防爆电气设备质量监督检验与安全管理技术对策

2023-01-24石爱文

大科技 2022年48期

石爱文

（山西科达自控股份有限公司，山西太原 030006）

0 引言

防爆电气设备种类繁多。但由于电气防爆设施的产品质量、安装施工、维护保养、管理等存在着缺陷，火灾爆炸事故屡见不鲜，这些事故的发生对企业的正常生产带来严重威胁的同时，也对人们的生命安全带来极大风险[1]。为提高防爆电气设备的安全性，现针对防爆电气设备质量监督检验与安全管理技术进行探讨如下。

1 防爆电气设备常见类型

防爆电气设备分为隔爆型、增安型、本质安全型、正压型、充油型、充砂型、无火花型、浇封型、气密性和特殊型等十种类型。

（1）隔爆型防爆电气设备具备隔爆外壳，其将可点燃爆炸性混合物的部件在隔爆外壳内封闭，通过隔爆外壳来承受内部爆炸性混合物的爆炸压力，阻止向周围爆炸性混合物传爆。

（2）增安型防爆电气设备正常运行条件下，不产生引起爆炸性混合物被点燃的后话或者危险温度，其在结构上采取安全措施以提高设备的安全性，进而能够有效避免在正常运行、规定过载条件下出现点燃现象[2]。

（3）本质安全型防爆电气设备在标准试验条件下、正常运行条件下产生的热效应、火花不会点燃爆炸性混合物，由此发挥防爆效果。

（4）正压型防爆电气设备具备保护外壳，壳内充有保护性气体，压力大于周围爆炸性混合物气体的压力，由此可避免外部爆炸性混合物进入外壳内部。

（5）充油型防爆电气设备在绝缘油中浸没可能产生电弧、火花、危险温度的带点部件，让设备不能将油面以上、外壳以外的爆炸性混合物点燃。

（6）充砂型防爆电气设备将沙粒材料填充于外壳内部，进而确保外壳内的电弧、传播的火焰、过热温度无法点燃周围爆炸性混合物。

（7）无火花型防爆电气设备正常运行条件下不会产生火花或者电弧，不产生可引燃周围爆炸性混合物的灼热点或高温表面，通常而言不发生有点燃作用的故障。

（8）浇封型防爆电气设备在浇封剂中浇封导电部件，与危险气体隔离。

（9）气密性防爆电气设备使用完全密封的金属外壳与危险气体隔离。

（10）特殊型防爆电气设备为组合运用上述防爆类型或结构上不属于上述任何一种防爆类型，其使用其他特殊措施，经验证具有阻止引燃爆炸性气体混合物的能力。

2 当前防爆电气设备质量监督检验及维修安全管理中存在的问题

2.1 自行变更本安系统配套设备

本质安全型号防爆电气设备对设备电路中的参数进行限制，或采取措施对电路热能及活化放电的能量进行限制，让电路表面温度及电火花能量不引起周围危险性气体爆炸。本安型设备的基本模式有两种，一种为电网供电，经连接电缆、本安设备及关联配接设备等组成本安系统；另一种则是电池、电池组独立供电，经设备组成本安系统。以煤矿为例，当前井下控制、综合保护、通信及监测监控等本安防爆电气设备及系统类型繁多，这为煤矿提高安全水平具有重要意义[3]。

当前国际上还没有统一、严格规定本安系统的防爆性能检定认可，可将其总结为系统认可及参量认可这两种。系统认可是对电缆、关联设备及本安设备组成的系统安全性整体的确认；参量认可则是对本安设备及关联设备单独评价安全性能，根据安全参数匹配的原则连接关联设备与本安设备。我国煤矿本安系统的认可方式属于系统认可，是对组成设备安全性能进行考核确认的基础上，考虑系统匹配确定的本安系统配备，通过这一方式为本安系统的防爆安全性能提供保障。本安系统经过联合认证方式认可后，那么其关联设备及组成部分的配接就已经固定，不能出现随意改变的情况，否则会造成设备防爆性能改变从而造成失爆。因此当系统组成部分的构成出现变动时，就需要对整个系统进行防爆检验。一些煤矿由于认识不足的远古，存在自行增加、更换本安系统组成设备的情况，常见自行变更设备连接电缆的情况，由此可能会对数据的稳定传输造成影响，除此以外还存在造成防爆性能丧失的风险。

2.2 防爆电气设备维修管理不规范

防爆电气设备在长期运行过程中可能会出现性能降低等情况，这就需要开展维修，对一些零部件进行更换及重新组装等。原则上对防爆电气设备进行维修时，需要由具备专业能力及资质的机构、技术人员进行，由原制造单位对一些本质安全关联系统设备及大型重点关键设备的维修负责。设备经过维修后需要开展检验，经检验证实合格后才能投入使用。但当前防爆电气设备在维修方面还没有形成统一的管理体系，没有开展对维修机构的资质管理、对专业人员的资格认定等。以煤矿防爆电气设备的维修为例，常见由矿区所属机修厂对防爆电气设备进行维修的情况，受到缺乏管理规范约束的情况，在开展对防爆电气设备维修的过程中常见随意更换安全关联部件、关键零部件等情况，由此可能会造成设备的安全性能受到直接影响；当完成设备的维修后没有对设备的防爆性能进行检验就投入使用，或不具备检验的能力，由此增加了安全事故的风险[4]。

2.3 防爆电气设备、技术落后

一些中小煤矿、老矿区仍然使用那些技术落后、应当淘汰的防爆电气设备。例如PB3、PB2 型高爆开关使用油断路器，其存在操作机构可靠性差、安全保护不完善的缺陷，防爆性能不满足线性防爆标准，这造成使用时可能会存在安全隐患，尽管当前国家相关部门强制淘汰，但仍然有一些矿井使用。

3 防爆电气设备安全控制及管理建议

3.1 完善防爆电气标准体系的建设

危险场所对防爆电气设备提出的要求高，以煤矿防爆电气设备为例，煤矿开采强度不断加大，有毒有害气体、固体物质及产尘量都不断增多，这造成防爆电气设备的使用环境恶劣程度不断提高。当前光机电一体化技术、现代电子技术及装备水平不断提高的背景下，防爆电气设备的技术性能得到了明显的提高，但是也给防爆技术要求提出更多的要求。线性的标准体系已经不能满足危险场所对防爆电气设备所提出的要求，这就要求相关部门强化对防爆电气设备标准的管理及领导，积极开展标准研究、检验检测技术研究及试验研究，持续完善防爆电气标准体系的建设。

3.2 要加强对防爆知识的宣传

从危险场所的事故结果上看来，很多事故都与从业者对防爆知识了解不多存在密切关系，这就要求加强对防爆电气设备标准及电气防爆知识的宣传，对危险场所从业人员开展安全培训时，要将防爆安全知识培训作为必修内容。

3.3 加强监督观察，持续完善制度

防爆安全的必要性是毋庸置疑的，这就要求防爆电气设备的生产企业在生产防爆电气设备的过程中要重视先进技术的应用，以此确保防爆电气设备的安全性能可满足要求，除此以外还要对危险场所使用防爆电气设备进行指导。危险场所需要建立、完善规章制度及机构，正确、安全使用防爆电气设备并进行定期检查，通过定期检查来杜绝电气失爆的情况，这样才能确保安全生产、作业。国家相关部门需要加大对防爆电气设备生产企业的检查、监督力度，对存在无证生产的企业要坚决取缔，对假冒伪劣设备进行严厉查处，对处于流通领域的防爆电气设备需要进行抽查、检查。要对煤矿等场所的在用防爆电气设备进行大力度的监管检查。国家相关部门需要开展对防爆电气设备检验单位及维修单位的资质管理，对从业人员开展资格管理。相关部门要尽快研究制定防爆电气设备强制报废制度，当在用防爆电气设备不能满足相关标准要求时要尽快淘汰。

4 防爆电气设备安全管理对策

企业在管理、检修、维护及人员培训等方面没有做到位，由此可能造成作业场所的防爆电气设备存在安全隐患，这些安全隐患对企业自身的利益造成危害的同时，还对人们的生命安全带来严重危害。为确保防爆电气设备的性能，企业需要开展对防爆电气设备全生命周期的安全管理。对在用防爆电气设备全生命周期安全管理从人员、选型、采购、安装验收、检查、连续监督、维护、检修及失效报废等环节开展管理。

4.1 人员管理

就人员的管理上，需要对各类、各级从业人员开展培训，从危险场所分类一般原理、电气防爆基础知识、常见防爆型式、安装实践、规章规程等方面开展培训，进而持续提高从业人员在防爆电气设备选型、安装、使用、维护、检修及管理等方面的能力及水平。开展对防爆电气设备的检查及维护时，要由经过培训的、有丰富经验的、经过培训且持证上岗的专业人员进行。

4.2 防爆电气设备选型

就防爆电气设备选型上，要根据爆炸危险物质的组别、类别、级别及爆炸危险区域的等级等进行选型，基于经济合理、安全可靠的原则开展设备选型。要特别注意在用防爆电气设别移位置、工艺设备物料变更以及移动式防爆电气设备的选型，充分考虑到防爆电气设备可能使用的环境场所，选择适应性良好的设备[5]。

4.3 防爆电气设备采购

就防爆电气设备采购时，要求供应商提供有效的防爆合格证件，注意防爆合格证后缀“X”和“U”的设备。要充分考虑到防爆电气设备使用环境对设备提出的特殊要求。采购设备时，要按照采购质量控制程序进行采购，严格按照采购验收制度进行验收，要求防爆电气设备的防爆标志、规格及型号等满足要求，防爆电气设备的备件、配件等都要齐全、完好，技术文件要齐全。当防爆电气设备为批量采购时，可由具备检验资质、国家认可的防爆检验机构进行抽样检验。

4.4 防爆电气设备安装验收

防爆电气设备安装验收时，要按照国家标准规定进行防爆电气设备及电气线路的安装。要确保防爆电气设备的环境条件、组别、级别、类型及特殊标志灯与设计规定符合。电气线路的路径、敷设方式满足设计规定的要求。对本质安全型防爆电气设备的配线工程进行施工时，不仅要求要按照设计要求进行施工，还要满足设备技术文件中的相关规定。完成防爆电气设备的安装后，要按照施工验收规范组织验收工作，建立包括防爆电气设备台账、安装区域、位号、防爆合格证复印件、使用说明书等在内的设备档案。

4.5 检查

对防爆电气设备开展检查可以在不拆卸设备或局部拆卸设备的前提下，采用一些测试措施来对设备的运行状态给出可靠的结论，进而为设备的管理提供依据。检查类型包括连续监督、抽样检查、定期检查及初始检查等。防爆电气设备及系统安装在投入运行之前，需要对设备进行初始检查，设备及系统运行期间需要定期开展例行检查。应委托具有防爆专业资质的安全生产检测检验结构开展对设备及系统的检查，至少每间隔3 年应开展一次定期检查。

4.6 连续监督

对防爆电气设备开展连续监督，由专业技术人员对电气装置进行经常性的监控、管理、检查及保养，可以为装置的防爆性能提供保障。连续监督属于防爆电气设备全生命周期管理的重要环节，专业人员应当按照要求对防爆电气设备开展连续监督并将检查记录工作做到位，当发现任何变化或故障等异常现象时，需要及时采取应对措施，或组织专业人员进行修理。

4.7 维护

通过对防爆电气设备开展维护可以确保设备维持、恢复到满足技术条件要求的状态，实现其要求功能。对防爆电气设备开展维护时，需要确保不对设备防爆型式的完整性造成影响。当需要对防爆电气设备的零部件如与防爆类型相关的螺钉、螺栓及类似零部件进行更换时，要按照安全文件的要求进行操作。当更换零部件可能会对设备的安全性能带来不利影响时，需要征求相关部门的同意，否则不能更换。

4.8 检修

当防爆电气设备在使用过程中由于自然老化、机械磨损、外界化学腐蚀等因素造成防爆性能降低或失去防爆性能时，需要对防爆电气设备开展检修。检修时应当按照国家标准中的相关规定开展检修。完成检修后需要对设备的防爆性能进行检查，当经检修后防爆性能不能恢复原等级时，需要降低防爆等级，或将设备降为非防爆电气设备使用。

4.9 失效报废

要建立防爆电气设备的失效报废制度，对危险场所而言，当防爆电气设备已经失效时要禁止使用。当防爆电气设备的参数及结构出现变化，不符合原防爆型式及设计且不能通过修复手段来修复时，要将防爆电气设备判断为失效，立即停止使用并进行更换。当防爆电气设备经过修理后，其防爆性能不能满足要求时要判断为失效。以隔爆型为例，当隔爆间隙超过国家标准、隔爆面出现严重损伤、设备外壳出现严重变形，且这些参数及结构的变化不能修复时要进行失效报废。