韓巨虎
(山西省工業設備安裝有限公司五分公司,山西太原 030012)
化工腐蝕環境是一種較為常見的現象,但是從目前的情況來看,對各類電氣設備的穩定安全運行造成了嚴重的影響。據相關統計資料可知,腐蝕造成的經濟損失達到了國民生產總值的3%以上,全球每年因為腐蝕所造成的損失高達7 000億美元,我國每年因腐蝕帶來的經濟損失也高達數百億元之巨。在煤化工項目中,腐蝕環境造成電氣設備停運、設備高低壓開關因為防腐性能差,導致電氣設備在投入使用之后的短短幾年之間就發生損毀。另外,電氣因為腐蝕而產生的爬電、漏電現象也十分嚴重,這對工作人員的人身安全造成了巨大的威脅。
化學腐蝕環境中所包含的腐蝕性物質種類較多,要想對其進行深入的分析研究,需要對腐蝕環境進行分級,而腐蝕環境的分類是以腐蝕性物質釋放嚴酷度作為依據的。目前,國家化工設計標準CD90A6-85中對腐蝕性物質釋放的嚴酷度分類進行了規定,將其分為3個等級,具體如表1所示。
在掌握該生產裝置所產生的化學腐蝕性物質釋放嚴酷度情況后,根據《化工企業腐蝕環境電力設計技術規定》可將腐蝕環境劃分為三大類,即0類輕腐蝕環境、1類中等腐蝕環境和2類強腐蝕環境,如表2所示。

表1 腐蝕性物質的釋放嚴酷度分級
腐蝕環境的分類主要是根據化學腐蝕性物質釋放嚴酷度的程度及地區最濕月平均最高相對濕度的情況進行劃分。

表2 腐蝕環境的分類
在腐蝕環境中,進行電氣工程的施工,需要對電氣設備自身的防護等級進行充分考慮。因此,需要結合具體的腐蝕環境分類情況選擇合適的電氣設備,從而提高設備的綜合防護能力。根據防護等級的差異可以將防腐電氣設備分為戶內防中等腐蝕、戶內防強腐蝕、戶外防輕腐蝕、戶外防中等腐蝕以及戶外防強腐蝕五類。
在煤化工項目電氣工程施工中,應對腐蝕環境進行充分考慮,從而選擇具有針對性的防腐措施,保證電氣設備在腐蝕環境下能夠正常工作。
在具有腐蝕性的環境中,可以利用自然通風及人工強制通風措施,將生產車間內的腐蝕性物質排出室外,使未被污染的空氣進入室內。另外,可以通過加強通風來除濕,但是要對室內的濕度控制在55%左右,以免濕度過低導致電氣設備在運行過程中產生靜電,得不償失。
對整個項目的配電室應該盡量遠離腐蝕性物質釋放源,并處在常見風向及夏季主導風向的上風位置。如果受到條件限制,不能選擇上風位置,也應盡量避免將配電室設置在腐蝕性物質釋放源的下風側位置。配電室的防腐間距具體如表3所示。如果受到項目整體平面布置條件的限制,而只能靠近腐蝕性環境車間時,則針對1類和2類腐蝕環境,配電室的窗戶應避免向腐蝕性物質釋放源方向開門或開窗,但是可以打開采光窗。如果必須開門通風,則可以采用套間或者走廊的形式隔開,并且采用彈簧門。
1)對車間外部用線路應盡量避免采用架空線路的形式敷設,如果因為多種條件的影響而必須采用架空線路時,需要選擇鍍鋅金桔及橫擔、線路需要選擇防腐型鋼芯鋁絞線,同時,為了提高線路的防污閃電壓并增大爬電巨鹿,線路中需要選擇防污絕緣子。線路進入車間所使用的穿墻套管的耐壓等級需要適當提高一到兩個等級。
2)車間內部管線的敷設。針對車間內部的腐蝕性環境,應當盡量采用銅塑線穿硬塑管沿地面、墻體進行內部暗敷設。如果需要對線路進行穿鋼管引出,則應該在鋼管外側套聚氯乙烯管提高鋼管的抗腐能力,并在鋼管與聚氯乙烯管之間的縫隙中灌注瀝青防腐漆,最后利用橡膠封泥進行封口。
在腐蝕性環境中,為了避免電氣設備遭到腐蝕,在電氣設備的安裝過程中需要選擇密閉型防腐箱體結構使腐蝕性物質與電氣設備隔離開來,在電氣設備的外殼接縫間隙及外殼出入口采取密封措施。另外,應該在箱體內部加裝電加熱器,當箱內開關斷開時,電加熱器會自動進入運行狀態,從而有效避免腐蝕性氣體及潮濕空氣的進入,杜絕事故的發生。
在部分腐蝕環境中所安裝的控制箱、控制盒等,雖然采取了一定的措施進行防腐,但是由于腐蝕環境過于惡劣導致出現爬電及漏電現象。因此,為了避免防腐能力不夠而發生的漏、爬電對工作人員的人身安全帶來影響,應當采用36 V安全電壓作為控制回路的電壓。通常的做法是選擇容量適宜的BK型控制變壓器,采用一次連接的方式連接至電機主回路同一供電電源上,二次36 V用作控制回路電壓,主回路所選用的交流接觸器的吸臺線圈的電壓為36 V。為了防止采用36 V電壓時吸力不足,需要對控制回路的電壓降進行計算,從而合理的選擇車間內機旁控制箱的進線截面和長度。
針對腐蝕性環境中的接地設備,其線路截面應該適當增加,同時需要采用熱鍍鋅方式進行防腐。在進行地下線路敷設時,盡量避免選擇受到腐蝕液體直接侵蝕的地帶。如果無法避開,則需要在接地溝中灌注長效的接地降阻劑,然后再向地溝回填中性土并夯實。
在腐蝕性環境中應選擇壽命長、顯色改進型氣體點光源,同時并對燈具的總體數量進行適當控制,以降低維護工作的工作總量。另外,腐蝕性環境中的照明配電線路應該采用全速電纜以及護套電線沿墻及屋面明敷設或者利用電纜橋架結構進行內敷設。不能利用導線穿管敷設線路。
密封結構的質量對電氣產品的防腐能力具有較大的影響,因此,對電氣設備密封結構進行強化設計,對提高電氣設備的防腐性能具有重要作用。具體可以從以下幾個方面入手:
1)對設備的外殼結合面間隙可以采用填充和密封措施進行處理;2)對旋轉電機的軸承部位可以采用內部取路結構;3)靜止設備可以采用止口結構及密封填料綜合處理的方式,同時也可以采用高分子液體密封材料進行密封;4)在電氣設備工程施工的過程中,應保證結構的外殼滿足當前腐蝕性環境下設備的防腐性能要求。
防腐材料的合理選擇是提高電氣設備防腐性能的重要手段之一。腐蝕物質的種類不同,其腐蝕原理也存在差別,在不同的腐蝕環境中,設備防腐材料的選擇與電氣設備的防腐性能存在直接關系,因此,必須對防腐材料進行合理選擇。在進行防腐材料的選擇時,需要對設備本身的性能、結構要求以及腐蝕介質對材料的要求等方面的因素進行綜合考慮,從而選擇最佳的防腐材料。
在煤化工項目中,由于生產環境腐蝕性較強,電氣設備在使用過程中,容易受到腐蝕,而對其本身的運行安全性及穩定性產生影響。為了保證腐蝕性環境中電氣設備運行的安全性及穩定性,需要從設備的選型、施工的整個過程進行控制,做好各方面的防腐措施,保證電氣設備長期穩定安全的運行,保證煤化工項目的安全順利開展。
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