石油化工行業(yè)中防爆電氣設(shè)備的應(yīng)用分析

王紅梅 袁建勇(.河南中咨安全工程師事務(wù)所有限公司，河南 鄭州 450003；.河南中原安全技術(shù)裝備有限公司，河南 鄭州 450003)

0 引言

石油化工行業(yè)中易燃易爆物品較多，因此對(duì)防爆電氣設(shè)備的使用要求越來(lái)越高。顧名思義，防爆電氣是因?yàn)榫哂蟹阑鸱辣奶匦?，可以?yīng)用于爆炸危險(xiǎn)級(jí)別較高的場(chǎng)所中，隨著時(shí)代的發(fā)展，現(xiàn)代安全管理理念已經(jīng)深入人心，在石油化工行業(yè)中防爆電氣已經(jīng)成為必不可少的重要設(shè)施。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前用于石油化工行業(yè)的防爆電氣大概能占到市場(chǎng)的90%以上。在石油化工行業(yè)生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存等各個(gè)環(huán)節(jié)中到處都存在危險(xiǎn)性較高的化學(xué)品，基本都屬于易燃易爆物品，如果安全管理得不到有效落實(shí)，就會(huì)增加安全事故發(fā)生的機(jī)率，威脅到現(xiàn)場(chǎng)人員的生命安全，同時(shí)也會(huì)給企業(yè)造成無(wú)法挽回的經(jīng)濟(jì)損失，通過(guò)防爆電氣設(shè)備的使用可以有效的消除安全隱患，確保安全生產(chǎn)。

1 防爆電氣設(shè)備的應(yīng)用環(huán)境分析

防爆電氣設(shè)備所使用的線路通常被稱為安全型電路，其主要特點(diǎn)是將電氣設(shè)備運(yùn)行期間開(kāi)關(guān)啟停、觸點(diǎn)接觸等產(chǎn)生的電火花或者熱效應(yīng)控制在一個(gè)非常低的范圍內(nèi)，所產(chǎn)生的能量不足以引燃設(shè)備周圍的易燃易爆物質(zhì)，并且通過(guò)參數(shù)的設(shè)置可以將出現(xiàn)故障的電路及時(shí)切斷，從而保證安全生產(chǎn)。目前在石油化工行業(yè)中防爆電氣設(shè)備的應(yīng)用環(huán)境主要包括以下三個(gè)方面：

一是易燃易爆物質(zhì)為氣體，這在石油化工行業(yè)中也是最為常見(jiàn)的，發(fā)生爆炸的機(jī)率也最大；

二是易燃易爆物質(zhì)為可燃性粉塵，這種物質(zhì)可以在空氣中燃燒，當(dāng)懸浮在空氣中的可燃性粉塵濃度超過(guò)爆炸下限時(shí)，一旦遇到火花就會(huì)引發(fā)爆炸事故，其危害也是相當(dāng)大的；

三是易燃易爆物質(zhì)的儲(chǔ)存、運(yùn)輸、稱重、包裝等環(huán)節(jié)，如果操作不當(dāng)同樣會(huì)引起火災(zāi)、爆炸。

以上三種環(huán)境中同時(shí)還可能伴隨著腐蝕、有毒、高溫、高壓等特殊條件，這對(duì)防爆電氣設(shè)備的要求會(huì)更高。

2 防爆電氣設(shè)備的應(yīng)用

2.1 防爆電氣設(shè)備的選型

在石油化工行業(yè)中選擇合適的防爆電氣設(shè)備必須保證生產(chǎn)安全，不同的危險(xiǎn)區(qū)域所防爆電氣設(shè)備類型也不相同，防爆電氣設(shè)備應(yīng)與爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的區(qū)域等級(jí)、爆炸物質(zhì)的級(jí)別或組別相符。在設(shè)計(jì)之初，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要充分考慮現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，首先應(yīng)盡量將易產(chǎn)生火花的電氣設(shè)備安置在危險(xiǎn)區(qū)域之外，其次盡量減少危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)電氣設(shè)備的數(shù)量，最后必須安置在危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的防爆電氣設(shè)備必須滿足相關(guān)規(guī)范的要求，如果設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用到了新工藝、新技術(shù)，也必須保證電氣設(shè)備的防爆性能良好。在易燃易爆危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)還有可能伴隨著化學(xué)腐蝕、鹽霧等危險(xiǎn)物質(zhì)，會(huì)影響到防爆電氣的安全使用，因此在選型的時(shí)候也要充分考慮到這方面的問(wèn)題，選擇抗腐蝕、抗鹽霧的設(shè)備，還要做好必要的防護(hù)。針對(duì)粉塵環(huán)境，需要在電氣設(shè)備外殼加裝保護(hù)，還要限制設(shè)備表面溫度不要過(guò)高，以防引燃粉塵。

2.2 防爆電氣設(shè)備的分類

按照防爆電氣設(shè)備的防爆原理進(jìn)行劃分，防爆電氣可以分為以下8種類型。

(1)隔爆型：該類型的主要特點(diǎn)是用一個(gè)隔爆外殼將容易產(chǎn)生電火花、電弧或具有危險(xiǎn)溫度的電氣設(shè)備與周圍環(huán)境進(jìn)行隔離，當(dāng)發(fā)生爆炸時(shí)隔離外殼能夠承受爆炸所帶來(lái)的壓力而不損壞，同時(shí)還會(huì)起到冷卻、阻燃火焰的作用，從而成功將爆炸隔離。

(2)增安型：該類型是針對(duì)正常工作狀態(tài)下不產(chǎn)生電火花、電弧的設(shè)備而采取的更加安全的防爆措施，其主要作用是保證電氣設(shè)備的安全性更加可靠。

(3)本質(zhì)安全型：該類型的電氣設(shè)備本身是安全的，它所產(chǎn)生的電火花、電弧無(wú)法引燃周圍的易燃物，這是由于電氣自身電路的各項(xiàng)參數(shù)受到了限制，或者說(shuō)通過(guò)保護(hù)措施來(lái)限制電氣產(chǎn)生火花時(shí)的能量，使其低于周圍易燃物的臨界點(diǎn)。

(4)正壓型：該類型的設(shè)備一般需要使用鼓風(fēng)系統(tǒng)，在電氣設(shè)備的外殼內(nèi)充入保護(hù)性的氣體，使電氣外殼內(nèi)的壓力增大，一般達(dá)到50Pa以上，充入的氣體為新鮮空氣或者惰性氣體，這樣可以阻止外部的可燃性氣體進(jìn)入設(shè)備外殼內(nèi)，起到防爆的目的。

(5)充砂型：顧名思義，就是在電氣設(shè)備的外殼內(nèi)填充大量的砂粒材料，當(dāng)電氣設(shè)備出現(xiàn)電弧、明火或者出現(xiàn)危險(xiǎn)溫度時(shí)阻止引燃設(shè)備周圍的可燃性物質(zhì)，以防止爆炸的發(fā)生。

(6)油浸型：這種防爆設(shè)備的應(yīng)用不是很廣泛，常常使用在特定的環(huán)境中，但起到的作用也是不容忽視的。該類型設(shè)備的電氣元件都會(huì)浸入在絕緣的、不易燃的保護(hù)油當(dāng)中，以阻止與可燃性氣體的接觸，從而起到防爆的效果。

(7)澆封型：該種電氣設(shè)備是利用澆封劑將易產(chǎn)生火花、電弧的設(shè)備或者電子元件密封起來(lái)，阻止環(huán)境中的可燃性物質(zhì)與其接觸，這樣可以起到很好的防爆效果。

(8)無(wú)火花型：該類型的防爆電氣都是嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行生產(chǎn)的，按照技術(shù)要求在規(guī)定的范圍內(nèi)使用就不會(huì)出現(xiàn)火花、電弧以及危險(xiǎn)溫度，從而不會(huì)引燃環(huán)境中的可燃性物質(zhì)。

2.3 防爆電氣設(shè)備的安裝注意事項(xiàng)

為了充分發(fā)揮防爆電氣設(shè)備的良好性能，必須嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范的要求進(jìn)行安裝，如果存在規(guī)范施工的情況，則有可能導(dǎo)致防爆電氣設(shè)備的防爆性能失效。

2.3.1 防爆電氣設(shè)備的接地

其實(shí)所有電氣設(shè)備都必須具有良好的接地才能保證安全，防爆電氣在這方面的要求更高。針對(duì)有金屬外殼和鎧裝電纜的防爆電氣設(shè)備，按照要求都必須設(shè)置外接地螺栓，同時(shí)還必須標(biāo)注接地符號(hào)“〨”；如果是便攜式可移動(dòng)的電氣設(shè)備可以不設(shè)置外接地螺栓，但是必須保證接地良好。還有些電氣設(shè)備不需要或者不允許接地，可以按照要求不設(shè)置內(nèi)、外接地螺栓，這些在技術(shù)規(guī)范上都有著明確的說(shuō)明與要求。

2.3.2 金屬配管的連接

在防爆電氣設(shè)備安裝工程中主要采用金屬配管，經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題也是金屬配管的連接。在規(guī)范中已經(jīng)明確了易發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)區(qū)域中應(yīng)選用螺紋連接的方式，螺紋上還必須涂有電力復(fù)合脂，而不可以使用套管焊接的方式。另外，在規(guī)范中也做了規(guī)定，防爆電氣設(shè)備的金屬配管不允許使用對(duì)口焊接的連接形式，如果使用的金屬配管是鍍鋅管或者管壁厚度小于2mm的鋼制導(dǎo)管也不可以使用熔焊進(jìn)行連接。

2.3.3 電纜的引入施工

在防爆電氣設(shè)備安裝施工過(guò)程中，電纜引入是出現(xiàn)問(wèn)題比較的多的環(huán)節(jié)之一，尤其是隔爆型與增安型設(shè)備，容易造成設(shè)備的密封性差，從而影響到設(shè)備的防爆性能。在電纜引入施工中需要注意的問(wèn)題是：應(yīng)確保引入電纜護(hù)套的外徑與設(shè)備密封圈的內(nèi)徑相匹配，如果兩者之間的誤差過(guò)大則會(huì)影響到密封性；當(dāng)電纜進(jìn)入到設(shè)備的引入口處時(shí)必須將壓實(shí)，否則影響到密封效果；一個(gè)穿線孔只能引入一根電纜，如果施工中引入兩根及以上的電纜數(shù)量就會(huì)造成密封不好；沒(méi)有使用的穿線孔要及時(shí)進(jìn)行封堵，如果出現(xiàn)遺漏，后期又檢查不到，則會(huì)影響到密封效果。

2.3.4 防爆電氣設(shè)備的布線施工

按照規(guī)范要求，在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)線必須敷設(shè)在配管內(nèi)，并按照技術(shù)規(guī)范要求安裝隔離密封盒。如果配管內(nèi)的絕緣導(dǎo)線超過(guò)三根以上，按照要求總的截面面積不能超過(guò)配管截面面積的40%。在布線施工中所選擇的護(hù)套必須具備良好的阻燃性能和耐腐蝕的性能，否則絕緣層破損會(huì)導(dǎo)致防爆電氣設(shè)備失去防爆效果。

2.3.5 做好防爆電氣設(shè)備的日常維護(hù)管理

要想保證防爆電氣設(shè)備具有良好的防爆效果，應(yīng)做好日常的維護(hù)管理，及時(shí)進(jìn)行檢修，消除設(shè)備故障，排除安全隱患。首先，防爆電氣設(shè)備的維護(hù)管理應(yīng)由專業(yè)人員來(lái)完成，組建專業(yè)的工作隊(duì)伍，要做到每天對(duì)設(shè)備進(jìn)行一次巡查，對(duì)設(shè)備表面出現(xiàn)的破損、儀表精度下降等問(wèn)題要及時(shí)解決。每三個(gè)月對(duì)所有的防爆設(shè)備進(jìn)行一次全面檢查，對(duì)其防爆性能進(jìn)行測(cè)試，及時(shí)消除安全隱患。其次，在日常的維護(hù)管理中要注意檢查設(shè)備的防雷、接地系統(tǒng)是否良好，防止因出現(xiàn)斷路遭受雷擊或者設(shè)備發(fā)生電弧現(xiàn)象，引發(fā)爆炸與火災(zāi)。最后，對(duì)于高強(qiáng)度運(yùn)轉(zhuǎn)的電氣設(shè)備要進(jìn)行重點(diǎn)管理，縮短檢查檢修的周期，并定期更新，重點(diǎn)檢查設(shè)備是否出現(xiàn)破損、防水性能是否良好、接地系統(tǒng)是否完好等，確保設(shè)備的安全運(yùn)行。

3 定期開(kāi)展防爆電氣設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

針對(duì)石油化工行業(yè)中的防爆電氣設(shè)備定期開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，可以有效的規(guī)避電氣設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)。在開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注三個(gè)方面：

其一，對(duì)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境進(jìn)行評(píng)估，其中涉及到該危險(xiǎn)區(qū)域固有的危險(xiǎn)等級(jí)以及當(dāng)前影響區(qū)域危險(xiǎn)程度的因素指標(biāo)。

其二，對(duì)防爆電氣設(shè)備的性能進(jìn)行評(píng)估，包括各種類型的防爆設(shè)備性能是否良好。

其三，對(duì)安全補(bǔ)償措施進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估內(nèi)容包括設(shè)備管理人員的資質(zhì)、設(shè)備的日常管理、日常的檢查測(cè)試、設(shè)備的監(jiān)測(cè)預(yù)警等方面。

在石油化工行業(yè)中存在的固有危險(xiǎn)源較多，比如甲烷、乙炔、乙烯、氫氣等各種可燃性氣體，以及液化天然氣、液化石油氣等可燃性液化氣，這些都屬于石油化工行業(yè)中的固有危險(xiǎn)源，一旦爆炸條件形成其后果不堪設(shè)想。通過(guò)有效風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，及時(shí)消除安全隱患，提高電氣設(shè)備的防爆性能，是確保石油化工企業(yè)安全運(yùn)行的重要保障。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，石油化工行業(yè)的全面快速發(fā)展，對(duì)防爆電氣設(shè)備的使用與維護(hù)提出了更高的要求，確保防爆電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行是企業(yè)安全生產(chǎn)的重要保障。相關(guān)人員應(yīng)了解防爆電氣設(shè)備的應(yīng)用環(huán)境、設(shè)備的選型及分類，要嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范的要求進(jìn)行安裝施工，做好日常的維護(hù)管理工作，對(duì)設(shè)備定期開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以保障防爆電氣設(shè)備的性能良好。