石油化工行業中防爆電氣設備的應用分析

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

0 引言

石油化工行業中易燃易爆物品較多，因此對防爆電氣設備的使用要求越來越高。顧名思義，防爆電氣是因為具有防火防爆的特性，可以應用于爆炸危險級別較高的場所中，隨著時代的發展，現代安全管理理念已經深入人心，在石油化工行業中防爆電氣已經成為必不可少的重要設施。通過調查發現，目前用于石油化工行業的防爆電氣大概能占到市場的90%以上。在石油化工行業生產、運輸、儲存等各個環節中到處都存在危險性較高的化學品，基本都屬于易燃易爆物品，如果安全管理得不到有效落實，就會增加安全事故發生的機率，威脅到現場人員的生命安全，同時也會給企業造成無法挽回的經濟損失，通過防爆電氣設備的使用可以有效的消除安全隱患，確保安全生產。

1 防爆電氣設備的應用環境分析

防爆電氣設備所使用的線路通常被稱為安全型電路，其主要特點是將電氣設備運行期間開關啟停、觸點接觸等產生的電火花或者熱效應控制在一個非常低的范圍內，所產生的能量不足以引燃設備周圍的易燃易爆物質，并且通過參數的設置可以將出現故障的電路及時切斷，從而保證安全生產。目前在石油化工行業中防爆電氣設備的應用環境主要包括以下三個方面：

一是易燃易爆物質為氣體，這在石油化工行業中也是最為常見的，發生爆炸的機率也最大；

二是易燃易爆物質為可燃性粉塵，這種物質可以在空氣中燃燒，當懸浮在空氣中的可燃性粉塵濃度超過爆炸下限時，一旦遇到火花就會引發爆炸事故，其危害也是相當大的；

三是易燃易爆物質的儲存、運輸、稱重、包裝等環節，如果操作不當同樣會引起火災、爆炸。

以上三種環境中同時還可能伴隨著腐蝕、有毒、高溫、高壓等特殊條件，這對防爆電氣設備的要求會更高。

2 防爆電氣設備的應用

2.1 防爆電氣設備的選型

在石油化工行業中選擇合適的防爆電氣設備必須保證生產安全，不同的危險區域所防爆電氣設備類型也不相同，防爆電氣設備應與爆炸危險場所的區域等級、爆炸物質的級別或組別相符。在設計之初，相關設計人員需要充分考慮現場的實際情況，首先應盡量將易產生火花的電氣設備安置在危險區域之外，其次盡量減少危險區域內電氣設備的數量，最后必須安置在危險區域內的防爆電氣設備必須滿足相關規范的要求，如果設計過程中應用到了新工藝、新技術，也必須保證電氣設備的防爆性能良好。在易燃易爆危險區域內還有可能伴隨著化學腐蝕、鹽霧等危險物質，會影響到防爆電氣的安全使用，因此在選型的時候也要充分考慮到這方面的問題，選擇抗腐蝕、抗鹽霧的設備，還要做好必要的防護。針對粉塵環境，需要在電氣設備外殼加裝保護，還要限制設備表面溫度不要過高，以防引燃粉塵。

2.2 防爆電氣設備的分類

按照防爆電氣設備的防爆原理進行劃分，防爆電氣可以分為以下8種類型。

(1)隔爆型：該類型的主要特點是用一個隔爆外殼將容易產生電火花、電弧或具有危險溫度的電氣設備與周圍環境進行隔離，當發生爆炸時隔離外殼能夠承受爆炸所帶來的壓力而不損壞，同時還會起到冷卻、阻燃火焰的作用，從而成功將爆炸隔離。

(2)增安型：該類型是針對正常工作狀態下不產生電火花、電弧的設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備的安全性更加可靠。

(3)本質安全型：該類型的電氣設備本身是安全的，它所產生的電火花、電弧無法引燃周圍的易燃物，這是由于電氣自身電路的各項參數受到了限制，或者說通過保護措施來限制電氣產生火花時的能量，使其低于周圍易燃物的臨界點。

(4)正壓型：該類型的設備一般需要使用鼓風系統，在電氣設備的外殼內充入保護性的氣體，使電氣外殼內的壓力增大，一般達到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入設備外殼內，起到防爆的目的。

(5)充砂型：顧名思義，就是在電氣設備的外殼內填充大量的砂粒材料，當電氣設備出現電弧、明火或者出現危險溫度時阻止引燃設備周圍的可燃性物質，以防止爆炸的發生。

(6)油浸型：這種防爆設備的應用不是很廣泛，常常使用在特定的環境中，但起到的作用也是不容忽視的。該類型設備的電氣元件都會浸入在絕緣的、不易燃的保護油當中，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：該種電氣設備是利用澆封劑將易產生火花、電弧的設備或者電子元件密封起來，阻止環境中的可燃性物質與其接觸，這樣可以起到很好的防爆效果。

(8)無火花型：該類型的防爆電氣都是嚴格按照設計規范進行生產的，按照技術要求在規定的范圍內使用就不會出現火花、電弧以及危險溫度，從而不會引燃環境中的可燃性物質。

2.3 防爆電氣設備的安裝注意事項

為了充分發揮防爆電氣設備的良好性能，必須嚴格按照技術規范的要求進行安裝，如果存在規范施工的情況，則有可能導致防爆電氣設備的防爆性能失效。

2.3.1 防爆電氣設備的接地

其實所有電氣設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。針對有金屬外殼和鎧裝電纜的防爆電氣設備，按照要求都必須設置外接地螺栓，同時還必須標注接地符號“〨”；如果是便攜式可移動的電氣設備可以不設置外接地螺栓，但是必須保證接地良好。還有些電氣設備不需要或者不允許接地，可以按照要求不設置內、外接地螺栓，這些在技術規范上都有著明確的說明與要求。

2.3.2 金屬配管的連接

在防爆電氣設備安裝工程中主要采用金屬配管，經常出現的問題也是金屬配管的連接。在規范中已經明確了易發生爆炸的危險區域中應選用螺紋連接的方式，螺紋上還必須涂有電力復合脂，而不可以使用套管焊接的方式。另外，在規范中也做了規定，防爆電氣設備的金屬配管不允許使用對口焊接的連接形式，如果使用的金屬配管是鍍鋅管或者管壁厚度小于2mm的鋼制導管也不可以使用熔焊進行連接。

2.3.3 電纜的引入施工

在防爆電氣設備安裝施工過程中，電纜引入是出現問題比較的多的環節之一，尤其是隔爆型與增安型設備，容易造成設備的密封性差，從而影響到設備的防爆性能。在電纜引入施工中需要注意的問題是：應確保引入電纜護套的外徑與設備密封圈的內徑相匹配，如果兩者之間的誤差過大則會影響到密封性；當電纜進入到設備的引入口處時必須將壓實，否則影響到密封效果；一個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量就會造成密封不好；沒有使用的穿線孔要及時進行封堵，如果出現遺漏，后期又檢查不到，則會影響到密封效果。

2.3.4 防爆電氣設備的布線施工

按照規范要求，在爆炸危險區域內的導線必須敷設在配管內，并按照技術規范要求安裝隔離密封盒。如果配管內的絕緣導線超過三根以上，按照要求總的截面面積不能超過配管截面面積的40%。在布線施工中所選擇的護套必須具備良好的阻燃性能和耐腐蝕的性能，否則絕緣層破損會導致防爆電氣設備失去防爆效果。

2.3.5 做好防爆電氣設備的日常維護管理

要想保證防爆電氣設備具有良好的防爆效果，應做好日常的維護管理，及時進行檢修，消除設備故障，排除安全隱患。首先，防爆電氣設備的維護管理應由專業人員來完成，組建專業的工作隊伍，要做到每天對設備進行一次巡查，對設備表面出現的破損、儀表精度下降等問題要及時解決。每三個月對所有的防爆設備進行一次全面檢查，對其防爆性能進行測試，及時消除安全隱患。其次，在日常的維護管理中要注意檢查設備的防雷、接地系統是否良好，防止因出現斷路遭受雷擊或者設備發生電弧現象，引發爆炸與火災。最后，對于高強度運轉的電氣設備要進行重點管理，縮短檢查檢修的周期，并定期更新，重點檢查設備是否出現破損、防水性能是否良好、接地系統是否完好等，確保設備的安全運行。

3 定期開展防爆電氣設備的風險評估

針對石油化工行業中的防爆電氣設備定期開展風險評估，可以有效的規避電氣設備風險。在開展風險評估工作時需要重點關注三個方面：

其一，對爆炸危險環境進行評估，其中涉及到該危險區域固有的危險等級以及當前影響區域危險程度的因素指標。

其二，對防爆電氣設備的性能進行評估，包括各種類型的防爆設備性能是否良好。

其三，對安全補償措施進行評估，評估內容包括設備管理人員的資質、設備的日常管理、日常的檢查測試、設備的監測預警等方面。

在石油化工行業中存在的固有危險源較多，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中的固有危險源，一旦爆炸條件形成其后果不堪設想。通過有效風險評估，及時消除安全隱患，提高電氣設備的防爆性能，是確保石油化工企業安全運行的重要保障。

4 結語

總之，石油化工行業的全面快速發展，對防爆電氣設備的使用與維護提出了更高的要求，確保防爆電氣設備的安全穩定運行是企業安全生產的重要保障。相關人員應了解防爆電氣設備的應用環境、設備的選型及分類，要嚴格按照技術規范的要求進行安裝施工，做好日常的維護管理工作，對設備定期開展風險評估，以保障防爆電氣設備的性能良好。