摘要:石油化企业生产所需要的介质多具有易燃、易爆性质,需要避免电气设备运行过程中形成电火花,这就要求使用防爆电气设备。石油化工行业中,可燃性纤维、粉尘或爆炸性气体等大量存在,一旦有火花或高温出现,那么爆炸及火灾事故就会产生。所以,有关防爆电气设备安装方面必须提供牢固的质量保证,以便确保人们的生命财产安全。对此,本文就石油化工行业防爆电气设备安装质量控制展开研究,期望能够促进石油化工行业安全性的提升。
关键词:石油化工;防爆电气设备;质量控制
引言
防爆电气设备的规格型号是否与使用环境相符,直接影响企业的安全生产和运行成本,需要在电气设计过程中严格、详细、准确地对化工企业爆炸危险场所等级和介质级别进行划分,选择技术经济性好的防爆电气产品,并结合建筑物防火等级进行辅助设计,做好空气的通气等,避免或减小火灾或爆炸对企业产生的破坏程度,是电气设计时必须考虑的内容,本文主要从化工设计防爆电气选型进行探讨。
1设备选型及采购
防爆电气设备主要可划分为煤矿用及石油和化工用的两类,而其结构类型主要由隔爆型防暴设备、充油型防保设备、正压型防保设备及增安型防保设备组成。结合石油化工防爆区域实际需求,将相应的论证设计妥善落实,明确电气安装中设备规格与类型、线路材质等实际需求,促使防爆电气型号与线路之间能够实现正常匹配,从而保障安全运行。若防爆电气类型的挑选不得当,电气安装施工就会受到一定阻碍,同时也会有一定概率发生安全事故。这也表明了必须积极联系专业人员,同时对防爆电气选型工艺性设计予以足够的重视,并在妥善落实电气安装设计工作的基础上,结合实际需求选择对应的防爆电气设备型号,从而最大限度规避因设备质量而引发的安全问题。防爆电气采购中,基本是业主为主导进行的,且在完成了防爆电气设备的选型及采购之后,设备安装的负责人为施工单位。但是,负责防爆电气设备及材料采购的对象,也有个别工程是交由施工单位进行的。但是,不论是业主亦或是施工单位负责采购,采购环节质量控制都必须严格落实,切忌使用不合格产品,避免出现质量方面的问题。而在防爆电气设备材料采购中,具体需要对下述几方面问题予以着重关注:其一,围绕防爆区域具体要求、防爆级别,并以相关标准作为前提,合理明确设备与材料的性能,切忌出现一概而论的情况;其二,在防爆电气设备的采购过程中,EX标志是必不可少的,同时需要对电气设备类型、组别及防爆级别予以高度重视,所挑选的防保设备必须具备专业检验单位颁发的证号;其三,在安装防爆电气时,需要将电缆、导线及接口等检查工作妥善落实,严格查验是否拥有可靠的密封圈、压紧螺母,以便为连接的可靠性提供保障,从而将电气设备具体运行期间可能发生的导线松动或脱落等问题规避。
2防爆电气设备安全隐患分类及原因
笔者结合参与的某危险化学品生产企业危险场所电气防爆安全检测工作,汇总分析了 50 家企业的危险场所电气安全检测数据。通过分析可以看出,防爆电气设备安全隐患主要可以分为电气设备不防爆和电气设备防爆性能失效两种类型。按照隐患形成的原因,爆炸性气体环境中电气防爆安全主要存在以下几个方面的问题:
2.1电气系统的设计存在问题
通过分析检测数据,有2家企业在爆炸危险区域内使用了非防爆电机,有3家企业在爆炸危险区域内采用了非防爆电气控制箱,有3家企业的电子仪器设备采用了非防爆设备,爆炸危险区域内电气系统未按防爆设计要求的数量占到总检测不符合项数量的16%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在现场检测过程中,查阅企业的原始设计资料和原始记录文件也发现,部分企业在进行厂区和生产工艺设计时对爆炸性物料的爆炸性质和爆炸发生的机理了解不够、爆炸危险区域的划分存在一定的误区,导致部分存在爆炸性气体环境的场所未划入爆炸危险区域,从而降低了电气系统的防爆性能指标。
2.2电气设备的安装存在问题
通过分析,有10家企业爆炸性气体环境内没有按照产品制造规范的要求加装隔爆型密封装置,有5家企业的正压型防爆电气设备的进风口位置直接设置在爆炸性危险物质大量散发的搅拌桶附近,有3家企业的电源操作控制箱的接地电阻超出规范的要求。由于安装不规范导致的不符合项数量占到总检测不符合数量的36%。还有部分企业电气设备的防爆结构不完整,如没有按照设备制造标准的要求对防爆电气设备加装必需的附件、没有根据具体的使用环境按照设计规范的要求加装必要的电气回路专用附件、没有根据实际使用环境的要求针对不同的接地方式(如TN-S\TN-C-S等)进行接地系统的安装、对用电设备接地连接方式采用多个设备串连的连接方式等。
3实现防爆电气设备本质安全化的对策
3.1寻找爆炸源
(1)持续性爆炸源,根据化工企业生产需要,会保持该易燃物质持续存在。例如,某些储罐装置的排气口,油水分离器等部位,会由于介质挥发等原因与空气进行混合,从而产生可燃性介质,如果存在能量源就会引起爆炸安全事故。(2)第一级爆炸源,该爆炸物质有时出现在生产区域,有时不释放到生产空间,是一种间断性存在的物质。例如,在生产设备正常运转条件下,在密闭部位或采样点会存在一些易燃物质。(3)第二级爆炸源,电气设备在运行时不会形成易爆物质,可是会在特定的时间内产生易爆物质,这就是第二爆炸源,例如,在电气设备运行时,某些泵类设备会形成易爆性物质,但在生产时会偶然在法兰、排气口等部位出现容易爆炸的物质,但是,如果生产区域存在上述三种不同的爆炸源,这就是所谓的多级爆炸源。
3.2化工企业爆炸性气体危险区域范围
石油化工企业爆炸性气体危险区域的划分需要严格按照规范要求。根据释放源级别和生产场所在厂区中的位置、易燃易爆物质的性质、可以达到何种通风条件、是否存在障碍物等进行确定,还应该结合生产需要和运行经验进行整体性考虑。在生产厂房内部,可以采用厂房或车间划分爆炸危险范围,还应该结合化工生产实际情况。如果厂房内部空间比较大,而易燃易爆物质量较小,需要根据空间确定爆炸危险范围。如果生产厂房具有大于空气密度的易燃、易爆物质,需要保证生产厂房通风换气次数不低于每小时2次,保证通风换气不会受到限制。如果厂房高度超过1米,应该保证爆炸性气体浓度低于该气体爆炸下限值。如果厂房内含有比空气密度小的爆炸性气体,需在保证厂房屋面1米以下,或最高点下面2米区间的爆炸性气体混合物低于下限值。还应该考虑厂房易燃物质最大数量以每小时释放量的三倍进行计算,可不考虑事故发生时的爆炸的释放量。把与空气相对密度小于0.75的气体定义为轻于空气的气体,超过0.75爆炸性气体定义为重于空气气体。
结语
基于石油开采环境的特殊性,其作业困难度和工作危险性都更加明显,所以在工作中要格外重视安全生产。做好海洋石油平台设备防爆工作,是安全生产的重要组成部分,工作人员必须要结合多种方式,展开全方位的防护措施,从而为海洋石油开采提供更加安全的环境。
参考文献:
[1]何金平,张龙.防爆电气应用现状研究[J].船电技术,2018,38(8):45-48.
[2]宋新志.加油站电气设备安全隐患分析及方法对策[J].安全健康与环境,2017,17(6):18-21.
论文作者:李建欣
论文发表刊物:《电力设备》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/30