摘要:针对爆炸危险场所现场在用防爆电气设备的安全检查中常见现象进行举例分析,结合 GB 3836 系列标准以及 AQ 3009—2007 危险场所电气防爆安全规范中相关规定,对防爆设备常见问题进行了总结并给出解决措施。
关键词:防爆电气设备;现场检查
引言:近年来,石油化工场所爆炸火灾事故频发,为了防止各类爆炸事故的发生,应对石油化工等存在易燃易爆的危险场所在用的防爆电气设备根据相关的国家标准及验收规范,进行安全检查[1-2]。下面笔者就针对现场防爆电气设备安全检查过程中遇到的部分常见问题及解决措施做一简要介绍,供安装使用单位参考。
一、现场主要检查项目及存在问题
1.1电缆引入装置
国家防爆标准 GB 3836.1—2010 中规定电缆和导管引入装置安装到防爆电气设备上时,防爆电气设备的防爆特性不应受到损害。当选择电缆引入装置时,应选择符合制造厂规定的电缆尺寸。电缆和导管引入装置可以构成设备外壳的一个不可分离的部分。电缆引入装置用在隔爆型电气设备中时分为间接引入方式和间接引入方式两种。其中以直接引入方式更加可靠安全 。间接引入方式是将电气设备隔爆外壳内接线部分与电气元件隔离起来,以提高安全性。这样一是可以避免用户安装、维修时误操作造成电气连接的错误,二是保证安装维修后隔爆性能稳定。电缆间接引入方式又分为填料函式、带螺纹和橡胶圈式等,其中以填料函式引入方式最为安全。
间接引入方式在现场检查过程中,大部分防爆装置引入口都有电缆引入装置,将电缆正确引入。但也有的部分设备有多余引入口。国家标准中规定,防爆电气设备一般都要有冗余装置,特别是进线口,多余进线口如果不使用(例如,用于电缆密封套或导管引入),应将其封堵,使外壳保持隔爆性能,现场很多螺母没有拧紧,用手可以轻轻拧动;还有的冗余口内无金属垫圈。未进行封堵的引入口,破坏了设备隔爆腔的完整性,导致腔体内的爆炸火焰直接从引入口处向危险场所传播,造成爆炸事故。
解决措施:将外壳上多余电缆引入口使用堵头封堵。
1.2隔爆接合面
大部分防爆电气设备隔爆外壳是由多个零部件组装而成。每个零部件之间不可能密封非常严密,它们之间会有间隙,这些间隙会成为外壳内部电火花等点燃源通过的路径,如果这些点燃源引燃周围的爆炸性气体混合物,就可能发生重大安全事故。而这些零部件接合的部分称为隔爆接合面,其接合缝隙称为隔爆接合面间隙 。
隔爆接合面的结构形式有非螺纹式和螺纹式等。非螺纹式又分为平面式、圆筒式、止口式等。GB 3836. 1 中规定的用于爆炸性气体环境电气设备的设备类别和温度组别适用于Ⅱ类电气设备。对于Ⅱ类电气设备又细分为ⅡA、ⅡB 和ⅡC 级。关于隔爆面相关参数问题在 GB 3836. 2—2010中介绍得比较详细。
在现场检查中,有的设备受恶劣环境条件的影响,隔爆面锈蚀严重,隔爆面参数已不符合要求,导致设备隔爆性能失效,造成安全隐患。
针对隔爆面锈蚀针对隔爆面锈蚀的问题,GB 3836. 2—2010中规定隔爆接合面应进行防锈处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不允许涂漆或涂敷粉末,假若隔爆接合面上涂敷有防锈油脂,这些油脂不应老化变硬,而且不能含有汽化溶剂,同时还不能造成隔爆接合面锈蚀。
1.3电气系统的布线根据
AQ 3009 标准中规定,电气系统的布线应符合以下要求:防爆电气设备有多余引入孔应采用相应封堵件进行堵封,并且必须使用工具才能打开封堵件。在电气系统布线中,电气管路如果在危险和非危险区域中间的墙壁上凿孔穿过电缆时,开孔要用胶泥密封。电气线路从非危险区域穿过危险区域时,在使用的金属管上要采取隔离密封措施。危险环境中布线电缆不能有中间接头,中间接头容易产生火花等危险因素,但是必须有接头时,须通过使用防爆接线盒或穿线盒过渡。
1.4接地
接地所有防爆电气设备都必须接地,以确保运行的安全可靠。防爆电气设备应在外壳内部的电路连接件旁设置接地标志。防爆电气设备的金属外壳要有设备外接地标志。接地连接件应至少保证与一根导线可靠连接,导线截面积参见 GB 3836.1—2010,电气设备外接件应能至少与截面积为4mm2的接地线有效连接 。在现场检查中,经常遇到接地线未连接、连接件锈蚀、松动等情况。由于接地连接件锈蚀严重,导致接触电阻增大,甚至虚接。电气设备发生故障后,设备外壳带电,容易发生人员触电事故。解决措施:建议更换接地连接件。
1.5紧固件
GB 3836.1—2010中规定对防爆电气设备上安装的紧固件,只允许用工具才能松开或拆除。如果是含轻金属的外壳,它们上面使用的紧固螺钉可以用轻金属或塑料制成[9]。而其他用在防爆电气设备上的紧固件要有足够的强度,紧固件应有防锈、防松措施,紧固件还要有相应的防腐措施。
紧固件缺失也是常见的问题。紧固件丢失该设备安装在爆炸性气体危险场所2区。设备壳体与盖之间缺失4个紧固螺钉。紧固螺钉缺失会直接导致隔爆间隙增大、外壳耐爆强度降低。壳体—2 2—《电气防爆》2017年3月第1期内一旦出现爆炸,火焰将会从隔爆间隙中传出,甚至炸毁壳体,引燃周围的可燃气体,造成爆炸。有些隔爆外壳紧固件上衬垫缺失。
解决措施:建议补齐相应类型的紧固件(包含螺栓/螺钉、弹垫、平垫)。
结束语
石油化工场所火灾爆炸事故频发,这就需要企业有安全防范意识,首先从源头上把关,在项目规划建设阶段就应该有防爆专业机构介入,按照GB 3836.14—2014、GB 50058等相关标准规划设计;在安装阶段,要严格按照 GB 3836. 15 —2000等相关标准规范操作,确保设备选型和安装正确。当然,防爆电气设备安全是一个系统工程,除了生产厂家要保证在防爆电气设备制造过程中质量安全外,在安装中用户还要保证选型、安装、使用和维护得当,这样才能真正达到防爆的目的。所以,对存在有爆炸危险气体环境的石油化工企业,必须采取相应的防范措施,从源头上以及现场安装、维护中把关,必要时第三方机构介入评估,以实现整体防爆。
参考文献
[1]邱涛.防爆电气应用现状及其存在问题研究[J].山东工业技术,2018(21):6.
[2]何金平,张龙.防爆电气应用现状研究[J].船电技术,2018,38(08):45-47+50.
[3]吴长康,张嘎,王崇阳,奚涛,文品.防爆电气设备现场检查中常见问题及改进措施[J].电气防爆,2017(01):21-23.
论文作者:刘祯恒
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/19
标签:电气设备论文; 电缆论文; 外壳论文; 电气论文; 危险论文; 锈蚀论文; 紧固件论文; 《电力设备》2019年第8期论文;