馬東海
一、引言
近年來,化工行業(yè)的經(jīng)濟形勢復(fù)雜多變,國家逐漸增加對化工企業(yè)的環(huán)境污染監(jiān)管力度。電氣系統(tǒng)作為化工企業(yè)的基礎(chǔ)動力,電氣系統(tǒng)的正常運行,直接影響化工企業(yè)的生產(chǎn)及污水處理能力,可以避免不必要的晃電及停電事故。本文簡要闡述了化工企業(yè)電氣系統(tǒng)的設(shè)計中,安全可靠性和穩(wěn)定高效性問題,其設(shè)計要點對化工企業(yè)來說尤為重要。
隨著化工行業(yè)迅速發(fā)展,新技術(shù)、新工藝不斷變革,化工企業(yè)對電氣系統(tǒng)的安全可靠和穩(wěn)定高效方面的要求越來越高,化工企業(yè)的特點是高溫、高壓、易燃、易爆,化工企業(yè)是連續(xù)性生產(chǎn),工藝管線錯綜復(fù)雜,生產(chǎn)流程連續(xù)不間斷。電氣系統(tǒng)運行環(huán)境要求嚴(yán)格,電氣設(shè)備運行環(huán)境溫度一般以(25±5)℃,相對濕度40%-70%為宜,并采取必要的降溫、除濕、防塵、防潮措施。電氣系統(tǒng)一旦出現(xiàn)晃電、停電、漏電和操作不當(dāng)?shù)炔徽,F(xiàn)象,將會引起有毒有害的氣體、可燃性油氣的泄露,或引起火災(zāi)、爆炸事故,造成工藝設(shè)備損壞、報廢等嚴(yán)重后果,因此化工企業(yè)電氣系統(tǒng)的設(shè)計原則就是保證化工電氣設(shè)備的安全可靠和穩(wěn)定高效的運行。
二、安全可靠性和穩(wěn)定高效性問題
1、化工企業(yè)裝置的安全運行離不開供電系統(tǒng)的安全可靠性和穩(wěn)定高效性,在設(shè)計之初,設(shè)計者受到化工企業(yè)資金、溝通交流、施工隊伍專業(yè)素質(zhì)等多種因素的限制,對電氣系統(tǒng)設(shè)備及材料不能全面掌控和把關(guān),同時,裝置空間狹窄,衛(wèi)生環(huán)境惡劣,一旦受到資金、環(huán)境和人為影響,決策者往往會壓縮電氣系統(tǒng)建設(shè)的預(yù)算,這必將使電氣系統(tǒng)的安全可靠性和穩(wěn)定高效性大打折扣,這種因安全可靠性和穩(wěn)定高效性運行不佳使電氣系統(tǒng)癱瘓崩潰而導(dǎo)致化工企業(yè)裝置爆炸、火災(zāi)、泄露等重大安全事故的案例,在國內(nèi)各大化工企業(yè)普遍存在。
2、不同的化工企業(yè)、設(shè)計單位和設(shè)計人員對電氣系統(tǒng)的設(shè)計要求的理解有所不同,其安全可靠性和穩(wěn)定高效性問題的結(jié)果也會大不相同,有時即使電氣系統(tǒng)的設(shè)計符合了規(guī)范要求,但是并不等于該設(shè)計方案的安全可靠性和穩(wěn)定高效性完全符合化工企業(yè)裝置的安全標(biāo)準(zhǔn)化要求,作為化工企業(yè)的負(fù)責(zé)人,對下屬裝置的管理使用者,如何協(xié)調(diào)電氣系統(tǒng)設(shè)計單位技能滿足規(guī)范要求,又能保證化工企業(yè)裝置電氣系統(tǒng)的安全可靠性和穩(wěn)定高效性運行,滿足化工裝置的生產(chǎn)要求,同時具有高度的責(zé)任心,與化工企業(yè)安全員進行充分的交流與溝通,從而就電氣系統(tǒng)設(shè)計達成一致性意見。對于不同的化工企業(yè)項目,其電氣系統(tǒng)的要求和條件各不相同,化工企業(yè)一般分為精細(xì)化工和石油化工,設(shè)計結(jié)果的差異影響化工企業(yè)生產(chǎn)裝置的運行效果。
三、根據(jù)電壓等級選擇合理的供電方案
1、化工企業(yè)用電的負(fù)荷等級分為三種:①單電源供電:一般性普通負(fù)荷,如員工生活、辦公用電、非生產(chǎn)性負(fù)荷用電等,屬于三級負(fù)荷。②二級負(fù)荷供電:是裝置設(shè)備用電,如果停電或晃電,可導(dǎo)致化工企業(yè)減產(chǎn)、停產(chǎn),造成設(shè)備故障。③一級負(fù)荷供電:化工企業(yè)裝置內(nèi)的大型運轉(zhuǎn)設(shè)備和大型儀器用電,如壓縮機、冷凍機、空壓機、鼓風(fēng)機、引風(fēng)機等,晃電或停電時,可導(dǎo)致裝置及設(shè)備損壞或報廢等,設(shè)備損壞或報廢時,可能間接導(dǎo)致有毒有害氣體、油氣的泄露,從而引起火災(zāi)和爆炸等重大安全事故的發(fā)生。
2、建議化工企業(yè)電氣系統(tǒng)總體設(shè)計方案,全部按照一級負(fù)荷進行設(shè)計,因為化工企業(yè)裝置大部分屬于連續(xù)性生產(chǎn),雖然二級負(fù)荷晃電及停電時不會造成危險,化工企業(yè)為確保完成加工任務(wù)保證連續(xù)生產(chǎn),會在停車后進行開車操作,開車過程中的經(jīng)濟損失是巨大的,解決的方法是選用UPS電源或蓄電池配備EPS電源。如果化工企業(yè)電氣系統(tǒng)短時間停電,可以快速啟動發(fā)電機組作備用電源。由兩個電源供一級負(fù)荷,當(dāng)其中一個電源出現(xiàn)故障時,另一個電源不會同時出現(xiàn)故障。二級負(fù)荷又兩個回線路供電,當(dāng)負(fù)荷很低或區(qū)域出現(xiàn)供電困難時,可以用一回6KV或以上專用電纜、架空線路進行供電。
3、要引起化工企業(yè)電氣系統(tǒng)設(shè)計人員高度重視的問題是,在很多情況下,化工企業(yè)供電區(qū)域內(nèi)只存在一個區(qū)域供電所,而雙電源供電并不是雙回線供電,供電所電源往往不一定是真正的雙電源,雙電源必須是由兩個獨立的電源進線才是雙電源。另外,現(xiàn)在大多數(shù)的化工企業(yè)具備自己的熱電廠,熱電廠的發(fā)電機就是一個獨立的電源。但前提是,特殊負(fù)荷要設(shè)置應(yīng)急發(fā)電機。應(yīng)急發(fā)電機可以在外部電源和熱電廠的發(fā)電機同時出現(xiàn)故障時,保證化工企業(yè)裝置的基本安全。
四、防雷防靜電接地要求
1、防雷要求?;て髽I(yè)有火災(zāi)爆炸危險的裝置,當(dāng)設(shè)備儲罐、建筑物和電氣設(shè)施在露天條件下,應(yīng)設(shè)防雷裝置進行保護,嚴(yán)防感應(yīng)雷、入侵雷和直擊雷。
2、防靜電要求。在化工企業(yè)高壓易爆場所,靜電容易引起火災(zāi)或爆炸,場所內(nèi)的靜電導(dǎo)體應(yīng)該接地,接地的電阻值一般不大于100Ω?;て髽I(yè)應(yīng)該在裝置內(nèi)設(shè)置靜電消除器,設(shè)置個人靜電防護品,同時,根據(jù)自身生產(chǎn)特點配置靜電檢測儀表和儀器。在重點防爆和防火區(qū)域的進口。
五、采用交流變電技術(shù)
化工裝置內(nèi)目前使用大量風(fēng)機、機泵、壓縮機等設(shè)備。采用交流變電技術(shù),對這些設(shè)備的轉(zhuǎn)速進行控制,取代傳統(tǒng)的設(shè)備出口調(diào)節(jié)閥,控制設(shè)備出口的流量從而控制裝置的工藝參數(shù),不但能夠節(jié)約大量電源,同時較大提高運轉(zhuǎn)設(shè)備的運行可靠性和平穩(wěn)性,從而延長了整個裝置的長周期運行。
六、結(jié)語
電氣系統(tǒng)是化工企業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展的基礎(chǔ)動力,影響著整個企業(yè)的生產(chǎn),充分提高電氣系統(tǒng)的安全可靠性和穩(wěn)定高效性,是保證化工企業(yè)長周期連續(xù)性生產(chǎn)的必要條件,也是化工企業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)化的要求,同時,電氣系統(tǒng)的設(shè)計要堅持,不斷創(chuàng)新設(shè)計方案,設(shè)計理論聯(lián)系實際操作經(jīng)驗,才能保證化工裝置安全平穩(wěn)生產(chǎn),才能適應(yīng)現(xiàn)代化工行業(yè)激烈的競爭形勢。