沼氣提純項(xiàng)目的電氣設(shè)計(jì)思路

谷春征

（開(kāi)封黃河空分集團(tuán)有限公司，河南 開(kāi)封 475000）

沼氣作為易燃易爆的氣體，在沼氣提純項(xiàng)目電氣設(shè)計(jì)的過(guò)程中一定要考慮爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的劃分，根據(jù)爆炸區(qū)域劃分的結(jié)果，綜合考慮電氣設(shè)備和電氣電纜電線的選型及施工。

1 供配電設(shè)計(jì)

1.1 負(fù)荷分級(jí)

負(fù)荷分級(jí)主要是參照《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》，同時(shí)還要根據(jù)設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際環(huán)境及生產(chǎn)的工藝要求對(duì)負(fù)荷進(jìn)行分級(jí)。本沼氣提純項(xiàng)目負(fù)荷為三級(jí)負(fù)荷，供電方式采用單回路供電；對(duì)于一些重要的負(fù)荷設(shè)置了因安全停產(chǎn)所必需的應(yīng)急照明、通信系統(tǒng)和保證安全停產(chǎn)的自控控制裝置。

1.2 供電電源的設(shè)計(jì)

由于沼氣提純項(xiàng)目供電方式是單回路供電，對(duì)于消防水泵設(shè)置了獨(dú)立的發(fā)電機(jī)組；對(duì)于自控裝置設(shè)置了蓄電池（UPS）組，滿足30min閥門控制的需要及數(shù)據(jù)保存的需要。

2 照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

本沼氣提純項(xiàng)目的照明設(shè)計(jì)分為兩部分：一部分是防爆界區(qū)內(nèi)的照明；一部分是非防爆界區(qū)的照明。由于辦公樓處于非防爆界區(qū)，所以辦公樓的照明采用節(jié)能熒光燈，熒光燈采用節(jié)能鎮(zhèn)流器或者節(jié)能電感式鎮(zhèn)流器，功率因數(shù)大于0.9；辦公樓另設(shè)應(yīng)急照明系統(tǒng)--應(yīng)急燈（自帶蓄電池），應(yīng)急時(shí)間不小于60min，滿足火災(zāi)時(shí)人員逃生要求。

對(duì)于沼氣壓縮機(jī)的罩棚、天然氣壓縮機(jī)的罩棚及吸收塔和解析塔的照明采用防爆高壓鈉燈，配電室設(shè)置照明電源配電箱，所有防爆高壓鈉燈由配電室統(tǒng)一控制，現(xiàn)場(chǎng)不設(shè)置控制開(kāi)關(guān)，減少故障點(diǎn)，保障設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3 電纜電線的選擇及敷設(shè)方式

按照規(guī)范要求，宜將設(shè)備和線路，特別是運(yùn)行正常時(shí)能發(fā)生火花的設(shè)備，布置在爆炸危險(xiǎn)環(huán)境以外；本項(xiàng)目只在機(jī)旁設(shè)置了操作柱，照明電源箱均及檢修電源箱均設(shè)置在非防爆界區(qū)的睇怕配電室；對(duì)于動(dòng)力電纜、控制電纜的選擇都是嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行，所有電纜全部選用阻燃鎧裝電纜。

3.1 電纜選型主要應(yīng)滿足以下要求：

3.1.1 導(dǎo)體允許載流量，不應(yīng)小于熔斷器熔體額定電流的1.25倍。

3.1.2 引向電壓為1 000V以下鼠籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)電纜的長(zhǎng)期允許載流量，不應(yīng)小于電動(dòng)機(jī)額定電流的1.25倍。

3.1.3 在1區(qū)內(nèi)，銅芯控制電纜的最小截面為2.5mm2，而在2區(qū)內(nèi)，銅芯控制電纜的最小截面為1.5mm2。

3.2 電纜敷設(shè)主要應(yīng)滿足以下要求：

3.2.1 電氣線路宜在有爆炸危險(xiǎn)的建、構(gòu)筑物的墻外敷設(shè)。

3.2.2 在爆炸粉塵環(huán)境中，電纜應(yīng)沿粉塵不易堆積并且易于粉塵清除的位置敷設(shè)

3.2.3 敷設(shè)電氣線路時(shí)宜避開(kāi)可能受到機(jī)械損傷、震動(dòng)、腐蝕、紫外線照射以及可能受熱的地方，不能避開(kāi)時(shí)，應(yīng)采取預(yù)防措施。

3.2.4 采用穿線管配線時(shí)，當(dāng)鋼管中含有3根或者多根導(dǎo)線時(shí)，導(dǎo)線的總截面（包含絕緣層）不超過(guò)鋼管截面的40%。

3.2.5 危險(xiǎn)和非危險(xiǎn)環(huán)境之間墻壁上穿過(guò)電纜或金屬管的開(kāi)孔應(yīng)用砂漿充分密封。

因此，本套沼氣提純項(xiàng)目，電纜敷設(shè)主要是采取電纜溝敷設(shè)及直埋敷設(shè)的方式，電纜溝敷設(shè)時(shí)溝內(nèi)應(yīng)充砂，另外還要設(shè)置排水措施；遇到電纜溝和水溝交叉時(shí)，電纜采用穿管或者敷設(shè)電纜橋架跨過(guò)水溝，此時(shí)穿線管或橋架應(yīng)可靠接地；電纜直埋時(shí)，埋地深度不小于-700mm，并要求在直埋電纜處設(shè)立標(biāo)識(shí)牌，提醒其他施工單位，此處埋有電纜，請(qǐng)謹(jǐn)慎施工；此沼氣提純項(xiàng)目中不建議采用電纜施工電纜橋架方式敷設(shè)，如果采用電纜橋架敷設(shè)，橋架接地要牢靠。

4 防雷、接地的設(shè)計(jì)

4.1 本工程加氣裝置罩棚、加氣母站罩棚為二類防雷建、構(gòu)筑物，輔助用房等為三類防雷建筑物。本工程防雷、防靜電、自控、電氣工作及保護(hù)接地共用一個(gè)接地系統(tǒng)，接地裝置沖擊電阻不大于4Ω，若實(shí)測(cè)電阻不滿足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)增打人工接地極，接地極采用熱鍍鋅角鋼∠50*5*2500mm，接地母線采用熱鍍鋅扁鋼40*4mm。接地裝置地下部分埋地深度不小于-1.0mm，接地極間距為5.0m，接地裝置焊接處刷兩道瀝青漆進(jìn)行防腐處理。安裝可參考標(biāo)準(zhǔn)圖集《接地裝置安裝》03D501-4。本沼氣提純項(xiàng)目新建接地網(wǎng)與廠內(nèi)原有接地網(wǎng)可靠連接。

4.2 接閃器

4.2.1 罩棚：罩棚利用彩鋼頂作為接閃器，罩棚面鋼板下采用40*4的熱鍍鋅扁鋼與支架螺母座電氣連接，熱鍍鋅扁鋼同時(shí)與立柱內(nèi)兩根主筋焊接，焊接長(zhǎng)度不小于100mm作為引下線，每組引下線處的接地電阻均不應(yīng)大于4Ω。

4.2.2 建筑物：三類防雷建構(gòu)筑物采用避在房頂設(shè)不大于20m*20m或者24m*16m的網(wǎng)格避雷帶，避雷帶材質(zhì)為：φ10熱鍍鋅圓鋼，避雷帶通過(guò)明敷引下線與接地裝置可靠連接。利用柱內(nèi)鋼筋做引下線與接地網(wǎng)可靠連接。引下線數(shù)量不少于2根，并應(yīng)沿建筑物四周均勻或?qū)ΨQ布置，其間距不大于18m。

4.3 防靜電接地

4.3.1 儲(chǔ)罐內(nèi)的各金屬構(gòu)件必須與罐體等電位連接，并可靠接地。

4.3.2 管路及設(shè)備其法蘭、閥門連接處應(yīng)設(shè)金屬跨接線，構(gòu)成電氣通路。管道兩端和每隔100～200m處，以及分支、拐彎處應(yīng)有一處接地。管道防腐保溫前必須先在管道及管架上焊好熱鍍鋅接地板（110*50*10），再將接地線、跨接線及接地板塊用多股BVR-（450/750V）-1*25平方毫米銅線相連。跨接做法參見(jiàn)《化工企業(yè)靜電接地安裝通用圖》CD90B4-88。平行敷設(shè)的管道、構(gòu)架和電纜外皮等長(zhǎng)金屬物，其凈距小于100mm時(shí)應(yīng)設(shè)金屬線跨接，跨接點(diǎn)的間距不應(yīng)大于30m。

4.3.3 裝卸車區(qū)設(shè)置接地線夾及靜電接地報(bào)警器，儲(chǔ)罐汽車在裝卸作業(yè)前，采用專用接地線及接地線夾將汽車、儲(chǔ)罐與裝卸設(shè)備等電位連接，作業(yè)完畢后方可拆除。

5 結(jié)論

5.1 沼氣是易燃易爆氣體，在沼氣提純項(xiàng)目中電氣的設(shè)計(jì)應(yīng)符合相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，選擇與環(huán)境相適宜的電氣設(shè)備及電氣元件。

5.2 為防止電化學(xué)反應(yīng)對(duì)接地干線、接地極的腐蝕，與建筑物主筋連接的室外接地干線、接地極應(yīng)采用鍍鋅材質(zhì)。

5.3 在沼氣這類易燃易爆氣體中的電氣設(shè)備及電氣元件都要采取防爆產(chǎn)品。

5.4 對(duì)于罐體的防雷一般可以不裝接閃器，但應(yīng)接地，且接地點(diǎn)不應(yīng)少于兩處。

［1］張春曉，閆晗.某儲(chǔ)油罐維修中的防雷防靜電接地設(shè)計(jì)［J］. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012，19：33.

［2］陸恒立，雒新萍，任建芳，等.壓縮天然氣汽車加氣站靜電危害防護(hù)［J］. 陜西氣象，2006（1）：46-47.

［3］劉紅，宋元寧，李軍，等.氫氰酸原料化工生產(chǎn)裝置的安全對(duì)策［J］. 工業(yè)安全與環(huán)保，2006（8）：42-43.

［4］GB50058-1992.爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.