剖析化工儀表電氣防爆隱患的源頭與整改策略

王杰

【摘要】生活水平提高和科技發(fā)展的需求，推動化工行業(yè)迅速發(fā)展， 各種化工裝置應(yīng)運而生。因化工行業(yè)工藝復(fù)雜，工序繁瑣，工況具有不確定性，介質(zhì)成分多變等特點，化工裝置越多或規(guī)模越大，風(fēng)險管控難度就越難，必須依托自動化技術(shù)手段，減少人工操控，以降低風(fēng)險。近年的很多案例說明，爆炸就是關(guān)乎化工企業(yè)發(fā)展前景的重大風(fēng)險之一。本文先對爆炸及和爆炸相關(guān)的專業(yè)名詞分別闡述，然后針對當(dāng)今現(xiàn)代化化工裝置，以自動化儀表設(shè)備遍布工廠角落為切入點，全方位、多角度地分別剖析各種化工儀表及其附屬設(shè)備電氣防爆隱患源頭，梳理并羅列出治理化工儀表電氣防爆隱患的銷項整改思路。

【關(guān)鍵詞】隱患;整改;爆炸;爆炸環(huán)境;爆炸上限;爆炸下限;電氣防爆。

分類號：TM862

隨著人民生活質(zhì)量日漸提高，現(xiàn)代科技水平逐年攀升，推動化工行業(yè)迅猛發(fā)展，由于化工行業(yè)工序繁瑣、工藝復(fù)雜 ，工況具有不確定性，介質(zhì)成分多變，為實現(xiàn)高效率，低風(fēng)險，自動化和智能化也隨之誕生，因此各種自動化儀表也在各化工裝置安家落戶。但是，由于化工行業(yè)涉及的化學(xué)物質(zhì)種類繁多，成分復(fù)雜，火災(zāi)、爆炸、中毒成為化工事故的主要形式。其中，火災(zāi)、爆炸與化工儀表及附件電氣防爆性能優(yōu)劣密切相關(guān)。這里僅以威懾力最大的化工事故——“爆炸”作為探討對象進(jìn)行剖析。

爆炸事故一旦發(fā)生，其結(jié)果是危及國家或股東財產(chǎn)安全或人民群眾生命安全，輕則摧毀企業(yè)部分設(shè)備、設(shè)施或少數(shù)人員的性命，使企業(yè)遭受不同程度的創(chuàng)傷，重則將企業(yè)變成廢墟，使無數(shù)家庭破碎，企業(yè)一蹶不振，從此消亡。因此，分析化工儀表電氣防爆隱患的源頭，并制定相應(yīng)的隱患排查及消除策略，既是儀表人的企業(yè)職責(zé)，也是其社會責(zé)任，每個儀表人都有義務(wù)致力于儀表電氣防爆消缺工作。

開始剖析之前，必須先了解爆炸及其相關(guān)聯(lián)的一些專業(yè)名詞。

隱患，指在生產(chǎn)經(jīng)營活動中可能導(dǎo)致事故發(fā)生的人的不安全行為、 物的不安全狀態(tài)和管理上的缺陷。

整改，使某一對象變完整或變健全而付諸的一系列措施或活動。

爆炸，是物質(zhì)的一種急劇物理、化學(xué)變化。其變化過程中伴有物質(zhì)所含能量的快速釋放，變?yōu)閷ξ镔|(zhì)本身、變化產(chǎn)物或周圍介質(zhì)的壓縮能或運動能，具有大量能量在有限體積內(nèi)突然釋放或急驟轉(zhuǎn)化，表現(xiàn)出不尋常的移動或機械破壞效應(yīng)，以及介質(zhì)受振動而產(chǎn)生的音響效應(yīng)等特征?！?】

爆炸環(huán)境，爆炸性氣體環(huán)境、爆炸性粉塵環(huán)境、爆炸性混合物;【2】

爆炸上限，空氣中的可燃性氣體、蒸汽、粉塵或薄霧的濃度，高于該濃度就不能形成爆炸性氣體環(huán)境，該濃度值即為“爆炸上限”;【2】

爆炸下限，空氣中的可燃性氣體、蒸汽、粉塵或薄霧的濃度，低于該濃度就不能形成爆炸性氣體環(huán)境，該濃度值即為“爆炸下限”?！?】

爆炸三要素，具有潛在爆炸危險的環(huán)境產(chǎn)生爆炸，必須具有：點燃源（電火花，熱表面等）、爆炸性物質(zhì)（可燃性氣體或粉塵等）、空氣（氧氣）三個條件。當(dāng)這三個條件同時存在，且當(dāng)爆炸性物質(zhì)與空氣的混合濃度處于爆炸極限范圍內(nèi)（即處于爆炸下限和爆炸上限之間）時，將不可避免地產(chǎn)生爆炸?！?】

任何一個工廠開建之前，都會進(jìn)行“安全評估”，而且必須經(jīng)國家職能機構(gòu)審核通過。尤其是化工生產(chǎn)裝置更為嚴(yán)格，多重監(jiān)管，嚴(yán)格把控。那么，為什么會有爆炸性安全隱患出現(xiàn)呢？本文僅以儀表電氣防爆隱患為縮影進(jìn)行剖析，以供同行參考。

一 防爆型儀表或附件電氣防爆性能下降

凡是爆炸環(huán)境使用的儀表，電氣部件必須有防爆措施，同時還需取得相應(yīng)等級的防爆認(rèn)證。導(dǎo)致防爆產(chǎn)品防爆性能下降的主要因素有：材質(zhì)不同，膨脹系數(shù)不一樣，氣溫冷熱變換時，產(chǎn)生氣隙，氣密性下降;檢修或維護(hù)時，使電器密封件、緊固件破損或丟失;機械外力迫使電氣密封點錯位，離開密封貼合面;密封材料老化裂、斷;腐蝕至密封件或密封材料結(jié)構(gòu)或物理性能改變;儀表接地保護(hù)回路失效。

二 工況改變，原設(shè)計選用儀表的防爆等級不再滿足當(dāng)前爆炸環(huán)境需要

隨著工藝設(shè)備、管道使用時間增加，檢維修次數(shù)增多，或工藝改造，致化工廠跑、冒、滴、漏的機率超大，或者工藝變更，介質(zhì)成分新增加易爆物質(zhì)，使生產(chǎn)場所的危險性等級升高，爆炸風(fēng)險變大，原設(shè)計配置儀表的防爆等級不再滿足環(huán)境要求。

以下分別列舉氣體和粉塵環(huán)境爆炸危險場所等級描述，供學(xué)習(xí)交流時參考.

粉塵爆炸危險場所等級描述：

10級， 正常情況下，爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物可能連續(xù)地、短時間頻繁地出現(xiàn)或長時間存在的區(qū)域;

11級，正常情況下，上述混合物不能出現(xiàn)，僅在不正常情況下偶爾短時間出現(xiàn)的區(qū)域。

氣體爆炸危險場所等級描述：

0級，正常情況下，爆炸性氣體混合物連續(xù)地短時間頻繁地出現(xiàn)或長時間存放的場所;

1級，正常情況下，爆炸性氣體混合物有可能出現(xiàn)的場所;

2級，正常情況下，爆炸性氣體混合物不可能出現(xiàn)，僅在不正常情況下偶爾短時間出現(xiàn)的場所。

三 非正式設(shè)計的小技改或技術(shù)措施留下的隱患

包括化工在內(nèi)任何一個工廠，運行一定時間后，難免會有小小的技術(shù)改造或技術(shù)措施，這時，儀表專業(yè)必須同步完成相應(yīng)的技術(shù)改造，以滿足生產(chǎn)需要。由于不具規(guī)模，可能無專業(yè)的設(shè)計團(tuán)隊或施工隊伍，或受現(xiàn)場條件或其它因素的局限，存在將就使用或缺乏科學(xué)的計算，打擦邊球等都有可能留下隱患。例如：儀表電氣接口以防護(hù)用普通塑料堵頭代替防爆格蘭頭;儀表電纜管中間斷端頭，不按規(guī)范要求安裝防爆穿線盒;儀表自帶附件電氣元件，使用無防爆認(rèn)證產(chǎn)品等。

四 設(shè)計時參照的規(guī)范性文件版本差異或版本過時

部分在役裝置由于服役時間較長，建設(shè)之初設(shè)計時參考的規(guī)范性文件可能會是多年前的版本，隨著各種專業(yè)技術(shù)水平的提升和專業(yè)技術(shù)手段的多樣化，以及實踐經(jīng)驗的總結(jié)，過去參照的規(guī)范性文件已經(jīng)進(jìn)行了修改，調(diào)整了爆炸環(huán)境的一些相關(guān)數(shù)據(jù)，例如：安全距離，爆炸上限，爆炸下限，接地電阻，隔離措施等;參照規(guī)范性文件時，住建部版本和化工部版本的某些要求或數(shù)據(jù)略有區(qū)別。

五 新項目設(shè)計和審查缺少專業(yè)團(tuán)隊，流程把控有漏洞

在這個追求時效的年代，項目設(shè)計、審查一般都會被縮水，造成某些細(xì)節(jié)被忽略，工藝參數(shù)操控范圍太拘于理論化，冗余量太小，產(chǎn)生意外隱患，例如：某脫色系統(tǒng)設(shè)計原料最高溫度80℃，儀表選型依此配置，可實際工藝操作溫度大于100℃，正好，按80℃選配的儀表材質(zhì)，超過90℃時腐蝕速度加劇，致儀表提前外漏，使爆炸環(huán)境風(fēng)險等級升級;某化工裝置危險區(qū)域使用的成套設(shè)備，自帶電氣元件有用非防爆產(chǎn)品，都屬于設(shè)計審查、審核失控所致。

六 EPC總承包留隱患

研發(fā)商為了技術(shù)保密，或者順應(yīng)當(dāng)今市場管理的需要，常常將工藝包、設(shè)計、安裝以EPC方式和用戶談判簽約，為追求利益最大化，他們會有意無意地鉆規(guī)范性文件的空子或打擦邊球，甚至不按規(guī)范設(shè)計安裝，只要用戶不提，能省則省。例如：某化工裝置的尾氣處理系統(tǒng)，使用的防爆電磁閥查不到官方認(rèn)證;多根電纜同穿一根電纜管，違背“兩個及其以上不同回路的本質(zhì)安全電路，不得共用一根電纜或穿同一根電纜導(dǎo)管?！薄?】工藝包成套的變送器為分防爆產(chǎn)品等。

知曉原因來頭，對癥實施整改。具體概括為：死盯原因，列表分類，編制計劃，明確目標(biāo)，掃蕩消缺，檢查銷項。

第一 統(tǒng)籌先行，夯實硬件整改基礎(chǔ)

要順利完成某套化工裝置電氣防爆整改，無論規(guī)模大小，統(tǒng)籌是關(guān)鍵，它關(guān)系到后續(xù)工作可否如期順利，整改結(jié)果是否滿意。表3列出**裝置儀表電氣防爆隱患排查統(tǒng)計表示例，以供參考。

有了這個統(tǒng)計表，待整改的問題便一目了然，據(jù)此編制：《材料計劃》、《資源分配計劃》、《工藝停車計劃》、《項目進(jìn)度計劃》、《驗收銷項臺賬》等，特殊的還得提前編寫好必需的《技術(shù)方案》或《操作指導(dǎo)說明書》，使整個整改工作有條不紊地進(jìn)行。

第二 狠抓落實 ，接受監(jiān)督

依照表3 ，落實人、材、物、資，例如：備件材料需求、人力物力需求、生產(chǎn)計劃協(xié)調(diào)等，必須分工明確、職責(zé)清楚，凡是可能涉及的專業(yè)都必須有人負(fù)責(zé)，若是在線整改，必須有安全措施， “專業(yè)安全”和“安全專業(yè)”不可缺或，明確分工。整改實施中，以《隱患排查表》的信息為依據(jù)，逐一進(jìn)行，同步記錄，特殊情況暫時無法完成的，必須建立臺賬，說明原因，納入新一輪計劃實施。項目實施結(jié)束后，杜絕我說了算，必須組織多個專業(yè)組成的驗收團(tuán)隊，并邀請國家職能監(jiān)管部門參與驗收。

第三 完善制度，強化管理，以軟件整改來鞏固硬件整改成果

從設(shè)備、設(shè)施方面硬件整改的成果，能否長期保持，鞏固并傳承，是將化工裝置的儀表電氣防爆風(fēng)險降至最低，助企業(yè)健康發(fā)展一臂之力的先決條件，建立健全管理制度，以軟件整改來鞏固硬件整改成果，不容忽視，從以下幾個方面入手。

1.建立健全專項檢查、維護(hù)、維修等管理制度。明確隱患排查周期、收錄等事項;明確維護(hù)要點、頻率等細(xì)節(jié);強調(diào)維修用件、組裝細(xì)節(jié)等環(huán)節(jié)把關(guān)，將儀表電氣防爆預(yù)防工作提升為日常。

2.加強安全培訓(xùn)教育，并定期或不定期進(jìn)行考核，使化工防爆概念滲透至每個員工的骨子里，把“人的因素”作為化工儀表電氣防爆的重頭戲來唱，用人的因素消滅“物的因素”。

3.建立健全新項目設(shè)計審查、審核管理制度，新項目杜絕“設(shè)計閉門造車、審查我說了算、審核流于形式”，消除小牛拉大車，能低不高，能省則省等不顧及爆炸環(huán)境實際情況怪象。

4.加強《巡檢制度》、《跑、冒、滴、漏管理制度》、《隱患消缺管理制度》的落實，及時發(fā)現(xiàn)風(fēng)險源頭，并迅速治理，將隱患消除于萌芽狀態(tài)，提供良好的生產(chǎn)環(huán)境，使其符合設(shè)計時確認(rèn)的環(huán)境。

結(jié)束語

本文力爭全方位、多角度剖析化工儀表電氣防爆隱患的源頭，大膽提出相應(yīng)整改或預(yù)防策略，由于選取素材和查閱的資料有限，不一定適合所有企業(yè)或化工裝置，不能滿足所有讀者的期許。

[參考文獻(xiàn)]

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