段 永 明
(山西省工業(yè)設(shè)備安裝集團(tuán)有限公司,山西 太原 030032)
現(xiàn)代煤化工是煤炭清潔利用的方式之一,現(xiàn)代煤化工業(yè)工程項(xiàng)目是以煤為原料經(jīng)化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體和固體燃料及化學(xué)品的綜合性工業(yè)工程項(xiàng)目,其典型的產(chǎn)品包括清潔油品、天然氣、甲醇、烯烴、乙二醇等。現(xiàn)代煤化工業(yè)項(xiàng)目的諸多裝置,如造氣、脫硫、凈化、壓縮、轉(zhuǎn)化、合成、精餾等裝置區(qū)域多屬于爆炸、火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境。根據(jù)當(dāng)前煤化工生產(chǎn)中發(fā)生的各類爆炸事故的主要原因來看,由于電氣引起的爆炸占大多數(shù)。因此確保爆炸、火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境防爆電氣裝置安裝工程質(zhì)量,對(duì)于煤化工業(yè)項(xiàng)目未來的安全平穩(wěn)運(yùn)行,保障企業(yè)生產(chǎn)和人員生命安全具有重要意義。
煤化工企業(yè)使用及產(chǎn)生的化學(xué)品較多,許多成品及半成品生產(chǎn)條件高溫、高壓,生產(chǎn)工藝流程較長(zhǎng)、設(shè)備復(fù)雜,原料及產(chǎn)品大多又易燃、易爆、易揮發(fā)。在生產(chǎn)、存儲(chǔ)過程中易與空氣積聚混合生成蒸汽、粉塵、氣體的爆炸性混合物。爆炸性混合物如遇到電弧、電火花等點(diǎn)燃源,危險(xiǎn)性可想而知,那就是釀成火災(zāi)或爆炸性事故,嚴(yán)重威脅人員生命和企業(yè)財(cái)產(chǎn)安全。故煤化工企業(yè)防火災(zāi)、防爆炸應(yīng)是煤化工生產(chǎn)安全的重中之重。統(tǒng)計(jì)也表明,根據(jù)當(dāng)前煤化工生產(chǎn)中發(fā)生的各類爆炸事故的主要原因來看,電氣原因是引起煤化工生產(chǎn)中發(fā)生的各類火災(zāi)、爆炸事故的主因之一,從技術(shù)預(yù)防的角度出發(fā),提升防爆電氣工程的防爆有效性仍是降低煤化工企業(yè)火災(zāi)、爆炸事故的有效途徑。
鑒于煤化工裝置區(qū)的易燃、易爆性,裝置區(qū)的電氣工程部分,如變壓器、配電柜、電氣儀表、輸電線路、電動(dòng)機(jī)、照明燈具、接地線路等,如存在施工質(zhì)量問題,就會(huì)成為煤化工企業(yè)未來生產(chǎn)的安全隱患。如這些裝置或線路的絕緣破壞或不良,接觸不好,漏電,過負(fù)荷等,都會(huì)產(chǎn)生電弧或電火花,成為爆炸性混合物的引燃、引爆能源,引發(fā)可怕的火災(zāi)或爆炸后果。因此在施工過程中,依照防爆場(chǎng)所的級(jí)別,按爆炸介質(zhì)性質(zhì),按照設(shè)計(jì)要求正確選擇防爆電氣設(shè)備,按規(guī)范要求施工、使用、維護(hù)防爆電氣設(shè)備及線路,確保防爆電氣裝置安裝工程的質(zhì)量,對(duì)于保障煤化工生產(chǎn)企業(yè)安全具有重要意義。
煤化工裝置區(qū)空間防爆區(qū)域的劃分是防爆電氣工程施工的重要依據(jù),而我們施工中經(jīng)常會(huì)遇到的是設(shè)計(jì)單位有的僅僅在廠區(qū)平面圖上粗略劃分爆炸危險(xiǎn)區(qū)域,而未做詳細(xì)三維區(qū)域空間劃分。劃分爆炸危險(xiǎn)性區(qū)域,常常要考慮釋放物、易燃易爆物質(zhì)特性、空間地勢(shì)、通風(fēng)狀況。爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所區(qū)域劃分粗略,就不能體現(xiàn)不同空間區(qū)域的危險(xiǎn)等級(jí),會(huì)給施工帶來困擾,無法確保防爆電氣工程的質(zhì)量要求,給裝置區(qū)留下安全隱患。
為了做到安全、合理、經(jīng)濟(jì)、可靠,防爆電氣設(shè)備選型要考慮裝置區(qū)危險(xiǎn)物質(zhì)的類型并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,確定爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的溫度組別、級(jí)別等,煤化工工程施工中,常見設(shè)計(jì)選型不合理問題有:1)非防爆電氣設(shè)備用在爆炸危險(xiǎn)環(huán)境區(qū)域。例如非防爆的配電箱、燈具、非防爆的空調(diào)等,甚至非防爆的電機(jī)及線路敷設(shè)用在了爆炸危險(xiǎn)環(huán)境2區(qū)。一旦這些非防爆的電氣設(shè)備或線路產(chǎn)生過熱表面或電火花,就可能引燃爆炸性氣體混合物,從而釀成爆炸性事故及火災(zāi)。2)爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備使用在了可燃性粉塵環(huán)境中。爆炸性氣體環(huán)境下的隔爆型電氣設(shè)備,如果用在可燃性粉塵環(huán)境區(qū)域,可能導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)粉塵的堆積,其外殼防護(hù)等級(jí)也一般低于可燃性粉塵環(huán)境區(qū)域使用的防爆電氣設(shè)備,使用不當(dāng)會(huì)由于熱量散發(fā)不易,造成設(shè)備表面溫升過高,反而成為火災(zāi)或爆炸引燃源。
1)一些產(chǎn)品外觀有裂紋、密封襯墊變形、隔爆面粗糙有沙眼,隔爆面壁厚不一致或有機(jī)械傷痕、接線板有碎裂、接線盒內(nèi)未涂耐弧漆等。2)電機(jī)機(jī)座止口外圓尺寸比端蓋的外邊緣尺寸小,這將會(huì)導(dǎo)致端蓋在使用過程中可能要承受較大的沖擊力。3)防爆電機(jī)有的散熱片損壞,這將導(dǎo)致電機(jī)使用過程中的不正常溫升,產(chǎn)生隱患。4)各類證書不齊全,防爆合格證號(hào)不規(guī)范,超過了有效期,防爆合格證最長(zhǎng)有效期為五年。
1)防爆鋼管安裝。依照規(guī)范要求:鋼管之間、鋼管與鋼管附件之間、鋼管與電氣設(shè)備引入裝置之間、鋼管與隔離密封盒間及防爆撓性管之間的連接,均應(yīng)采用螺紋連接。常見的質(zhì)量問題有管與管之間熔焊連接、或螺紋連接處不涂導(dǎo)電性防銹脂,有的金屬導(dǎo)管之間的連接采用水暖配件,這是嚴(yán)格禁止的,還有就是鋼管連接困難處采用倒扣,規(guī)范的做法是使用防爆活接頭。
2)防爆撓性管的設(shè)置與連接。防爆撓性管的設(shè)置常見的質(zhì)量問題是在防爆性電氣線路通過建筑物、構(gòu)筑物伸縮縫處不設(shè)置防爆撓性管等軟連接。防爆撓性管連接的常見質(zhì)量問題是連接管有裂縫、機(jī)械損傷、變形缺陷。
3)防爆管路的隔離密封。在爆炸危險(xiǎn)環(huán)境內(nèi),為了防止易燃、易爆物質(zhì)的相互竄通,必須做線路的隔離密封。防爆管路的隔離密封常見的質(zhì)量問題有隔離密封盒選擇不合理,例如管路易積聚冷凝水處,應(yīng)設(shè)置排水式隔離密封盒;或該設(shè)置密封盒的位置不設(shè)置,例如不同的危險(xiǎn)區(qū)域間;或充填密封膠泥不密實(shí)等。
4)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的電纜敷設(shè)。電纜引入裝置的安裝工作是防爆電氣設(shè)備技術(shù)應(yīng)用上最為薄弱的環(huán)節(jié),引入電纜護(hù)套外徑與密封圈內(nèi)徑之差不規(guī)范,導(dǎo)致不能充分壓緊,使密封失效。防爆設(shè)備多余的電纜引入口不密封,保護(hù)電纜管口不密封,或密封不充實(shí)未留排水坡度。
5)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電氣設(shè)備的接地和接零。規(guī)范要求,所有電氣設(shè)備中,正常不帶電的金屬部分均應(yīng)可靠接地,常見的接地問題有串接接地線、接地線漏接,例如電氣支架接地線的漏接,接地搭接面積不夠等。
6)裝置區(qū)防靜電接地。煤化工裝置區(qū)生產(chǎn)和輸送可燃?xì)怏w和易燃液體的金屬管道、金屬油罐、泵房管組、工藝設(shè)備、鐵軌、鶴管、鋼棧橋均應(yīng)可靠接地,以便消除積聚的靜電荷,避免閃爆事故。這些地方的防靜電接地因在設(shè)計(jì)圖紙中僅僅是在設(shè)計(jì)說明中說明,易被忽視,所以更應(yīng)在施工中足夠重視,將每一個(gè)接地點(diǎn)繪圖明確標(biāo)注,經(jīng)設(shè)計(jì)與建設(shè)單位確認(rèn),作為施工的依據(jù)。
針對(duì)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所區(qū)域劃分及防爆電氣選型等設(shè)計(jì)問題,施工單位應(yīng)積極利用圖紙會(huì)審,將可能產(chǎn)生質(zhì)量問題的設(shè)計(jì)不合理因素通過圖紙會(huì)審解決掉,形成建設(shè)各方共同書面認(rèn)可的解決方案。施工單位圖紙會(huì)審前,應(yīng)仔細(xì)準(zhǔn)備,特別是應(yīng)將防爆電氣工程圖紙中的問題盡可能多地提出來,做到全面性、深入性和專業(yè)性。
防爆電氣設(shè)備和器材進(jìn)場(chǎng)后,從管理角度出發(fā),施工單位應(yīng)嚴(yán)格履行防爆電氣設(shè)備及配件的驗(yàn)收制度,嚴(yán)格把關(guān)。
從技術(shù)角度出發(fā),施工單位接收安裝前,應(yīng)通過如下驗(yàn)收檢查,發(fā)現(xiàn)問題并解決問題:包裝及密封應(yīng)良好;開箱檢查清點(diǎn)其型號(hào)、規(guī)格和防爆標(biāo)志應(yīng)符合設(shè)計(jì)和定貨要求;應(yīng)重點(diǎn)依照銘牌與說明書核對(duì)防爆型式、類別、級(jí)別、組別;額定電壓、電流、功率;額定頻率與相數(shù),外殼防護(hù)等級(jí),安裝方式與位置,配線型號(hào)規(guī)格;密封堵料要求,安裝緊固件要求;防爆合格證號(hào),以及設(shè)備外觀、隔爆結(jié)合面、密封襯墊、接線板、絕緣件、接地端子的完好性;以及運(yùn)動(dòng)部件的無碰撞、摩擦等。一般情況下,無須拆卸檢查,因?yàn)椴鹦稒z查次數(shù)過多會(huì)影響設(shè)備的防爆性能。
1)防爆電氣安裝作業(yè)屬于特種作業(yè),施工人員必須持證上崗。2)做好質(zhì)量技術(shù)準(zhǔn)備工作。在爆炸、火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境進(jìn)行電氣裝置及線路施工安裝,質(zhì)量技術(shù)保證措施應(yīng)事先制定并嚴(yán)格遵守,這些技術(shù)措施應(yīng)符合有關(guān)安全技術(shù)規(guī)定和產(chǎn)品的技術(shù)文件規(guī)定,同時(shí)還應(yīng)符合煤化工安全運(yùn)行中與施工有關(guān)規(guī)定,對(duì)重要工序,必須事先制定專項(xiàng)施工方案,確保工程質(zhì)量。各項(xiàng)方案、措施制定并經(jīng)各方批準(zhǔn)后,要做好技術(shù)交底工作。3)加強(qiáng)施工過程質(zhì)量控制。施工過程就是工程質(zhì)量形成工程實(shí)體環(huán)節(jié),決定著工程的質(zhì)量。針對(duì)防爆鋼管安裝、電纜引入及接線、電氣分線與布線、防爆設(shè)備的接地安裝、裝置區(qū)防靜電接地以及密封封堵等防爆電氣工程施工過程中的常見問題,施工單位應(yīng)基于圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求及GB 50257—2014電氣裝置安裝工程爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電氣裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范嚴(yán)格施工,加強(qiáng)過程質(zhì)量監(jiān)督檢查,嚴(yán)查防爆產(chǎn)品的符合性,設(shè)備選型的合理適宜性和設(shè)備安裝的正確性,以提升現(xiàn)代煤化工業(yè)項(xiàng)目爆炸、火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所施工質(zhì)量水平。
當(dāng)然,現(xiàn)代煤化工業(yè)項(xiàng)目防爆電氣工程是一個(gè)系統(tǒng)工程,需從項(xiàng)目前期規(guī)劃設(shè)計(jì)開始,對(duì)防爆危險(xiǎn)區(qū)域劃分、防爆電氣設(shè)備選型、防爆電氣設(shè)備制造質(zhì)量、防爆電氣設(shè)備安裝質(zhì)量、防爆電氣設(shè)備系統(tǒng)調(diào)試進(jìn)行全方位、全過程管控,以確保防爆電氣工程質(zhì)量的有效性。施工階段作為防爆電氣工程質(zhì)量形成實(shí)體的重要環(huán)節(jié),總結(jié)常見的施工質(zhì)量問題,針對(duì)性的采取措施,對(duì)今后的現(xiàn)代煤化工防爆電氣工程質(zhì)量提升有著現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。