，当悬浮在空气中的可燃性粉尘浓度超过爆炸下限时，一旦遇到火花就会引发爆炸事故，其危害也是相当大的；

三是易燃易爆物质的储存、运输、称重、包装等环节，如果操作不当同样会引起火灾、爆炸。

以上三种环境中同时还可能伴随着腐蚀、有毒、高温、高压等特殊条件，这对防爆电气设备的要求会更高。

2 防爆电气设备的应用

2.1 防爆电气设备的选型

在石油化工行业中选择合适的防爆电气设备必须保证生产安全，不同的危险区域所防爆电气设备类型也不相同，防爆电气设备应与爆炸危险场所的区域等级、爆炸物质的级别或组别相符。在设计之初，相关设计人员需要充分考虑现场的实际情况，首先应尽量将易产生火花的电气设备安置在危险区域之外，其次尽量减少危险区域内电气设备的数量，最后必须安置在危险区域内的防爆电气设备必须满足相关规范的要求，如果设计过程中应用到了新工艺、新技术，也必须保证电气设备的防爆性能良好。在易燃易爆危险区域内还有可能伴随着化学腐蚀、盐雾等危险物质，会影响到防爆电气的安全使用，因此在选型的时候也要充分考虑到这方面的问题，选择抗腐蚀、抗盐雾的设备，还要做好必要的防护。针对粉尘环境，需要在电气设备外壳加装保护，还要限制设备表面温度不要过高，以防引燃粉尘。

2.2 防爆电气设备的分类

按照防爆电气设备的防爆原理进行划分，防爆电气可以分为以下8种类型。

(1)隔爆型：该类型的主要特点是用一个隔爆外壳将容易产生电火花、电弧或具有危险温度的电气设备与周围环境进行隔离，当发生爆炸时隔离外壳能够承受爆炸所带来的压力而不损坏，同时还会起到冷却、阻燃火焰的作用，从而成功将爆炸隔离。

(2)增安型：该类型是针对正常工作状态下不产生电火花、电弧的设备而采取的更加安全的防爆措施，其主要作用是保证电气设备的安全性更加可靠。

(3)本质安全型：该类型的电气设备本身是安全的，它所产生的电火花、电弧无法引燃周围的易燃物，这是由于电气自身电路的各项参数受到了限制，或者说通过保护措施来限制电气产生火花时的能量，使其低于周围易燃物的临界点。

(4)正压型：该类型的设备一般需要使用鼓风系统，在电气设备的外壳内充入保护性的气体，使电气外壳内的压力增大，一般达到50Pa以上，充入的气体为新鲜空气或者惰性气体，这样可以阻止外部的可燃性气体进入设备外壳内，起到防爆的目的。

(5)充砂型：顾名思义，就是在电气设备的外壳内填充大量的砂粒材料，当电气设备出现电弧、明火或者出现危险温度时阻止引燃设备周围的可燃性物质，以防止爆炸的发生。

(6)油浸型：这种防爆设备的应用不是很广泛，常常使用在特定的环境中，但起到的作用也是不容忽视的。该类型设备的电气元件都会浸入在绝缘的、不易燃的保护油当中，以阻止与可燃性气体的接触，从而起到防爆的效果。

(7)浇封型：该种电气设备是利用浇封剂将易产生火花、电弧的设备或者电子元件密封起来，阻止环境中的可燃性物质与其接触，这样可以起到很好的防爆效果。

(8)无火花型：该类型的防爆电气都是严格按照设计规范进行生产的，按照技术要求在规定的范围内使用就不会出现火花、电弧以及危险温度，从而不会引燃环境中的可燃性物质。

2.3 防爆电气设备的安装注意事项

为了充分发挥防爆电气设备的良好性能，必须严格按照技术规范的要求进行安装，如果存在规范施工的情况，则有可能导致防爆电气设备的防爆性能失效。

2.3.1 防爆电气设备的接地

其实所有电气设备都必须具有良好的接地才能保证安全，防爆电气在这方面的要求更高。针对有金属外壳和铠装电缆的防爆电气设备，按照要求都必须设置外接地螺栓，同时还必须标注接地符号“〨”；如果是便携式可移动的电气设备可以不设置外接地螺栓，但是必须保证接地良好。还有些电气设备不需要或者不允许接地，可以按照要求不设置内、外接地螺栓，这些在技术规范上都有着明确的说明与要求。

2.3.2 金属配管的连接

在防爆电气设备安装工程中主要采用金属配管，经常出现的问题也是金属配管的连接。在规范中已经明确了易发生爆炸的危险区域中应选用螺纹连接的方式，螺纹上还必须涂有电力复合脂，而不可以使用套管焊接的方式。另外，在规范中也做了规定，防爆电气设备的金属配管不允许使用对口焊接的连接形式，如果使用的金属配管是镀锌管或者管壁厚度小于2mm的钢制导管也不可以使用熔焊进行连接。

2.3.3 电缆的引入施工

在防爆电气设备安装施工过程中，电缆引入是出现问题比较的多的环节之一，尤其是隔爆型与增安型设备，容易造成设备的密封性差，从而影响到设备的防爆性能。在电缆引入施工中需要注意的问题是：应确保引入电缆护套的外径与设备密封圈的内径相匹配，如果两者之间的误差过大则会影响到密封性；当电缆进入到设备的引入口处时必须将压实，否则影响到密封效果；一个穿线孔只能引入一根电缆，如果施工中引入两根及以上的电缆数量就会造成密封不好；没有使用的穿线孔要及时进行封堵，如果出现遗漏，后期又检查不到，则会影响到密封效果。

2.3.4 防爆电气设备的布线施工

按照规范要求，在爆炸危险区域内的导线必须敷设在配管内，并按照技术规范要求安装隔离密封盒。如果配管内的绝缘导线超过三根以上，按照要求总的截面面积不能超过配管截面面积的40%。在布线施工中所选择的护套必须具备良好的阻燃性能和耐腐蚀的性能，否则绝缘层破损会导致防爆电气设备失去防爆效果。

2.3.5 做好防爆电气设备的日常维护管理

要想保证防爆电气设备具有良好的防爆效果，应做好日常的维护管理，及时进行检修，消除设备故障，排除安全隐患。首先，防爆电气设备的维护管理应由专业人员来完成，组建专业的工作队伍，要做到每天对设备进行一次巡查，对设备表面出现的破损、仪表精度下降等问题要及时解决。每三个月对所有的防爆设备进行一次全面检查，对其防爆性能进行测试，及时消除安全隐患。其次，在日常的维护管理中要注意检查设备的防雷、接地系统是否良好，防止因出现断路遭受雷击或者设备发生电弧现象，引发爆炸与火灾。最后，对于高强度运转的电气设备要进行重点管理，缩短检查检修的周期，并定期更新，重点检查设备是否出现破损、防水性能是否良好、接地系统是否完好等，确保设备的安全运行。

3 定期开展防爆电气设备的风险评估

针对石油化工行业中的防爆电气设备定期开展风险评估，可以有效的规避电气设备风险。在开展风险评估工作时需要重点关注三个方面：

其一，对爆炸危险环境进行评估，其中涉及到该危险区域固有的危险等级以及当前影响区域危险程度的因素指标。

其二，对防爆电气设备的性能进行评估，包括各种类型的防爆设备性能是否良好。

其三，对安全补偿措施进行评估，评估内容包括设备管理人员的资质、设备的日常管理、日常的检查测试、设备的监测预警等方面。

在石油化工行业中存在的固有危险源较多，比如甲烷、乙炔、乙烯、氢气等各种可燃性气体，以及液化天然气、液化石油气等可燃性液化气，这些都属于石油化工行业中的固有危险源，一旦爆炸条件形成其后果不堪设想。通过有效风险评估，及时消除安全隐患，提高电气设备的防爆性能，是确保石油化工企业安全运行的重要保障。

4 结语

总之，石油化工行业的全面快速发展，对防爆电气设备的使用与维护提出了更高的要求，确保防爆电气设备的安全稳定运行是企业安全生产的重要保障。相关人员应了解防爆电气设备的应用环境、设备的选型及分类，要严格按照技术规范的要求进行安装施工，做好日常的维护管理工作，对设备定期开展风险评估，以保障防爆电气设备的性能良好。