山東春旭化工設(shè)計(jì)有限公司 山東濟(jì)南 250014
摘要:近些年,我國(guó)的石油化工企業(yè)發(fā)展迅速,已經(jīng)成為我國(guó)國(guó)民收入的重要組成部分。石油化工企業(yè)的生產(chǎn)過程具有連續(xù)性強(qiáng)、自動(dòng)化程度高,生產(chǎn)環(huán)節(jié)具有易燃易爆的特點(diǎn),一旦發(fā)生事故,其損失相當(dāng)嚴(yán)重,不僅影響生產(chǎn)裝置的正常運(yùn)行。而且會(huì)造成重大的傷亡事故。國(guó)家也逐漸加大了對(duì)石油化工企業(yè)電氣防爆安全設(shè)計(jì)問題的重視程度,基于此文章分析了石油化工企業(yè)電氣防爆設(shè)計(jì)要點(diǎn),以供參考。
關(guān)鍵詞:石油化工;電氣;防爆設(shè)計(jì)
引言
電氣石油化工工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),爆炸源多是石油化工生產(chǎn)中的重要特點(diǎn)?;て髽I(yè)中的反應(yīng)物料、介質(zhì)及其泄露易燃和氧氣等助燃性氣體混合達(dá)到一定的比例形成的混合氣體,決定了石油化工行業(yè)的防火防爆工作的艱巨性。隨著石油化工生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大,多品種的聯(lián)合化生產(chǎn)裝置趨向大型化、超大型化方向發(fā)展。企業(yè)爆炸具有火災(zāi)損失大、影響面廣,需要控制爆炸性氣體混合物的形成或縮短爆炸性氣體混合物滯留時(shí)間,控制電氣設(shè)備線路產(chǎn)生高溫的可能性,設(shè)計(jì)中應(yīng)采取有效的預(yù)防性措施,以保證易燃?xì)怏w、易燃液體的蒸氣與空氣混合物閃點(diǎn)低于或等于環(huán)境溫度。對(duì)于連續(xù)出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的區(qū)域,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取合理措施盡量減少爆炸區(qū)。
1石油化工企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境及爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分
石油化工企業(yè)在生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸石油的過程中很容易產(chǎn)生爆炸性氣體或爆炸性的粉塵,存在爆炸源,產(chǎn)生了很嚴(yán)重的安全隱患。我們主要將生產(chǎn)環(huán)境分為爆炸性環(huán)境和火災(zāi)危險(xiǎn)兩種,針對(duì)這種情況,在進(jìn)行安全設(shè)計(jì)時(shí)一定要充分考慮相關(guān)的環(huán)境因素。所謂爆炸性環(huán)境就是含有爆炸性氣體或粉塵的環(huán)境,如果在含有爆炸性氣體的環(huán)境中發(fā)生引爆火花或處于高溫條件下就會(huì)發(fā)生爆炸;爆炸性粉塵主要包括鎂粉、鋁粉等,在含氧量較低的環(huán)境中容易著火、一些可燃導(dǎo)電粉塵如石墨、焦炭等,會(huì)于氧氣發(fā)生反應(yīng)燃燒、可燃性非導(dǎo)電粉塵如聚乙烯、硫磺等、可燃纖維如棉花、人造纖維四種類型。
一般情況下,爆炸危險(xiǎn)環(huán)境劃分采用常規(guī)劃分法,以環(huán)境釋放源為基礎(chǔ),對(duì)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境作常規(guī)性等級(jí)劃分?;谠摲椒ㄏ碌谋ㄎkU(xiǎn)環(huán)境等級(jí)有以下幾種:(1)0 區(qū)。指具有連續(xù)性釋放源特征的危險(xiǎn)環(huán)境。在該爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中,釋放源具有短期釋放性,或者定期釋放。(2)1 區(qū)。1 區(qū)主要指按照一定規(guī)律,周期性釋放的區(qū)域。(3)2 區(qū)。指在一般情況下并不釋放,只在特殊情況下釋放,并且釋放時(shí)間相對(duì)較短的環(huán)境區(qū)域。2 區(qū)所釋放出的源一般稱為二級(jí)釋放源。(4)多級(jí)釋放源。除了 0、1、2 三區(qū)之外,爆炸危險(xiǎn)環(huán)境按照釋放源來(lái)分類,還可劃分出一個(gè)多級(jí)釋放源區(qū),該區(qū)的主要特點(diǎn)是具備多重釋放源,且這些多重釋放源還能進(jìn)行自由組合。
2石油化工企業(yè)電氣防爆設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1電氣設(shè)備合理選擇
化工企業(yè)電氣設(shè)計(jì)中,電氣設(shè)備選擇必須堅(jiān)持合理、正確原則,盡可能的優(yōu)選防爆設(shè)備,以此確保電氣運(yùn)行安全。目前,化工企業(yè)電氣設(shè)計(jì)中選擇頻率最多的電氣設(shè)備是無(wú)火花型防爆設(shè)備,該設(shè)備在運(yùn)行工作時(shí)能全面杜絕電弧、電火花的產(chǎn)生,減少爆炸危險(xiǎn)釋放源的產(chǎn)生概率。無(wú)火花型防爆電氣設(shè)備的絕緣材料與以往傳統(tǒng)絕緣材料有所不同,使絕緣水平大大提升,有效避免熱量堆積造成的溫度過高,也起到了提高設(shè)備安全性,此外,這種新型的無(wú)火花型防爆電氣設(shè)備還有相對(duì)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,整體重量輕,這樣在維修方面就相對(duì)比較方便,也正是由于無(wú)火花型防爆電氣設(shè)備的這些優(yōu)點(diǎn),所以這類新型設(shè)備能夠被廣泛的使用。但值得注意的是,設(shè)備選型時(shí)應(yīng)該采用完整性的原則,比如選擇了隔爆型燈,相應(yīng)配套的而開關(guān)就應(yīng)該是隔爆型,而不能選擇非防爆型的。
2.2 電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.2.1配線的敷設(shè)。設(shè)備所使用的線路應(yīng)該選擇敷設(shè)在非防爆區(qū)域內(nèi),盡量選擇危險(xiǎn)性較小的環(huán)境并遠(yuǎn)離釋放源;電纜或鋼管在通過不同區(qū)域時(shí)產(chǎn)生的孔洞應(yīng)該用非燃材料作為封堵材料;如果敷設(shè)線路要沿著輸送易燃液體或易燃?xì)怏w的管道敷設(shè),應(yīng)盡可能沿著具有危險(xiǎn)程度低的一側(cè);敷設(shè)線路的原則就是盡量避免可能的機(jī)械損傷,振動(dòng),腐蝕以及高溫地方。若不可避免時(shí)就應(yīng)該在其周圍采取必要的保護(hù)措施,如在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所應(yīng)嚴(yán)格禁止架空線路的跨越,并且在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所附近架空線路時(shí)應(yīng)高保證線路與爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所邊界距離大于 1.5 倍桿塔的高度。
2.2.2 配線的電氣、機(jī)械性能要求。于爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境中對(duì)配線的電氣、機(jī)械性能要求比較嚴(yán)格,比如要求絕緣電線和電纜所能承受的額定電壓必須高于500V,且不低于正常工作時(shí)的電壓。正常工作時(shí),中性導(dǎo)線的絕緣層的額定電壓應(yīng)與相線絕緣層的額定電壓相等,要有相同的的保護(hù)套。在1區(qū)范圍內(nèi),宜用銅芯電纜。在2區(qū)的范圍內(nèi),宜用銅芯電纜。鋁芯電纜應(yīng)用在具有一個(gè)可靠的措施如銅鋁過渡接頭的情況下。鋁絕緣芯線或電纜在連接時(shí)應(yīng)該用焊接,在與電氣設(shè)備(照明燈具除外)連接時(shí)也應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)倪^渡接頭。線路敷設(shè),一般非特殊情況時(shí),不應(yīng)該有中間接頭。
2.2.3 靜電接地。盡可能在化工防爆廠房中不要使用便攜或移動(dòng)設(shè)備,因?yàn)殇撎坠苤g的碰撞和摩擦,可能會(huì)產(chǎn)生火花,使得它成為釋放源。為了滿足防爆的需要,電力線大多設(shè)定為明設(shè)。這么多的管道的長(zhǎng)度是不同的,容易形成不同的感應(yīng)電壓與電勢(shì)?;て髽I(yè)防爆廠為了防止不同電位的金屬件之間由于釋放電荷產(chǎn)生的電火花以及防止操作人員因?yàn)椴僮麟姎庠O(shè)備而收到危害,必須采取防靜電接地措施。
3石油化工企業(yè)電氣防爆設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
在石化工程項(xiàng)目的電氣設(shè)計(jì)中,應(yīng)把握好以下幾點(diǎn):(1)在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,應(yīng)嚴(yán)肅工作流程.強(qiáng)化程序意識(shí)。內(nèi)部經(jīng)常產(chǎn)生電弧或電火花的電氣設(shè)備需要增加安全程度的檢驗(yàn)。增安型電動(dòng)機(jī)要滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),還要配備合適的保護(hù)裝置。在設(shè)計(jì)中不能為了規(guī)避安監(jiān)等部門的審查而隱瞞或虛構(gòu)工藝條件。(2)在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所分類時(shí),非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域沒有釋放源,易燃物質(zhì)可能出現(xiàn)的最高濃度不超過爆炸下限值。使用明火的設(shè)備或熾熱部件的表面溫度超過區(qū)域內(nèi)易燃物質(zhì)引燃溫度的設(shè)備周圍的范圍。以爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)汁規(guī)范中提供的典刑示例為參考,并結(jié)合已有同類工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),綜合考慮。(3)設(shè)計(jì)工作除了強(qiáng)制性規(guī)范中已有明確規(guī)定之外,在生產(chǎn)過程中使用明火的設(shè)備附近,或熾熱部件的表面溫度超過易燃物質(zhì)引燃溫度的沒備附近可劃為非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域。(4)通風(fēng)系統(tǒng)必須用非燃性材料制成,其結(jié)構(gòu)不得有產(chǎn)生體滯流的死角,設(shè)備要與通風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)鎖。運(yùn)行前先通風(fēng),要等到在通風(fēng)量大于電氣設(shè)備及其通風(fēng)系統(tǒng)容積的倍時(shí)才能接通主電源,而且要求通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)的氣體不應(yīng)含有易燃物質(zhì),或其它有害物質(zhì),當(dāng)通風(fēng)系統(tǒng)的當(dāng)風(fēng)壓低于時(shí)應(yīng)自動(dòng)斷開電氣設(shè)備的主電源或發(fā)出信號(hào)。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述,石油化工企業(yè)生產(chǎn)本就是一項(xiàng)危險(xiǎn)性較高的工作,尤其是在企業(yè)電氣設(shè)計(jì)中,電氣設(shè)備的安裝、導(dǎo)線的連接都有可能遇到爆炸危險(xiǎn)環(huán)境。一旦設(shè)計(jì)不當(dāng),設(shè)備、管線安裝不好,就會(huì)加劇化工企業(yè)生產(chǎn)危險(xiǎn),引發(fā)爆炸,損害石油化工企業(yè)經(jīng)濟(jì)利益和人員生命安全。所以在石油化工企業(yè)電氣設(shè)計(jì)中,一定要提前采取措施,做好電氣設(shè)備優(yōu)化選擇以及電氣合理設(shè)計(jì),切實(shí)保證化工企業(yè)生產(chǎn)安全,促進(jìn)化工企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]唐海洋,張劍,楊承山,劉磊.爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備選型及電氣線路的設(shè)計(jì)[J].電氣防爆,2011(1).
[2]熊小剛.石化行業(yè)工業(yè)建筑的防爆設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].建設(shè)科技,2011(19).
[3]孔慶富,郭文偉.石油化工企業(yè)防爆廠房建筑設(shè)計(jì)淺析[J].黑龍江科技信息,2009(7).
[4]楊永紅,孟珊宇.對(duì)化工建筑防爆設(shè)計(jì)的研究分析[J].中國(guó)化工貿(mào)易,2012(5).