化工防爆電氣設備的合理選擇及運行維護方案分析

王 鑫

(同煤廣發化學工業有限公司，山西 大同 037000)

引 言

近年來，我國化工企業發展迅速，帶動了全國經濟發展，目前已經成為我國國民經濟不可缺少的一部分[1]。對于化工企業來說，防爆電氣設備的合理選取與維護至關重要，決定著企業發展命脈，因此，應該對防爆電氣設備的合理選取與維護給予高度重視。

1 化工防爆電氣設備的合理選擇

為了保證選取的化工防爆電氣設備符合應用需求，在合理選取之前，需要對防爆區域進行準確劃分。

在對爆炸區域進行正式劃分之前，首先要明確泄漏介質的閃點具體溫度界限，如果閃點超出了45 ℃，則其為火災危險區域，反之，為爆炸危險區域[2]。爆炸區域的劃分流程，如圖1所示。

圖1 爆炸區域的劃分流程

第一步：對釋放源進行分析。首先，確定釋放源位置。其次，通過分析釋放源的持續時間，結合其釋放頻率，確定此釋放源屬于何種等級。

第二步：依據釋放源等級，對危險區域進行初步劃分。具體分為3個區域，即A區域、B區域、C區域。其中，A區域為長期出現爆炸性混合物的區域；B區域為可能出現爆炸性混合物區域；C區域為當電氣設備處于正常運行狀態下，出現爆炸混合物可能性非常低的區域。

第三步：對危險區域類別采取修正處理。除了釋放源等級因素以外，還有通風條件也是一個重要判斷因素，通過分析各個區域通風情況，對第二步的初步劃分策略進行修正。

第四步：確定爆炸危險區域的范圍。通過分析設備容量與的壓力、流量、容積，結合釋放源所處管線，做出最終判斷，確定爆炸危險區域具體范圍。

第五步：根據危險區域范圍，繪制爆炸危險區域劃分圖。

2 化工防爆電氣設備的合理選擇

依據爆炸區域劃分流程，判斷該區域屬于何種危險等級，為其選取相應的化工防爆電氣設備，從而保證選取設備具有一定合理性。

本次研究依據設備特點，結合爆炸區域劃分結果，按照《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》合理選取防爆電氣設備[3]。以下為具體選取方案。

第一，注意防爆電氣設備應用場所，等級較高的電器設備不一定適合在等級較低的場所應用。因此，在選取防爆設備時，將應用場所作為重點選取依據，保證設備選取合理性。

第二，依據設備性能進行選取。將安全放在第一位，充分考慮設備成本、維護工作量、經濟效益，通過對比分析增安型設備和隔爆型設備性能，確定設備選取方案。

例如，將上述設備選擇方案應用到防爆開關選取中，制定的選取方案如下：首先，在隔爆殼內部，放入開關本體。其次，選取端子類型為增安型。該選取方案不僅能夠降低成本，而且還能夠保證防爆性能。

3 化工防爆電氣設備運行維護方案的制定與分析

合理化工防爆電氣設備固然重要，但是設備的運行維護也很重要。因此制定了一套設備運行維護方案，以案例分析形勢驗證該方案的可行性。

3.1 化工防爆電氣設備運行維護方案的制定

本次研究將針對強制性約束、柔性約束兩種條件下的設備運維方案進行制定。

1) 基于強制性約束的設備運行維護方案

對于強制性約束條件，以設備時效性作為核心，制定運行維護方案，不需要過多考慮成本問題。基于強制性約束的設備運行維護方案，如表1所示。

表1 基于強制性約束的設備運行維護方案

依據表1中的運行維護方案，本次研究制定了以下運行維護流程：

第一步：判斷約束條件；

第二步：依據約束條件類型，對其進行兩次劃分，確定其屬于哪一種約束條件；

第三步：如果其約束條件類型為反事故約束，則采取檢修或者技術更改運行維護處理；如果其約束條件類型為可靠性，則采取技術更改或者增加容量運行維護處理；如果其約束條件類型為節能減排或者環境污染，則采取技術更改運行維護處理；如果其約束條件類型為政治性任務，則采取技術更改或者檢修運行維護處理。

2) 基于柔性約束的設備運行維護方案

對于柔性約束條件，在制定設備運行維護方案時，以方案的靈活性為主，重點考慮設備壽命評價與風險評估結果。設備運維方案設計流程，如圖2所示。

圖2 設備運維方案設計流程

第一步：對防爆電氣設備進行風險評估，判斷其屬于可接受區域、ALARP區域、不可接受區域中的哪一個。

第二步：依據區域劃分結果，判斷其進入該區域的概率大小；

第三步：依據概率大小，制定運維方案。如果該設備的風險評估屬于不可接受區域，則依據是否超過最佳年限，制定最終運維方案。

3.2 案例分析

為了探究本文提出的運維方案是否具有一定可行性，本次研究將其應用于防爆電氣設備運維中。首先，對設備ALARP風險等級進行確定。其次，對設備經濟技術壽命進行評價。再次，制定電氣設備運維方案。最后，對方案運維效果進行評定。

第一步，確定設備ALARP風險等級。設備ALARP風險等級確定表，如表2所示。

表2 設備ALARP風險等級確定表

第二步，對設備經濟技術壽命進行評價。主設備壽命評價表，如表3所示。

表3 主設備壽命評價表

第三步，制定電氣設備運維方案。依據設備ALARP風險等級確定結果、主設備壽命評價結果，制定方案如第153頁表4所示。

通過觀察表4中的運維方案制定與審核結果可知，本次研究制定的化工防爆電氣設備運行維護方案可行性較高，滿足運維需求，可以推廣使用。

表4 防爆電氣設備運行維護方案

4 結語

主要對化工防爆電氣設備的合理選擇及運行維護方案展開深入分析。對于電氣設備的合理選擇，首先對爆炸區域進行劃分，確定區域類型以后，為其配備相應的防爆電氣設備，從而提高選擇方案的合理性。對于設備的運行維護，通過設備風險評估，依據區域劃分結果，判斷其進入該區域的概率大小，制定運維方案。實踐結果表明，本文制定的運行維護方案可行性較高，滿足運維需求。