1、化工企業防爆廠房電氣設計中的安全措施探討摘要本文論述了構成爆炸的三個基本條件 :釋放源、點燃源、爆炸濃度 , 并且從化工企業電氣設計的角度闡述了提高防爆安全的幾條基本措施。關鍵詞釋放源 ;點燃源 ;爆炸極限 ;爆炸危險區域 ;防爆在化工企業生產過程中 ,由于使用大量揮發性有機物質 ,使工廠內的某些區域成為爆炸危險區域。廠房的電氣設計必須把防爆安全作為設計方案的首要因素來慎重對待。因此 ,有必要研究和考慮各種影響安全的因素 ,充分考慮生產、 維修過程中可能出現的各種危險 ,方能提高化工企業防爆廠房的設計水平 ,降低由于電氣原因發生爆炸危險的概率。構成爆炸的三個基本條件1 釋放源可釋放出能形成爆炸

2、性混合物的物質所在的位置或地點稱為釋放源。密閉容器和通道本身不視作釋放源 ,當事故情況或在正常操作過程中產生易爆可燃物質外溢時 ,則被看作釋放源。釋放源應按易燃物質的釋放頻繁程度和持續時間的長短進行分級。對于有爆炸危險的物料 ,最重要的是要努力保證不發生外溢。有時這種釋放是不可避免的 ,如自動計量或自動分析儀等在正常操作過程中 ,也會釋放出少量可燃、易燃物質。電氣設備應當能夠在這種狀態下長期正常工作 ,在設計中必須考慮相應措施,使其不產生爆炸混合物。2 點燃源煙頭、撞擊火花、明火、化學反應熱、熱物體表面等都可以起到點燃作用 ,成為點燃源。而電器控制設備 ,如燈開關、磁力起動器等在分合過程中產生

3、的電弧以及電器設備表面的熱積累都是可能的點燃源。在電氣設計中最重要的是要防止因電氣設備導致點燃的問題。3 爆炸濃度爆炸性氣體、蒸氣、粉塵等要與空氣混合成一定比例 ,才能形成爆炸性混合物 ,這種比例稱作爆炸濃度。當混合物濃度超過爆炸濃度上限或低于爆炸濃度下限時 ,都不能被點燃。 在上限與下限的危險區域之中 ,特別應當注意下限 ,因為低于下限的混合物經過積累 ,隨時可能達到爆炸濃度的下限而被點燃。因此 ,對化工企業廠房所有可能泄漏可燃性物質的地方都不可忽視。釋放源、點燃源和爆炸濃度構成了爆炸的三個基本條件 ,缺少其中任何一個條件時 ,均夠不成爆炸。因此 ,電氣設計中的防爆措施應當從這三個方面來考慮

4、。提高電氣防爆安全的幾條基本措施1 搞好電氣設備選型 ,使其不成為點燃源為了防止電弧和電火花的外泄 ,降低電氣設備表面溫度 ,化工企業防爆廠房常選用充油型、隔爆型、無火花型、充氣型、正壓型、增安型電氣設備。如油表面充氮的變壓器,冷卻介質為非燃燒液體阿斯加拉(ASKarel)的變壓器 ,使用氣體絕緣氣體的六氟化硫開關裝置等。這些設備雖然費用較高 ,但能有效的防止電火花外泄。近年來 ,防爆電器制造行業又研制開發了一種無火花型防爆電氣設備 , 在正常運行中不產生火花、電弧和危險溫度。其基本的保證措施是采用新型絕緣材料 ,提高絕緣等級 ,防止熱量聚集 ,從設備的設計和制造水平上提高其安全性。如電機絕緣

5、繞阻的允許溫升要比其它電機溫升標準降低 10 ,絕對耐壓試驗電壓要比其它電機提高10 %30 %等。因而無火花型設備沒有隔爆型那樣笨重的金屬外殼,具有重量輕 ,結構簡單,維修方便等優點。 由于我國絕緣材料工業發展較慢 ,無火花型和隔爆型相比 ,其價格沒有明顯的下降 ,因而還沒有在工程設計中被廣泛應用 ,許多設計仍習慣采用隔爆型設備。在我國引進的許多化工成套裝置中 , 日本、原西德等技術先進國家已普遍采用無火花型電氣設備。我們有必要加快對這種設備的認識 ,盡快將其運用到化工企業防爆廠房的電氣設計中來。在化工企業防爆廠房內要盡量不用攜帶式或移動式設備 ,因為鐵殼之間的碰撞、磨擦 ,以及落在水泥地面

6、時均可能產生火花 ,使其成為點燃源。裝在反應釜窺視孔上方的局部照明應采用固定安裝方式 ,不允許采用捆扎等臨時性固定措施。在設備非移動不可的情況下 (如檢修等 ) ,應選用鋁制件。如果采用合金材料時 ,則含鎂量不得超過 6 % 鋁,合金中鋁的含量不得少于 80 % ,還應注意 ,由于鋅會引起電弧 ,因而在導線與設備的聯接處 ,不得采用鍍鋅方式。設備選型要注意配套 ,在一些中小型化工廠中常可以看到電機是隔爆型而控制設備是增安型 ,燈具是隔爆型而開關是普通型 ,這是十分危險的 , 因為控制設備和燈開關經常產生電火花。2 加強通風降低有燃燒爆炸危險的物質的濃度防爆場所的通風有三種方式 :自然通風、一般

7、人工通風和局部人工通風。自然通風由建筑專業設計考慮 ,而一般人工通風和局部人工通風則由通風專業考慮。3 注重配線質量防爆區域內的電氣配線是很重要的一環 ,由于不容易檢查 ,往往又成為最薄弱的一個環節。防爆設備如果沒有正確的配線將會失去防爆的意義。在電氣設計中最常見的缺陷是缺少電氣管道的密封設計。按照我國爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范 ( GB50028 - 92)規定 ,與設備相聯的長導管要隔一定距離密封一次 ,其目的是 : 防止設備產生電火花并發生燃燒時 ,燃燒氣體通過電氣管道連通到另一個有爆炸性混合物的聯接系統中。 防止爆炸混合物通過電氣管道從危險區擴散到非危險區。密封的主要作用在于隔

8、離 ,因此密封點取在高危險區與低危險區隔墻處的低危險區一側。在聯接兩個隔爆設備的電氣管道管口處 ,需各設一個密封點。在化工企業防爆廠房內,所有的電氣管路應采用低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管。當采用管箍連接時 ,對直徑 25 mm 及以下的鋼管 ,螺紋旋合不應少于 5 扣,對直徑 32 mm鎖緊螺母 ) ,鋼管與電氣設備的連接處宜采用撓性連接管。由于在一些防爆廠房電氣設計中不注明密封標志,甚至不注明密封要求 ,在施工中也不作灌注密封,使電氣防爆的可靠性大為降低。因此 ,電氣管線的密封要求不容忽視 ,并應貫徹到設計與施工之中。4 不可忽視的靜電接地靜電接地對防爆、防電擊具有重要作用。在化工企業防爆廠房中 ,金屬容器、管道、構架及操作平臺很多。由于防爆的需要 ,電氣管路大多為明設。這么多的管線長短不一 ,很容易形成不同的感應電位和靜電電位。為了預防不同電位金屬件之間的