黃偉
摘 要:本文首先闡述了石油化工企業(yè)電氣安全設計的背景,接著研究了具體的石油化工企業(yè)電氣安全設計方案,旨在說明電氣安全在石油化工企業(yè)生產(chǎn)生活中的重要作用,為石化企業(yè)的電氣安全設計提供一些參考和意見。
關鍵詞:石油化工企業(yè);電氣安全;設計方案
一、石油化工企業(yè)電氣安全設計背景
石油化工企業(yè)是利用石油、天燃氣等原料進行生產(chǎn)經(jīng)營的企業(yè),由于石油、天燃氣的易燃易爆的特性,一旦發(fā)生火災或爆炸,會造成巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。從石化企業(yè)的事故來看,絕大多數(shù)是由火災引起的爆炸事故,而造成這些事故的主要原因是電器設備和線路的過載、短路等引起的電火花,當接觸到石油或天燃氣時就會造成爆炸或火災事故的發(fā)生。
在石油化工企業(yè)中,主要有兩種危險的環(huán)境:一是爆炸環(huán)境;二是火災環(huán)境。其中,爆炸環(huán)境是指含有爆炸性氣體或爆炸性粉塵的環(huán)境,在電火花的作用下會造成爆炸;火災環(huán)境是指在企業(yè)日常生產(chǎn)運營過程中,具備易燃物品的易引起火災的危險區(qū)域。因此,在石油化工企業(yè)的日常生產(chǎn)中,一定要做好電氣安全工作,特別是在含有爆炸性氣體或易燃物質的環(huán)境中,一定要注重電氣方面的安全。圖1-1是某石油泄漏爆炸事故圖。
二、石油化工企業(yè)電氣安全設計方案研究
(一)電氣設備的選擇
選擇性能良好的電氣設備是電氣安全設計的第一步。在電氣設備的選擇上,主要是根據(jù)所處環(huán)境的不同選擇不同性能的設備。比如在爆炸性氣體環(huán)境中,設備應該爆炸的危險級別和防爆結構做出合理的選擇,在保證設備生產(chǎn)效率的同時也具備足夠的防爆能力;在爆炸性粉塵環(huán)境中,根據(jù)環(huán)境中的可燃導電粉塵和可燃纖維的不同選擇防塵結構或塵密結構的電氣設備;在火災環(huán)境中,則是根據(jù)火災發(fā)生的危險程度,選擇相應的防火電氣設備。
除了選擇合適的防爆防火設備外,在企業(yè)的生產(chǎn)中,還可以通過以下途徑來保證設備的防爆性能:一,采用防爆外殼。一旦設備發(fā)生爆炸事故,則很容易造成設備外殼的飛濺,從而釋放出巨大的能量,而防爆外殼則有利于阻止能量的擴散,將爆炸控制在較小范圍內,不至于造成大的事故。二,采用本質安全電路。對于電流和電壓較小的情況,可以改善設備電路,減少電火花能量的擴散。三,適當隔離。主要是將設備與危險性因素進行隔離,防止爆炸性粉塵或火花引起設備爆炸。四,控制設備的工作溫度。設備溫度過高也會容易造成火災或爆炸事故的發(fā)生,因此控制設備的工作溫度也很有必要。
(二)線路選擇和敷設要求
電氣線路的敷設也會影響電氣安全。在電氣線路的敷設上,應該將線路敷設在危險較小的環(huán)境中,為線路開挖專門的溝道,并做好線路的絕緣措施,如在場區(qū)的墻角或樓板處,采用非燃燒性材料進行線路堵塞;在電線電纜的選擇上,確保額定電壓大于工作電壓,并且規(guī)定不得低于500V,防止因電壓過低導致的線路火災問題;當線纜處于爆炸性粉塵環(huán)境中時,考慮將線纜埋入地下或架空敷設。此外,在線路的連接方式上,不能采用電線直連的方式,防止電力泄露,一般采用壓接、熔焊等方式進行連接,當線路與設備相連時,采用銅-鋁過渡接頭進行連接。表2-1為爆炸環(huán)境中電氣線路的技術要求表。
三、總結
(三)線路和設備保護要求
在爆炸性環(huán)境中,要對電氣線路和設備進行有效保護。在線路保護上,主要是控制線纜的額定載流量,根據(jù)規(guī)定,通過線纜的電流量不應超過熔斷器的額定電流;對電動機支線的電流要求是不允許低于電動機額定電流的1.25倍。在一些特定的爆炸性氣體環(huán)境或粉塵環(huán)境,在線路中應裝設短路保護裝置,防止電路原因造成爆炸性事故的發(fā)生。在設備保護上,要降低設備的導電性能,采用絕緣材料進行防護;在設備的工作過程中,不允許工作電壓超過電氣設備的額定電壓,防止設備故障或電力事故的發(fā)生。
(四)接地設計
在爆炸性環(huán)境中的電氣接地設計中,主要包括以下接地方式:一是保護接地。在爆炸環(huán)境中,除照明燈具外,其余線路均應設置專門的接地線路,并敷設相同的絕緣套管;此外,對于不良導電地面、設備金屬外殼和處于金屬結構中的電氣設備等,也應該設置相應的接地保護。二是防雷設計。主要是防止雷電天氣對企業(yè)的影響,防止雷電電流造成的爆炸事故。在防雷設計上,主要是防雷建筑物的設計,設置相應的防雷接地保護;此外,對于露天的塔、容器等要設置防雷接地保護,對于封裝可燃性氣體或液體的鋼罐也要設置防雷接地。三是靜電接地。主要是防止在爆炸性環(huán)境中由于靜電作用造成的爆炸事故。對于場內可能產(chǎn)生靜電的設備和管道,要進行靜電接地設計;對于某些特殊場合,還應該防止人體產(chǎn)生的靜電作用,安裝人體放電設施;在移動設備的使用場所還應該安裝接地端子等等。圖2-1是石化企業(yè)電氣安全的檢測與實現(xiàn)示意圖。綜上所述,在石油化工企業(yè)的生產(chǎn)運行中,一定要做好電氣安全方面的工作,防止火災或爆炸事故的發(fā)生。在電氣安全設計上,要考慮設備、線路等的保護,避免漏電的現(xiàn)象發(fā)生,還要根據(jù)實際情況進行接地保護,切實保護石油化工企業(yè)的電氣安全。