化工企業(yè)電氣設(shè)計中的常見問題及對策探究

吳兵建

(中國化學(xué)工程第十一建設(shè)有限公司，河南 開封 475002)

隨著我國經(jīng)濟獲得蓬勃發(fā)展，化工電氣行業(yè)發(fā)展速度很快，有很好的發(fā)展前景，所以其安全標(biāo)準(zhǔn)也在不斷提升。我們在剛開始設(shè)計的時候就應(yīng)該依托化工企業(yè)的實際情況有效地做好設(shè)計工作，把化工廠的功能用途有效的突出，但是設(shè)計過程中我們更應(yīng)該秉承國家的相關(guān)規(guī)章制度?；る姎庠O(shè)計工作的科學(xué)有效性，不僅可以讓化工廠的用途很好的滿足，還能實現(xiàn)節(jié)能減排作用，對化工企業(yè)的整體安全性統(tǒng)籌安排作用重大[1]。

1 化工企業(yè)電氣設(shè)計中的問題

1.1 電氣設(shè)備選型問題

對化工企業(yè)來講，經(jīng)常遇到各種各樣的不安全因素，如腐蝕、爆炸和燃燒等，因此我們在設(shè)計電氣的時候就應(yīng)該按照相關(guān)規(guī)定開展工作，確保其符合相關(guān)要求。一些化工廠選擇電氣設(shè)施的時候會受限于資金，沒有充分地考慮化工廠的實際情況而去選擇電氣設(shè)施的型號，這對相關(guān)設(shè)備帶來一定的隱患，對企業(yè)的經(jīng)濟效益造成嚴(yán)重的影響，甚至?xí)胁缓玫纳鐣录l(fā)生，更有甚者會影響到企業(yè)員工的人身安全。例如進(jìn)入設(shè)備區(qū)域的低壓電源使用TN-S系統(tǒng)的接地形式。低于1 000 V的感應(yīng)鼠籠式電動機的支路的載流量必須大于電動機額定電流的1.25倍，才能夠獲得更好的效果[2]。

1.2 電氣設(shè)計缺乏標(biāo)準(zhǔn)化

化工企業(yè)設(shè)計電氣的標(biāo)準(zhǔn)化缺失，統(tǒng)一的管制規(guī)范尚未形成，這給化工企業(yè)的電氣應(yīng)用造成一定的困擾。在我國大多數(shù)地區(qū)，10 kV單回路租用線路的功率容量通常不超過8 000 kVA，這意味著如果電力企業(yè)的變壓器的總?cè)萘砍^8 000 kVA，則可以使用兩條10 kV線路。但是就當(dāng)前的實際情況而言，我們在設(shè)計電氣的時候，都是單獨進(jìn)行選擇電氣設(shè)施的型號及其設(shè)計的，沒有統(tǒng)一的規(guī)格要求，這給設(shè)計電氣質(zhì)量帶來一定的影響。不僅如此，要是設(shè)計化工電氣的能力不夠，勢必會影響到設(shè)計的全方位效果，沒有了專業(yè)性的指導(dǎo)，參與設(shè)計的人員也就無法很好地進(jìn)行設(shè)計工作，很容易在主觀上影響到化工電氣設(shè)計的質(zhì)量，這對企業(yè)的安全運行造成一定的影響[3]。

1.3 缺乏必要安全設(shè)備

接地操作是化工電器設(shè)備的必然操作，要是接地?zé)o效或者沒有這種操作，那么對化工企業(yè)來講必然存在很大的安全問題。《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50016-2014)第3.3.8條規(guī)定：“對于10 kV及以下的變電站和配電站，其用于A級和B級工廠建筑物，如果防火墻沒有門，窗或可以彼此靠近使用”。眾所周知，變電站和與工廠建筑物A和B相鄰建造的變電站只能向該單元分配電源?！稘撛诒ㄐ原h(huán)境中的電氣設(shè)備設(shè)計規(guī)范》(GB50058-2014)(以下簡稱“爆炸法規(guī)”)第5.3.5.1條規(guī)定：控制室應(yīng)位于潛在爆炸性環(huán)境之外。如果是超壓室，它可以位于1區(qū)和2區(qū)。眾所周知，變電站可以在超壓通風(fēng)后安裝在爆炸區(qū)域，但是因為很難從非爆炸區(qū)域抽出新鮮空氣并且該站點沒有正壓通風(fēng)，變電站也不位于潛在爆炸性環(huán)境中。

2 化工企業(yè)電氣設(shè)計問題成因分析

2.1 專業(yè)知識不足

對一些從事化工電氣設(shè)計的來講，需要用到很多方面的知識，要求從業(yè)人員必須致力于提升自身的專業(yè)技能，保障自身具有較高的專業(yè)技能，設(shè)計人員只有具備過硬的專業(yè)知識，才能確保電氣設(shè)計之中存在較少的安全問題，以免設(shè)計存在問題，導(dǎo)致相關(guān)損失。

2.2 缺乏工程設(shè)計實踐經(jīng)驗

就目前相關(guān)設(shè)計企業(yè)來講，很多單位對工期非常重視，但是對設(shè)計的質(zhì)量重視程度不足，因此難免會導(dǎo)致設(shè)計之中存在一定的漏項，因此設(shè)計人員對設(shè)計方案進(jìn)行確定的時候，需要對問題進(jìn)行多方面的考慮，同時總結(jié)可能出現(xiàn)的安全隱患，這樣我們才能保障把安全隱患問題有效的規(guī)避[4]。

2.3 設(shè)計團(tuán)隊之間沒有共同合作

在設(shè)計電氣的時候，涉及到的方面有很多，這就需要設(shè)計人員具有廣泛的知識面，較高的知識技能，僅僅是單個設(shè)計人員無法完成項目設(shè)計，所以就需要多個設(shè)計人員開展工作。不僅如此，由于電氣工程自身就需要廣泛的知識，設(shè)計人員不可能精通所有的知識技能，設(shè)計師之間良好的溝通交流能對設(shè)計工作有很大的促進(jìn)作用，但是實際上在開展工作的時候，設(shè)計團(tuán)隊之間的溝通交流有待進(jìn)一步加強，借此實現(xiàn)團(tuán)隊作用的有效發(fā)揮[5]。

3 化工電氣設(shè)計中問題的解決策略探討

3.1 做好電氣設(shè)備的選型工作

對電氣設(shè)備可靠地選擇，可以保障發(fā)生事故的概率不斷降低，就化工企業(yè)來講，在尚未設(shè)計的時候就應(yīng)該充分地了解不穩(wěn)定氣體和混合物，把危險區(qū)域表示出來，然后相關(guān)人員對其危險特征很好地明確。例如，根據(jù)《低壓配電設(shè)計規(guī)范》(GB50054-2011)第6.2.4條的規(guī)定：“如果短路保護(hù)裝置是斷路器，則保護(hù)線路末端的短路電流，應(yīng)當(dāng)不小于單相接地電流Ik1”，如果計算結(jié)果不滿足相關(guān)規(guī)定，則技術(shù)人員需要增加電纜截面積直至達(dá)到要求被滿足。

3.2 提高化工電氣設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化

提升標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計能力是電氣設(shè)計中的關(guān)鍵部位和環(huán)節(jié)，然后通過標(biāo)準(zhǔn)圖得出相關(guān)數(shù)據(jù)，確保更方便地開展設(shè)計工作，確保設(shè)計人員之間獲得更加通暢的溝通交流，確保設(shè)計效率更高，質(zhì)量更好，盡可能地把設(shè)計難度降低。設(shè)計人員可以節(jié)約更多的時間，對設(shè)計電氣工作具有很大的促進(jìn)作用。

3.3 做好防爆廠房的靜電接地工作

發(fā)生電氣火災(zāi)的原因很多，通過深入地研究我們發(fā)現(xiàn)，很多都是因為沒有規(guī)范的設(shè)計電氣或者用電不規(guī)范導(dǎo)致的。對化工企業(yè)來講，火災(zāi)的危險更大。一旦化工企業(yè)出現(xiàn)火災(zāi)，火災(zāi)就難以有效控制，造成嚴(yán)重的生命財產(chǎn)損失。因此，我們在進(jìn)行設(shè)計的時候應(yīng)該首先保證設(shè)計的質(zhì)量，根據(jù)設(shè)計需求使用相關(guān)設(shè)備，很好地保障工作的有效性和安全性。對化工企業(yè)來講，其廠房大都具有防爆性能，但是會存在一定的金屬操作臺，假設(shè)防爆要求沒有明確，很多電氣管路都是安裝在表面，很多長度不同的管線容易產(chǎn)生靜電點位和感應(yīng)點位。所以，為了避免金屬之間形成電火花情況，企業(yè)之內(nèi)的防爆廠房內(nèi)必須按照要求嚴(yán)格地接地。

4 相關(guān)電氣設(shè)計優(yōu)化

4.1 做好電纜選擇

首先，技術(shù)人員應(yīng)遵守《爆炸條例》第5.4.4.1.6條：支線的長期允許載流量應(yīng)為1.25倍。其次，根據(jù)04DX101-1《建筑用電通用數(shù)據(jù)》中的表3.9，檢查壓降是否符合供電訂單的第5.0.4條。根據(jù)《低壓配電設(shè)計規(guī)范》(GB50054-2011)第6.2.4條的規(guī)定，“如果短路保護(hù)裝置是斷路器，則表示短路保護(hù)線末端的電流應(yīng)不小于斷路器的瞬時或短路過電流脫扣器的1.3倍”，如果不是，請增加電纜的長度，直到滿足要求為止。

4.2 優(yōu)化照明設(shè)計

關(guān)于光源的選擇，技術(shù)人員可以根據(jù)《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB50034-2013)(以下簡稱“建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)”)第5章中相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值表中的Ra(顯色指數(shù))的值確定光源。因此，工廠前部區(qū)域(辦公室，起居區(qū))僅使用熒光燈，室外街道和倉庫中使用高壓鈉蒸氣燈，工廠中使用金屬鹵化燈。關(guān)于照度，技術(shù)人員可以通過照明軟件根據(jù)“規(guī)定”中的標(biāo)準(zhǔn)照度值通過計算來確定燈的數(shù)量。同時，功率密度應(yīng)等于法規(guī)第6章相應(yīng)表中給出的目標(biāo)值(這是強制性要求)。如果不是，應(yīng)減少燈的數(shù)量。此外，還應(yīng)符合法規(guī)“設(shè)計照度與標(biāo)準(zhǔn)照度值之間的偏差不應(yīng)超過±10%”的規(guī)定第4.1.7條的要求。由于許多過程設(shè)備(例如：塔、反應(yīng)堆等)橫穿工廠廠房的地板，因此在布置燈時必須檢測淺層的過程和剖面圖，以免發(fā)生交叉碰撞。

5 結(jié)束語

對化工企業(yè)電氣設(shè)計來講，首先應(yīng)該確保自身具有足夠的設(shè)計能力，不斷提升自身的工作水平，確保設(shè)計質(zhì)量。然后還應(yīng)該對國家的相關(guān)規(guī)范有清醒的認(rèn)識，設(shè)計工作開展的時候嚴(yán)格按照國家規(guī)定推進(jìn)工作，切實保障設(shè)計工作的有效性，這對保障化工企業(yè)的安全具有重要的促進(jìn)作用。