淺談隔爆型電氣設備安裝后的安全檢查

石油和化學工業電氣產品防爆質量監督檢驗中心 宋立娣 孟雪

引言

隔爆型電氣設備由于結構簡單、安全系數高等特點廣泛應用在石油、化工、制藥等容易產生爆炸性氣體或蒸氣的危險場所內。近年來，隨著國家對安全生產的高度關注，隔爆型設備在安裝環節為設備的使用、維護留下的安全隱患愈來愈受到國家和企業的重視。本文從隔爆型設備質量和安裝的現狀出發，根據國家相關標準規定和現實存在的問題對隔爆型設備安裝后的安全檢查要點做一些簡單介紹。

一、隔爆型電氣設備質量現狀

目前，我國防爆電氣產品的生產不僅僅限于國有企業，鄉鎮和個體企業也開始從事防爆電氣產品的制造和經營，企業生產、制造能力良莠不齊。國內很多防爆電氣產品生產企業投資規模小、企業管理水平低、技術工藝和加工力量較弱，因此產品質量出現許多問題。更有部分企業一味追求利潤，置人身和國家財產安全不顧，偷工減料、粗制濫造[1]。通過行業調查和隔爆型電氣產品防爆合格證型式試驗結果分析發現，隔爆型電氣產品主要存在以下質量問題：

1、產品本身從設計結構上或隔爆安全參數的確定上就不符合國家標準。這主要是由于企業技術力量薄弱，對隔爆型電氣設備的設計，開發能力不足。

2、產品隔爆面精度和粗糙度達不到標準要求，外觀質量差。這主要是因為部分企業生產能力低，加工工藝落后造成的。

3、隔爆型設備材質低劣。如隔爆外殼采用鑄鋁材質一般為ZL102或ZL104，部分企業為追求利潤采用雜鋁，根本無法滿足國家標準規定的結構強度和性能參數要求。還有一些產品質量檢驗根本不符合標準規定，如隔爆面上的砂眼、氣眼嚴重超標等。

另外，隔爆型設備在流通領域中存在問題有：防爆電氣產品無證( 防爆合格證、生產許可證)銷售；產品防爆合格證到期不復查，仍在市場上銷售；冒用假合格證銷售；冒用別家銘牌銷售；別家產品打上自家銘牌銷售[1]。

2001年國家質量監督檢驗總局對防爆電氣產品實行生產許可證制度，這使得防爆電氣產品的質量得到了普遍提高。但是，由于對隔爆電氣設備專業的認知局限，使得用戶不能較好的把握防爆電氣設備的質量，他們一般從產品的防爆合格證、使用說明書和銘牌中獲得設備的防爆信息，一旦安裝不合格產品就為容易爆炸的危險場所留下了安全隱患。

二、隔爆型電氣設備的安裝現狀

選用正確、合格的隔爆型電氣設備并不足以保證防爆安全性，作為特種設備，隔爆型電氣設備的安裝被稱為“二次防爆措施”[2]。每年由于防爆設備的選購、安裝、使用、維護以及人為造成的大小爆炸事故就有大約近百起。在這些事故案例中，近50%是由于石化企業爆炸氣體泄露，電氣設備安裝不當或使用劣質防爆電氣設備所致[3]。GB3836.15-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備第15部分：危險場所電氣安裝（煤礦除外）》中明確規定了隔爆型電氣設備的安裝事項，但是安裝單位往往不按標準規定進行安裝。目前，我國從事防爆設備安裝及施工人員對于防爆電氣的安全知識不夠熟悉，安裝部門的配套設施和技術水平尚不能達到防爆電氣設備的安全要求，最終致使安裝的隔爆電氣設備嚴重不符合防爆要求的情況時有發生。如隔爆型電氣設備在安裝過程中隔爆面受到損壞，使設備的隔爆性能喪失；隔爆接合面防護用密封圈丟失，設備的外殼防護能力降低；緊固螺栓丟失或緊固螺栓沒有擰緊，使隔爆接合面間隙過大影響防爆性能等。這些不正確的安裝為隔爆型電氣設備的使用留下了極大地安全隱患。

三、隔爆型電氣設備的安裝檢查要點

現場檢查發現，目前項目施工存在層層包轉。由于不正確的安裝使產品防爆性能失效的情況頻繁發生，為了更好的保證隔爆型設備的安全運行，杜絕假冒偽劣及粗糙爛造的產品使用，隔爆型設備在安裝后應進行安全驗收，檢查要點如下：

1、首要檢查項目是對隔爆型電氣設備的防爆合格證文件或生產許可證文件等技術資料的檢查。防爆合格證上對產品的型號、廠家、防爆標志，防爆合格證號和證書的有效期限等進行了明確的標注。通過對防爆合格證資料的檢查可以最大限度防止假冒偽劣產品的使用。防爆合格證書標號帶有后綴“X”隔爆型設備的安裝應符合特定條件要求。

2、隔爆型設備的選型應符合安裝場所關于危險區域劃分要求：

a) 根據危險場所的劃分等級，識別危險物質的類別、級別和組別。檢查安裝的隔爆型電氣設備的選型是否正確。

隔爆型防爆電氣設備可以安裝在1區、2區危險場所[4]。隔爆型電氣設備按照最大試驗安全間隙和最小安全點燃電流比可以分為分為ⅡA、ⅡB、ⅡC級。設備的級別應高于危險場所內的爆炸氣體或蒸氣的級別。如Ⅱ類隔爆型C級設備適用于ⅡA、ⅡB、ⅡC級爆炸性混合物環境；Ⅱ類隔爆型B級適用于ⅡA、ⅡB爆炸性混合物環境。設備的最高表面溫度不能超過危險區域內可能出現的任何氣體或蒸汽的引燃溫度。按溫度組別選型應符合表1要求。

表1 溫度組別、表面溫度和引燃溫度之間的關系

b) 設備銘牌檢查。銘牌應為耐腐蝕材料制成，內容標志清楚。從銘牌中能獲取設備的防爆標志、檢驗單位頒發的防爆合格證號、生產許可證號等資料。結合危險區域劃分資料和設備的防爆合格證資料不僅能判斷設備選型的正確性，還能保證技術資料與實際安裝設備的一致性，防止假冒偽劣產品的使用。如冀東油田天然氣脫水裝置工程的一個接線箱，防爆合格證中防爆標志為Exe，銘牌中防爆標志為Exd，經檢查此接線箱為增安型結構，生產廠家貼錯銘牌流入市場。

c）設備的選型應符合使用場所環境要求。在氣體/蒸汽爆炸危險場所，往往同時存在化學腐蝕、鹽霧以及其他特殊因素的影響。這些因素不僅會破壞設備的電氣性能和機械性能，更嚴重的是破壞設備的防爆安全性能。因此，選型時就要將這些因素考慮進去。如安裝在室外的隔爆型電氣設備應具有一定的外殼防護等級和防腐等級。

3、隔爆型設備的外殼應具有足夠的強度，設備內部發生爆炸時隔爆外殼不應損壞。因此隔爆型設備的外殼不應有任何影響強度的損壞，透明件等無裂紋。隔爆外殼還能防止內部的爆炸火焰或高溫熱源通過隔爆隔爆接合面傳到外部引起外部可燃氣體爆炸[5]。對隔爆面和影響隔爆接合面間隙的因素檢查如下：

a) 隔爆面不應有磕碰，破損。b) 隔爆面應無銹蝕。隔爆面銹蝕會引起導熱不良，且隔爆面間隙變大會導致傳爆。隔爆面應有防銹措施，如可涂磷化膏或204防銹油，但不準涂漆。安裝過程中不能將防銹油擦掉。c) 平面隔爆接合面間不允許增加襯墊。d) 隔爆接合面間防護用密封圈（密封墊）不能缺失。e) 隔爆型電氣設備的緊固螺栓和螺母及放松措施的緊固件不得缺少或任意更換；相同隔爆接合面的各螺栓緊固力矩應相同；f)安裝過程中進行進、出線連接而打開的腔體必須保證隔爆面間隙保證隔爆面間隙在GB3836.2-2000表4允許范圍內，螺紋隔爆接合面必須保證不少于5扣的配合，在檢查中發現一些儀表類設備安裝后螺紋接合面只有1至2扣的配合。

4、隔爆型電氣設備的電纜引入裝置是安裝過程中出現問題最多的環節。電纜引入裝置密封的失效將導致整個電氣設備的防爆性能失效。檢查過程中應著重注意以下情況：

a) 是否采用引入裝置專用壓緊螺母壓緊密封圈。壓緊螺母必須是具有強度的金屬材料制成，不允許使用塑料壓緊螺母。

b) 壓緊螺母沒有壓緊密封圈。電纜進線后壓緊螺母沒有完全擰入引入口，導致密封圈壓緊量不足造成產品防爆性能失效。

c) 安裝過程中密封圈的丟失。在安裝過程中方便電纜穿線將密封圈舍棄不用，電纜由設備引入口連接進設備后直接由壓緊螺母緊固，嚴重破壞了設備的防爆性能。

d) 電纜護套外徑與密封圈內徑差過大，壓緊螺母緊固后密封圈無法抱緊電纜。

e) 一個電纜引入口進出兩根及兩根以上電纜或多根單心電纜，這種進出線不符合規定要求。進線電纜應為熱塑性護套電纜、熱固性護套電纜、合成橡膠護套電纜或礦物絕緣金屬護套電纜中的一種，不能采用普通電線。

f) 密封圈與壓緊元件之間應至少有一個金屬平墊圈保持壓緊力均勻。當采用多層密封圈（制造廠家為方便不同電纜進線將密封圈設計成多層密封圈，即具有相同長度和外徑，而內徑不同的密封圈）時，密封圈最小內徑與平墊圈內徑差不應過大。若平墊圈內徑明顯大于密封圈內徑時當壓緊螺母緊固后，密封圈內層嚴重變形甚至隨電纜脫落，不能抱緊電纜引起設備防爆失效。

g) 未使用的多余電纜引入口未進行有效封堵，檢查現場發現不封堵的電纜引入口多用膠泥或聚四氟膠帶封堵。應采用堵片或絲堵等有效封堵件進行封堵。

h) 對于隔爆型ⅡC等級設備，特別是隔爆型燈具應注意電纜引入方式應為間接引入，或符合GB3836.15-2000標準第10.3.2條d)或e)要求。

i) 引入口需用鋼管連接時必須用一個過過渡壓緊元件，必須達到壓緊密封圈后才可連接鋼管。

j) 填料密封引入裝置的填料應為雙組份隔爆膠泥或環氧樹脂類，應能保證固化密封。填料澆封長度不小于20mm。

5、隔爆接合面與固體障礙物間的距離檢查

GB3836.15-2000中要求隔爆型設備安裝時，應使隔爆接合面與固體障礙物（如鋼架、墻、護套、安裝版、管道或其他電器設備之間的距離小于表2規定的數值。

表2 隔爆外殼接合面與障礙物間最小距離

6、隔爆型電氣設備的接地檢查

為了防止意外情況下外殼帶電而產生不安全因素，國家防爆標準中明確規定：電氣設備的金屬外殼、金屬構架、金屬配線管等均應接地[7]。具有金屬外殼的隔爆型設備應設有接地螺栓供用戶可靠接地，與接地螺栓連接的多股軟絞線，其銅芯截面積不得小于4mm2。接地螺栓應有放松和防腐措施。然而在檢查中經常發現，安裝中忽略了接地、接地不牢靠、連接導線不足4mm2；或者將設備外殼與布線鋼管連接，但鋼管之間的連接處不僅沒有跨接，而其在連接的嚙合螺紋處加了聚四氟乙烯帶。這樣，電氣設備實際上沒有做到真正意義上的可靠接地[8]。

結束語

如前所述，正確安裝是確保隔爆型電氣設備安全運行的重要環節之一。通過對隔爆型電氣設備質量和安裝現狀的了解，最大限度減少在安裝環節可能出現的防爆安全問題應盡量做到以下三點：

1、隔爆型設備在安裝前應委托具有防爆檢驗資質的部門對其防爆性能進行檢查，防止假冒偽劣、粗制濫造設備的使用。

2、對隔爆型電氣設備安裝單位進行資格審查。安裝隊伍必須具有從事防爆電氣設備安裝資格。如果沒有相應資格，應委托具有防爆資質的部門對安裝人員進行防爆知識培訓后再進行安裝工作。

3、隔爆型設備安裝后，應對其進行由選型到安裝的安全驗收。

[1] 張海鷗. 我國防爆電氣產品質量現狀[J]. 電氣工業，2004年3期.

[2] 常鎮江. 實施防爆工程設備監理，確保爆炸危險場所安全[J]

[3] 徐剛. 論石油和化學行業防爆電氣設備的應用[J]，電氣防爆，2006，4

[4] GB3836.15-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備第15部分：危險場所電氣安裝（煤礦除外）》

[5] GB3836.2-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備第2部分：隔爆型電氣設備“d”》

[6] GB3836.1-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備第1部分：通用要求》

[7] AQ 3009-2007《危險場所電氣防爆安全規范》

[8] 徐建平. 電氣設備防爆問題的現狀和建議[J]，石油化工自動化，1999，3