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摘要：一直以来，安全生产管理一直是很重要的一项，化工企业作为一个高危险的行业更加的关注这些问题。而化工生产具有有毒有害性、连续性以及易燃易爆等特点，所以这就决定了其电气系统安全的重要性。而电气设计工作在很大程度上决定着电气系统的安全，所以做好化工企业的电气设计工作的重要性不言而喻。为此，本文将对化工企业电气安全设计谈谈自己的几点看法，以供广大同行参考与交流。
关键词：化工企业；电气安全；设计探讨
引言
化工企业的生产原料包括石油、天然气等，在生产、加工等过程中容易发生爆炸和火灾等危险。电气设备在运行过程中因短路、过载等原因容易产生火花，与爆炸性或者火灾危险物质相遇，可能引起火灾或爆炸，对人员和生产造成伤害和威胁。因此，石化工程项目中的电子设备，除了按照正常的规范和标准进行外，还需要根据外部环境条件进行特殊设计处理。
1.化工电气安全设计对企业的重要性
对企业而言，电气系统是保证化工企业正常生产与安全稳定运行的关键性因素，是其重要基础，而设计单位可以通过提高电气设计的能力来保证企业的安全生产。比如说由于化工企业的特殊性，生产环境会对设备有一定的腐蚀性，而在设计中提前做好防腐蚀措施则能够有效的避免安全事故的发生。所以根据企业的实际情况做好化工电气设计不仅能确保电气系统安全稳定的运行，而且还能为化工企业的安全生产创造有力的环境。
2.认清构成爆炸的三个必要条件
构成爆炸的三个必要条件是释放源、点燃源、爆炸浓度，少其中任何一个条件时，均够不成爆炸。
2.1释放源
可释放出能形成爆炸性混合物的物质所在位置或地点，叫释放源。为了减少释放源，可以采用密闭容器，将易燃物质限制密闭容器内，工艺流程中宜采取较低的压力和温度，设备内用氮微正压保护等措施，减少释放源。
2.2点燃源
存在足以点燃爆炸性气体混合物的火花、电弧或高温，叫做点燃源。如控制开关、接触器等在分合中产生的电弧，以及电器设备的高温，都是可能的点燃源。
2.3爆炸浓度
可燃物质(可燃气体、蒸气和粉尘)与空气(或氧气)必须在一定的浓度范围内均匀混合，形成预混气，遇着点燃源才会发生爆炸，这个浓度范围称爆炸浓度。例如氨的爆炸浓度下限是15%上限是28%这个就是氨气在这个浓度中较易爆炸，在这个区间之外就不太会爆炸。释放源、点燃源和爆炸浓度构成了爆炸的三个必要条件，缺少其中的一个条件时，均不会爆炸。所以，电气设计中要用防爆措施保证这三个条件不同时出现。
3.化工企业电气防爆设计
电气设备的防爆主要是采取一定的措施消除或控制电气设备产生的火花、电弧和高温。常用的防爆型电器设备有：本质安全型电气设备，标志为ia、ib；隔爆型电气设备，以d为标志；增安型电气设备，标志为e；正压型电气设备，以p为标志；充油型电气设备，标志为o；无火花型电气设备，标志为n；充沙型电气设备和特殊型电气设备等。
3.1电气防爆措施：
（1）采用本质安全电路。当电流和电压都比较小时，在电路中采取一定措施，使线路或设备产生的电火花能量不能引燃外界的爆炸性混合物。（2）隔离法，主要是将爆炸性混合物与产生火花等危险因素的部分隔离，如正压型、充油型电气设备。（3）限制设备正常工作的温度，如增安型电气设备。
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3.2爆炸性环境的电气设备选择
选择电气设备时，应根据爆炸危险区域的分区、防爆结构的要求和电气设备的种类进行选择，选用的防爆电气设备的级别和组别，不应低于该爆炸危险气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别。当同时存在两种以上易燃物质，并形成爆炸性气体混合物时，应根据危险程度较高的级别和组别选用防爆电气设备。
4.化工企业电气防雷接地设计
4.1设置接地装置与避雷针
通常情况下，雷电防护的方法主要有设置避雷带、避雷针、电涌保护器、屏蔽网等来将将雷电流通过接地系统泄放到大地中，以达到防护雷电电磁脉冲、雷电波与直击雷侵入的目的。因此，在化工企业电气防雷设置中一个关键的步骤就是设置接地系统。通常情况下，选择长度1-2m，φ16mm的圆钢作为避雷针的接闪器，并且将其顶端制成锥尖，且将其接闪器进行热镀锌处理。
4.2变配电设备的防雷设计
变配电设备在运行过程中，不但可能会受到直击雷的破坏，而且还可能会被雷电波顺着线路侵入到对其造成损坏。所以在对其进行防雷设计时，可从以下几方面着手进行：第一，确保全部被保护的变配电设备都处于避雷线、避雷网以及避雷针的保护范围当中；第二，避免在避雷线或避雷针上雷击产生高电位而反击被保护物。第三，因为变配电设备和线路相连，因此，其非常容易受到雷击。加上雷电波可能产生较大波幅，从而损坏变配电设备的绝缘，所以可采取如下措施来进行保护：①设置阀型避雷器。一般情况下是在母线和接地线间装设阀型避雷器。在进行阀型避雷器选择时需要结合被保护的配电设备额定电压等级来进行，且应当尽可能安装在变压器附近。②保护变配电设备紧线。在架空进线采用电缆配线情况下，应当在电缆头附近装设避雷器，并且应当将避雷器的接地端连接电缆金属外皮。
5.爆炸危险环境的接地设计
5.1接地
按有关电力设备接地规程规定，爆炸危险环境内，为保证电器设备的安全运行，所有的电气设备都必须进行可靠接地。电器设备的金属外壳和铠装电缆
的接线盒，必须具有外接地螺栓，并标出接地符号。爆炸危险环境内，1区、10区内以及2区内除照明灯具以外的所有电气设备，应采用专门接地线，该接地线若与相线敷设在同一保护管时，应具有与相线相等的绝缘。在这种情况下，金属管线、电缆的金属外皮，只能作为辅助接地线。
5.2防雷
具有0区、1区的爆炸危险环境的建筑物，属于第一类防雷建筑物。具有2区的爆炸危险环境的建筑物，具有1区爆炸危险环境的建筑物且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人事伤亡的，属于第二类防雷建筑物。石油化工装置内露天布置的塔、容器、可燃气体、液化烃、可燃液体的封闭钢罐或工艺，必须设防雷接地，且接地点不能少于2处，两个接地点之间的距离最好不超过30m。
5.3静电接地
静电接地是减少静电荷的积累的有效方法之一。对爆炸和火灾危险场所内可能产生静电的设备，应实行静电接地措施。
6.结束语
电气设计是化工企业生产中的重要保障，在化工电气设计中必须同时考虑到安全可靠与经济合理这两大因素。在借鉴国外成功设计经验的同时还要学会通过实践对我们设计中的标准化进行提高来改进我国化工企业电气设计的现状，确保电气系统的安全、稳定运行。当然，我们还要提高相关设计人员的综合素质水准，严格对电气设备选型进行把关，严格控制设计过程中每一个环节，保证图纸质量，为企业的稳定可靠生产打下良好的基础。
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论文作者:李瑞华
论文发表刊物:《防护工程》2018年第5期
论文发表时间:2018/7/4
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