論石油化工行業防爆電氣設備的應用

柳茜，馬寧

（1.北京沃利帕森工程技術有限公司，天津 300201；2.天津惠普數據中心設計工程有限公司，天津 300457)

近年來，爆炸危險場所的電氣和照明設備的防爆安全性能已經越來越得到石油化工等行業的重視。

II類非礦用防爆電氣設備（工廠用防爆電氣設備）90%是用于石油、石油化工、化學工業和制藥等行業。這些行業中的危險化學品作業場所存在的易燃易爆氣體、蒸汽種類繁多，生產、儲存、運輸等環節工藝裝備復雜多變，釋放源種類繁多，爆炸危險因素難以分析判定。所以，對防爆電氣設備的選型、安裝和使用維護比礦用防爆電氣設備要復雜得多。

選用防爆電氣設備：一要滿足危險場所劃分的危險區域來選用相應的電氣防爆類型；二要根據危險環境可能存在的易燃易爆、蒸汽、粉塵的種類來選擇防爆電氣設備的級別和溫度組別；三是考慮其他環境條件對防爆性能的影響（例如：危險化學品作業場所中普遍存在既有易燃易爆的危險，還同時受到化學腐蝕，或鹽霧、或高溫、高濕，或沙塵、雨水，或振動的影響）；四是保證石化行業危險場所安裝使用維護的特殊性，例如：帶電設備的種類和結構繁多，而且安裝位置多變，操作、檢修人員素質不同；五是選用具有防爆合格證、生產許可證以及國家相應認證的產品。

1 選用高質量的防爆電氣產品

選購安全性能高的防爆電氣產品,不僅僅是看它的外形美觀、結構輕盈、便于安裝,更重要的是它的防爆結構和電氣性能要設計合理,防爆參數指標和環境指標要滿足應用場所的要求,保證選用的產品能夠在安裝、維護和檢修后仍然具備防爆性能。

選購隔爆型電氣設備時要注意：(1)高電壓、大功率或大電流的隔爆電器產品的外殼要足夠大,以保證良好的散熱功能和耐電弧能力,100W以上的隔爆型燈具還應在外殼上鑄有散熱片,尤其注意防爆標志上溫度組別較高的電氣產品。(2)選用隔爆型電氣設備時,一定要選用隔爆外殼壁厚的產品,這不僅保證其可靠的耐爆性能,重要的是保證在打開隔爆外殼安裝、維修后外殼能夠仍然保證其耐爆性能和隔爆性能,而不至于隔爆面變形失效。(3)鑒于我國制造業目前的加工和裝配水平,用戶安裝、維修人員的基本素質和檢修能力,對于正常工作時可能產生電弧/火花、危險高溫的隔爆電氣設備建議采用電纜間接引入的結構,直接引入可能會人為造成隔爆性能失效。此外要特別注意電纜引入裝置的隔爆性能,它是隔爆型電氣設備最薄弱的防爆部位。

選購增安型或增安隔爆等結構復合的電氣設備時要注意：(1)對于增安型的燈具產品要注意選用的光源種類：白熾燈、自鎮汞燈、熒光燈以及不存在燈泡破裂后燈心部分仍有高于點燃溫度危險的其他光源。(2)要注意增安型接線箱、鎮流器和燈具的發熱,由于增安型電氣設備的溫度組別取決于內部電氣部件的溫升,所以它相對于同一電氣參數的隔爆型電氣設備,溫度組別相對較低,對燈具而言：一般200W白熾燈、125W自鎮汞燈只能達到T2組別,100W以下的可能達到T3組別。(3)非金屬外殼的增安型熒光燈應特別關注其材料性能,因為塑料外殼經過耐熱、耐寒試驗后再進行外殼防護試驗和其他機械性能試驗合格,才能保證其外殼的高防護能力。

筆者認為爆炸性氣體環境電氣設備是按0區，1區，2區選擇，例如在做不同國家項目中掌握的嚴寬程度不完全一致，有些國家在2區允許采用普通工業用的優質電氣設備；IEC及西德、英國等采用無火花電氣設備（n型）為用于2區最低要求的設備，增安型為1區的最低要求的設備。無火花型電動機比較經濟，但安全性不如增安型，增安型電氣設備在正常情況下沒有電弧、火花、危險溫度。如目前蘇州機床電器廠管理部門的3UA5e系列增安型電機保護和熱過載繼電器是經過國家防爆電氣產品質量監督檢驗測試中心驗證的30kW以下增安型電動機的保護設備。此外，設備中爆炸性氣體環境內也許存在兩種以上易燃性物質，形成爆炸性混合物，這時應弄清各種爆炸混合物的級別和組別后按照危險程度較高的級別和組別選用。

2 正確地安裝和維修,保證化工電氣設備防爆安全性

2.1 隔爆型電氣設備在安裝過程中,要特別注意電纜引入口的處理

對于橡膠密封圈式的引入裝置,首先應確定配線的型式。采用鋼管穿電線的型式,應注意引入電線的數量和線徑應與密封圈的孔數和內徑一致,并保證鋼管旋入引入口時能夠可靠將密封圈壓緊脹開將電線抱死,以保證密封圈與引入口內壁、密封圈與電線之間沒有間隙;當采用電纜引入的型式,應注意電纜的外徑與密封圈的內徑保持一致,壓緊螺母旋入引入口時能夠可靠將密封圈壓緊脹開將電纜抱死,以保證密封圈與引入口內壁、密封圈與電纜之間沒有間隙,確保引入裝置整體隔爆。壓緊螺母必須是具有強度的金屬材料制成,而不允許使用塑料材料。如果安裝完畢后,有閑置的引入口,應采用供應商提供的金屬絲堵封堵,并保證其隔爆結構。避免在電氣配線安裝中,為了施工方便將隔爆型電氣設備重要的防爆部件——引入裝置中的密封圈丟掉,使得設備在一開始使用就失去了隔爆性能。

2.2 隔爆型電氣設備的外殼緊固是保證其隔爆性能重要的環節

尤其是平面隔爆配合面,如果螺栓沒有擰緊或力矩不均,都會使隔爆配合面間隙大于安全間隙值,失去隔爆性能。所以,在安裝或檢修完畢后,應采用力矩扳手將隔爆面上的緊固螺栓同力矩緊固,以保證各個螺栓受力均勻,避免隔爆間隙人為增大或殼體內部爆炸時螺栓折斷。切不可安裝、維修人員在安裝、檢修完畢后嫌麻煩,防爆外殼的緊固螺栓不可靠旋緊,甚至不緊固,使得防爆外殼失去防爆性能。類似問題在許多安裝公司和企業內非常普遍。

2.3 本質安全型電氣設備在安裝施工時,要注意本安防爆系統的完整性

應嚴格按照防爆合格證和操作手冊的要求,根據允許的分布電感和電容,合理的配置連接電纜。

2.4 注意防爆電器設備因特殊環境因素失去安全性能

由于危險化學品作業場所同時受到化學腐蝕、風吹雨淋等其他特殊環境因素的影響,防爆電氣設備年久失修,許多已經失去了防爆安全性能,這些設備都是企業爆炸事故的隱患,所以,應在日常維修和定期檢修中及時發現、及時更換。切不可為了降低生產成本,盲目追求經濟效益繼續使用。因此,要想正確地安裝和維護防爆電氣設備,重要的是嚴格執行國家相應的法規和標準,企業各自的安全管理規定。

3 加強電氣防爆安全的法規和專業技術的培訓

要想真正地保證在爆炸危險場所安全生產,切實保障人民生命和財產的安全,人的因素是第一位的,企業的主管領導和相應的管理人員、技術人員、采購人員和施工維修人員應認真學習國家安全生產法以及國家相關安全生產法規,廣泛、深入地掌握防爆電氣應用方面的知識和相應技術標準,提高他對防爆電氣安全的意識和技能。也應定期或不定期地組織相關人進行這方面的培訓學習。要經常參加本行業和制造業舉辦的技術交活動,這樣會了解到其他企業的管理經驗，了解防爆電氣產的最新動態和產品質量；此外應請國內相關權威機構人員來企業術培訓，增強鑒別真偽技術和對準、法規理解的能力。這是在市場經濟中，企業保障電氣安全的有措施。

4 結束語

除了有關爆炸危險區域環境外，在石油化工行業中還存在著許多不同于普通環境的要求，國家規范和有關設計手冊都有嚴格的標準和詳細的介紹。文中所寫內容，僅為作者的一些理解和工作中的一些體會，希望能對廣大工程人員起到拋磚引玉的作用。

此外,選購防爆電氣產品還應充分考慮應用場所的特殊環境條件的影響,例如：化學腐蝕、鹽霧、高溫、低溫、沙塵雨水侵襲、振動等,這些因素都會對電氣的防爆性能和電氣性能造成破壞。