機場供油工程常見防爆電氣設備隱患 典型案例探析

高恒志，劉柏清，曾偉杰，黃湃

(1. 廣州特種機電設備檢測研究院，廣東 廣州 510180； 2.國家防爆設備質量檢驗檢測中心(廣東)，廣東 廣州 510760)

0 引言

機場供油工程按功能一般劃分為儲油庫、中轉油庫、機場油庫裝卸油站及航空加油站、庫(站)外敷設的輸油管道(含首末站、中間站)及機坪管道、質量檢驗及計量設備檢定的實驗室以及汽車加油站四個基本單元[1]。機場供油工程的生產設施大部分處于爆炸危險環境下，一旦發生泄漏等極易造成安全生產事故。近年來，國家加大了對安全生產工作的投入，取得了一定成效，相應的也促進了防爆電氣設備的發展及產業升級，越來越多的安全管理人員意識到防爆電氣設備的重要性。

國家大力發展航空產業，建設了許多小型民用機場和軍民合用機場。據統計，國內約有70%的運輸機場年供油量在5萬噸以下，這類機場數量多，分布廣。小型民用運輸機場供油工程作為民用運輸機場建設的重要組成部分，承擔著重要作用。

依據《建筑設計防火規范》(GB 50016—2014，2018版)，煤油閃點為38 ℃，詳見表1，屬于乙類液體，具有易揮發、易燃爆的危險特性，一旦發生燃爆事故，將造成重大經濟損失和人員傷亡。近幾年由于防爆電氣設備直接或間接引起的事故較多，同時，防爆電氣設備全生命周期管理存在一定的問題，亟待引起重視，開展對防爆電氣設備的使用現狀排查，也可以為機場供油工程防爆電氣設備管理提供幫助。

表1 航空煤油物化性質

1 機場供油工程典型案例探析

1.1 爆炸危險區域范圍內使用非防爆電氣設備

案例描述：某機場供油工程漏油及事故污水收集池/隔油池50 m3邊緣4.5 m范圍內劃為危險區域2區，設備箱內電氣設備非防爆(圖1)。

圖1 非防爆設備控制箱

案例分析及建議：根據相關標準規范[2]，在易燃易爆區域內，電氣設備選型要根據現場環境條件，如腐蝕性環境、環境溫度、水汽影響、粉塵堆積、化學因素、機械應力等，選取符合要求的設備，例如在腐蝕性環境內使用的電氣設備除了滿足設備防爆型式和IP防護等級外，還要抗腐蝕，設備的金屬外殼要涂防護層，塑料外殼要注意出現裂紋、變硬變脆，根據實際情況定期維護。而在危險場所內使用非防爆電氣設備，就等于放了一顆定時炸彈，隨時有可能引起爆炸事故，造成人員傷亡等不可避免的損失，應該采取拆除非防爆電氣設備，或更換為防爆電氣設備。

1.2 防爆電氣設備多余的進線口使用塑料件封堵

例描述：某機場供油工程油樣間、維修間防爆接線盒(隔爆型)(圖2)、防爆照明開關(隔爆型)冗余引入口使用塑料封堵件封堵。

圖2 防爆照明開關和防爆接線盒

案例分析及建議：依據GB 50257—2014 《電氣裝置安裝工程 爆炸和火災危險環境電氣裝置施工及驗收規范》，防爆電氣設備冗余的進線口彈性密封圈和封堵件等應完整，同時還要符合防爆型式要求[3]，例如隔爆型防爆電氣設備冗余口要使用金屬絲堵，而增安型和本安型防爆電氣設備冗余口可以使用塑料材質的絲堵。這是因為隔爆型防爆電氣設備是依靠本身堅固的外殼將可能引起周邊環境被點燃的電火花抑制在腔體內，而本安型防爆電氣設備是不產生電火花或即使產生電火花，電火花的能量也不足以點燃周邊環境，增安型防爆電氣設備是采取一定的附加措施，防止在正常運行或規定的異常情況下產生危險溫度、電弧和電火花的可能性。建議隔爆型防爆電氣設備使用金屬絲堵封堵，保證其密封性完好，安裝牢靠。

1.3 爆炸危險環境1區、2區、20區、21區內的鋼管配線隔離密封件的填料不符合

案例描述：某機場供油工程公路收發油裝置鋼管配線隔離密封件均使用不符合要求的填料(防火泥)。

案例分析及建議：隔離密封件多用于鋼管配線工程中(圖3)，作用是隔絕電纜或導線異常情況下產生的電火花、電弧等點燃周邊環境，這就對隔離密封件使用的填料有一定要求[4]，而且隔離密封件的防爆型式要符合危險場所環境，型號規格是符合現場安裝環境，如橫向式隔離密封件、縱向式隔離密封等。建議該場所使用密封膠或者環氧樹脂等填料填充。

圖3 隔離密封件

1.4 防爆電氣設備缺失緊固件

案例描述：某機場供油工程裝卸泵棚內的防爆接線箱(隔爆型)缺少緊固件(圖4)。

圖4 防爆接線箱

案例分析及建議：隔爆型防爆電氣設備的外殼是可以承受通過殼體任何接合面，或結構間隙進入內部的爆炸性混合物在殼內爆炸而不會引起外部危險環境點燃[5]，這也就是說殼體的抗爆性能好，如果缺少緊固件，隔爆接合面變大就會導致外部危險環境內的可燃氣體或粉塵等進入殼內被點爆后進而點燃外部點燃物，喪失了原先的防爆性能。

1.5 電氣線路導管穿越不同區域之間墻或樓板處的孔洞時未使用非燃性材料堵塞嚴實

案例描述：某機場供油工程多功能車及油罐車停車棚穿過其他區域的管道未嚴密封堵。

案例分析及建議：如圖5所示，鋼管配線的導管穿越墻體時，孔洞未封堵嚴實，發生爆炸火災等事故時，可能會對臨近區域造成影響。爆炸危險區域和非爆炸危險區域是兩個不同的分區，對所在區域內的電氣設備選型、安裝等要求不一樣，兩個分區如果聯通，就失去了劃分爆炸危險區域的意義。這就要求，電線導管、溝道和電纜橋架穿越不同區域時所留得孔洞要封堵嚴實，而且要使用非燃性材料，如用砂密封或用砂漿密封。

圖5 電線導管穿墻

1.6 防爆電氣設備的電纜未壓緊

案例描述：某機場供油工程污水處理裝置防爆線圈引入裝置未夾緊，如圖6所示。

圖6 防爆線圈

案例分析及建議：引入裝置是將電纜密封嚴實后接入防爆電氣設備內部，防止設備內部電器元件正常工作或異常狀況下產生的電火花引燃危險性環境。防爆電氣設備的進線口與電纜引入連接后要保持電纜引入裝置的完整性和密封性，壓緊元件將彈性密封圈壓緊，保持密封且牢固。而且，電纜引入裝置的密封要符合彈性密封圈一孔一線，電纜斷面應似圓形并均勻擠緊。

1.7 防爆電氣設備未正確接地或未接地

案例描述：某機場供油工程污水處理裝置隔爆型三相異步電動機未接地，如圖7所示。

圖7 隔爆型三相異步電動機

案例分析及建議：隔爆型三相異步電動機安裝在金屬撬上面，金屬撬已正確接地，但該設備未正確接地，防爆電氣設備的非帶電裸露金屬部分要接地，設備有接地端子，則外接地線應與接地端子連接；若設備沒有接地端子則應與設備的固定螺栓連接，并宜采用多股軟絞線，其銅線最小截面面積不得小于4 mm2。

2 建議

2.1 設備選購及進場

機場供油工程涉及0區、1區、2區爆炸性氣體危險區域，一是依據危險區域等級和危險物質類別等進行選型，遵循安全可靠、經濟合理的原則，如表2所示；二是要考慮危險區域使用環境的一些不利因素造成的防爆性能失效，如腐蝕、溫度等。防爆電氣選購階段，需要查驗防爆電氣設備的技術資料，包括防爆合格證、檢驗報告、出廠合格證、3C認證證書(列入3C認證名錄范圍內的產品)、總裝圖。防爆電氣設備進場階段，要根據設備清單認真查驗電氣設備的相關資料，重點檢查防爆設備的結構與取證圖紙是否一致，確保進場設備符合要求，避免后續安裝過程中出現非防爆電氣設備用于爆炸危險區域。

表2 爆炸性氣體環境用電氣設備根據區域類別選型

2.2 安裝階段

防爆電氣設備安裝階段，安裝單位要依據標準GB 50257—2014《電氣裝置安裝工程 爆炸和火災危險環境電氣裝置施工及驗收規范》執行，業主或建設單位要審核安裝單位的施工作業指導書及專項技術措施，加強監督管理。

2.3 竣工驗收

竣工驗收階段，相關單位整理存檔防爆設備資料，包括爆炸危險區域劃分圖，相應危險區域內的爆炸性危險物質的名稱及其安全數據表(MSDS)，在用防爆電氣產品清單(設備名稱、設備型號、安裝區域、位號、防爆標志、防爆合格證號、數量等)，防爆合格證復印件、特殊型防爆電氣設備的說明性文件、本質安全型系統的描述性文件，變更設計的證明文件，有關安裝質量的相關文件(安裝公司提供)等相關文件，并委托第三方具有防爆專業資質的安全生產檢測檢驗機構檢查。

2.4 防爆電氣設備管理

機場供油工程防爆電氣設備主要集中在油罐儲存、油氣回收及轉運階段，設備數量不多但仍要加強管理，做到防爆電氣設備從設計，選型與采購，進場安裝，使用維護，報廢的全生命周期管理，將風險水平控制在可接受范圍內，達到預防安全生產事故的目的。

3 結語

防爆電氣設備選型安裝在機場供油工程的安全運行全生命周期起著重要的作用。防爆電氣設備需要強化安裝質量的把控，從設備維護和設備風險把控及評估入手，消除安全隱患，保障安全生產運輸。