化工企業電氣設計中的常見問題及處理辦法

董鴻章，竇明，楊亞紅(中國平煤神馬集團開封興化精細化工有限公司，河南 開封 475000)

0 引言

近幾年來，化工企業搭載國內經濟高速列車進入發展快車道。伴隨著快速發展，該領域的安全標準也逐漸受到廣泛關注。對于化工企業的電氣設計環節，需要設計人員依據化工企業實際情況，依照標準全力做好標準化設計工作，以滿足化工單位實際需求，并將各類安全隱患發生概率將至最低，對整個化工企業的安全統籌起到積極作用。

1 電氣設計對化工企業的重要性

化工行業的特殊性在與此類企業在生產過程中會涉及腐蝕、高溫、高壓等各類危險因素，如果在設計環節存在遺漏就會埋下安全隱患，進而發生各類安全事故。因此，化工企業的電氣設計工作需結合化工單位實際情況，并依據化工設計標準進行設計，保障各環節設備電氣系統安全穩定運行，只有這樣才能給化工企業創建安全良好的工作環境，保障該領域的高速發展。

2 化工企業電氣設計環節中凸顯的問題

2.1 電氣設備選型問題

上文提到化工企業的各生產環節涉及腐蝕、爆炸、高溫、高壓等各類不穩定因素。需要在化工電氣設計環節將以上安全隱患進行通盤考慮，并依照設計標準進行周密設計，相關電氣設備依照設計進行采購安裝。但不少化工企業因資金或成本考慮，未依照設計標準選擇標準電氣設施或在安裝過程中偷工減料。以上行為將會對企業埋下安全隱患，甚至對經濟效益乃至企業人員安全構成威脅。比如化工設備區域的電氣電源應采用TN-S系統作為接地方式以及低于1000v的感應鼠籠式電動機支路的載流量應大于電動額定電流的1.25倍，化工電氣設計人員都應謹記，以電氣設備發揮最佳狀態。

2.2 電氣設計缺乏相關標準

化工行業的電氣設計環節，無論在是在工藝設計還是電氣設備選型方面都是分開進行，現有電氣設計的標準無法對其進行管理和約束，這就導致在進行電氣設計過程中電氣設計的安全質量無法得到保障。此外，在進行化工設計過程中缺乏專業指導或設計人員在進行電氣設計前期為對化工企業工藝進行充分了解，或對現有工藝數據未進行足夠參考，都會導致電氣設計過程中出現缺陷，進而造成化工企業生產造成負面影響。如國內多數化工單位，10KV單回路租用線路的功率容量通常不應超過8000KVA。但多數化工單位為在進行電氣設計時，并未將此標準應用至化工電氣設計中，或是單獨進行電氣設施型號設計，這就會對化工企業電力系統造成負面影響。此外，如果電氣設計能夠不足，也會影響化工電氣系統，造成供電系統運行不足，給企業安全用電造成影響。

2.3 變電室防火設施設計不合理

上文將化工電氣設計過程中的不足進行綜述，電氣系統安裝完畢后，所處周邊環境的防火措施亦同樣重要。但是諸多化工單位在進行變電室設計施工時，并未給與高度重視或相關安全措施不到位，變電室安全防火性能差，極易發生各類安全事故。在國家特種行業的相關規定中，對變電室防火、相關關施工措施以及安全門數量標準都有明確標準。如變電室安全門應設置至少2道門，以防安全事故發生造成沖擊，但多數化工單位只設計安裝一道門，埋下安全隱患。

2.4 生產設備缺少接地或接地無效

任何企業的大型設備都要有電氣接地系統，如果接地操作缺失或無效，在發生電氣事故時極易造成重大安全事故，以某化工單位發生電氣事故為例，該單位在設計生產過程中存在多個爆炸危險區域，依照標準應選擇2家以上單位對爆炸危險區域進行設計施工，但該企業初于成本考慮僅讓一家設計單位對爆炸危險區進行設計，由于設計環節未將設備接地問題進行考慮，致使最終該企業化工設備沒有接地，其余電氣設備接地操作也存在漏洞，最終因接地隱患問題造成嚴重安全事故，化工單位出現重大經濟損失及人員傷亡。

2.5 電氣設計人員對化工專業知識不足

化工企業的電氣設計環節，涉及多類專業知識，電氣設計人員既要精通電氣設計必要知識，對化工企業的工藝也需要進行充分了解。此外對化工企業進行完善的電氣設計需要設計單位團隊的通力合作，但目前了解到的情況卻是不少設計單位在進行化工電氣設計時，多缺乏高效率溝通，團隊設計的優勢未有效進行發揮，就容易在設計過程中給化工企業埋下電氣隱患。此外，化工企業設計過程中多涉及各類化工專業知識，設計人員往往對此類專業知識掌握不足或化工單位提供數據未進行詳細參考，在此背景下設計單位對化工企業進行電氣系統就會出現各種問題隱患，進而造成嚴重經濟損失。最后，多數設計人員應及時補充自身知識水平，不斷提升團隊人員技能水平，及時熟知最新頒布安全設計規定法規，避免在電氣設計過程中埋下安全隱患。

3 完善化工電氣設計的相關策略

3.1 積極完善電氣設備選型工作

合理選擇電氣設備，讓其與現有化工企業電力系統相匹配，就能夠有效降低各類安全事故的發生。如想實現此目標，就必須在生產設計前期將化工企業中的危險區域依據等級進行劃分，然后由專業電氣人員對危險區域具體情況選配相應電氣設備，由于化工企業多涉及特種作業設備，所謂在選配過程中為避免設備火花外泄，應選防爆或隔爆型電氣設備，化工企業依據設計單位設計嚴格選配電氣設備。此外，電氣設施多存在隱蔽性，容易造成忽視進而形成安全隱患，需在施工環節上給與高度重視，保證電氣施工質量。

3.2 制定完善化工領域電氣設計標準

電氣設計標準的制定，能夠讓設計單位在進行電氣設計時依照相關標準進行設計，有效降低電氣設計難度，設計單位也可節約更多時間，將精力放置在化工企業關鍵環節或部位上。同時，化工電氣設計的不斷完善還能實現設計人員的充分溝通，共同研究規避化工企業相關問題，以保證化工電氣設計的高質量完成。

3.3 及時做好防爆車間的接地靜電工作

因化工單位防爆車間的接地靜電設計施工不規范引起的火災事故屢見不鮮。對于化工單位來說，火災隱患造成的經濟損失是巨大的，出現火災很難進行有效控制。因此，在設計環節上及時保障設備接地以及靜電釋放，依照需求設計施工相關電氣設備，規避各類安全隱患，讓火災事故發生幾率將至最低。對于多數化工企業，廠房多為防爆車間，且生產現場多存在金屬操作臺，各類電氣元件在交匯過程中容易出現靜電或感應點位，如沒有有效的靜電接地，就容易出現電火花情況，電氣設計單位應在對化工單位完全考慮的情況下，對化工工藝工藝進行詳細了解，電氣管路布局依照相關規定。避免電火花的出現，做好電氣設備的接地設計工作。

3.4 提升電氣設計人員職業素質

上文提到，在進行化工單位的電氣設計時，設計人員不僅需要具備專業電氣設計知識，更應對化工相關知識進行了解，將電氣設計標準與化工企業實際情況進行結合，這樣設計出來的電氣方案才能更佳可靠，只有設計人員的專業素質不斷強化，才能保障化工電氣設計工作質量的高效性，減少各類安全事故的發生。此外，在設計單位在進行電氣設計過程中，各設計部門進行充分交流，對化工企業周邊環境生產工藝、技術條件以及企業相關要求統一明確，只有這樣才有利于電氣設計方案符合化工企業實際情況，規避各類安全隱患。尤其對于大型化工設計方案，設計人員更要通力合作，共享各類環節信息，真正實現零距離交流，設計團隊根據設計人員特長分配電氣設計任務，提升團隊設計能力的同時，保障電氣設計質量。

4 化工企業中電氣設計需要優化的環節

4.1 防爆電器的防護能力

有人認為防爆電器必然是防塵防水的，而事實上燈具、按鈕進水，端子短路等現象常常是因為防護等級不夠，因此對于戶外或有沖水可能的防爆電器均應采用防護等級IP55以上防爆外殼，即完全防止觸及帶電零部件，并能防止灰塵的有害沉積及從任意方向噴射來的水進人。

4.2 消防用電機不宜設過載保護

對于化工企業易然、易爆危險品，一般均設置可自動切換消防水泵，并有完善的電氣保護。但對于相對重要的保護對象，應保證正在運行的消防水泵能夠可靠地連續運行，防止因水泵的機械故障、電機軸泵損壞、電源電壓低等使電機過載而發熱及電機跳閘，保證消防用水，挽救國家財產的損失，防止事故擴大。當故障不太嚴重而電機又必須運行時，盡管電機過熱也不能停止運行，故消防用電機不宜設計過載保護，只設短路保護為好。

4.3 設備連接時應注意螺紋規格和電纜外徑

對于防爆撓性連接管，設計時應盡量了解所連設備或管材接口的螺紋規格，如NrP螺紋、公制螺紋(粗、細牙)、英制圓錐及圓柱管螺紋等，否則可造成配合不了或密封性差，影響防爆性能。許多防爆電器采用電纜進出，并已說明相應的電纜外徑，設計、應用時應注意這點，因為這涉及接口密封圈與電纜配合是否緊密，若不注意可造成過大則不易安裝；過小則易漏氣，影響安全性。

5 結語

電氣設計在化工企業生產中非常關鍵，在化工電氣設計過程中一定要加強對安全可靠與經濟合理的重視程度。不僅要借鑒國外成功的設計經驗，還要不斷的實踐進而使電氣設計中的標準逐漸完善，從而推動我國化工企業電氣設計得到進一步發展，使電氣系統的安全穩定運作得到保障。此外，還需要對有關設計人員的綜合素質加強重視，做好電氣實施的選型工作，對設計過程中的所有環節都要嚴格監督，確保設計方案的可靠性，為企業的穩定可靠生產打下良好的基礎。