天然氣生產裝置防爆電氣安裝技術要點

高獻磊(新奧股份·新地能源工程技術有限公司，河北 廊坊 065000)

0 引言

天然氣是優質、高效、清潔的能源。隨著我國天然氣工業高速發展，天然氣設施建設在工業發展建設中已占據重要部分，天然氣液化工廠、LNG接收站、天然氣儲備調峰站、天然氣門站等裝置已在全國各地涌現。由于天然氣爆炸導致的危害較大，而其又存在諸多易燃易爆的因素[1]，因此在天然氣生產儲存過程中做好防爆工作尤其重要。電氣儀表設備作為天然氣裝置內不可或缺的輔助設施，起著非常重要的控制、檢測、緊急切斷等作用。但在實際工作環境中也比較容易產生電弧、電火花以及炙熱表面，因此它又是天然氣裝置中極易導致事故發生的危險源。防爆電氣設備具有防水防爆的功能，在爆炸火災危險環境中使用，可以大大提高天然氣裝置的安全系數。目前生產銷售防爆電氣設備的廠家繁多，防爆電氣設備又多為非標產品，安裝環境、防爆防護等級、容量、尺寸又各不相同，一時還未有統一的標準作為指導。同時在施工安裝過程中，施工人員對防爆電氣的認識不夠充分，對安裝及后續維護保養不夠重視，導致防爆電氣安裝使用過程中不合格現象頻繁出現，嚴重者導致火災事故的發生。本文就天然氣場站防爆電氣的進場驗收及安裝維護進行探討，并提出有效的預防措施來促進防爆電氣安裝施工的技術水平。

1 防爆電氣產品的特點和分類

防爆電氣設備主要指在爆炸火災危險場所使用的不會引起周圍爆炸性環境點燃的電氣設備。常用的防爆電氣設備主要分為防爆電機、防爆接線箱、防爆儀表設備、防爆開關類設備和防爆燈具等。它的原理主要是用外殼限制爆炸、限制點燃源能量、用附加措施提高設備安全程度、用外殼或介質隔離點燃源等形式。

防爆電氣設備主要用于煤炭、石油及化工等含有易燃易爆氣體及粉塵的場所。按照環境不同，可分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類：Ⅰ類為煤礦井下電氣設備；Ⅱ類為除煤礦、井下之外的所有其他爆炸性氣體環境用電氣設備；Ⅲ類為除煤礦以外的爆炸性粉塵環境電氣設備。其中，Ⅱ類又可分為ⅡA、ⅡB、ⅡC類，標志ⅡB的設備可適用于ⅡA設備的使用條件；ⅡC可適用于ⅡA、ⅡB的使用條件；ⅢA類：可燃性飛絮；ⅢB類：非導電性粉塵；ⅢC類：導電性粉塵[2]。

2 防爆電氣設備在安裝維護中的常見問題

2.1 設計圖紙及技術協議要求不夠全面

隨著工業建設不斷向數字化、模塊化發展，天然氣裝置的自動化程度越來越高，這就需要用到大量的電氣、自控設備。在設計出具施工圖紙時，往往都是按照現場情況隨機選擇設備的容量、回路、尺寸等，這就導致了所有到場設備均是按照現場要求進行配置制作，無法做到標準化、統一化。因此，設計圖紙要求是否全面詳細尤為重要。而在現場設備材料采購過程中，往往因為設計要求提出不夠全面導致了到貨的設備防爆性能不能滿足現場要求。尤其是成套設備的供貨，成套設備涉及多個專業，但在技術協議談判過程中往往以設備專業為主，不夠重視防爆性能的要求，或要求不詳細、不全面。目前主要的設備供貨商所配備的電氣設備大多都以外委為主，所以很容易導致主體設備滿足現場環境使用要求而配套的防爆設備不滿足要求的情況發生。例如在火災爆炸危險區內，電機及防爆箱的供貨滿足現場環境使用要求，而成套供貨的配電線纜為非阻燃耐火電纜，或者設計要求為隔爆而到貨設備為本安(也滿足現場環境使用要求)的情況導致無法通過驗收的現象。因此，設計要求的詳細、全面尤其重要。

2.2 設備到貨檢驗不夠重視

設備安裝使用前最重要的一項工作就是檢查驗收。首先，對大型成套設備則需要出場檢驗。針對安裝使用在防爆區域的設備往往都是因為節約人員成本而減少到廠人員，削減電氣等配套設備專業人員的數量，從而導致防爆電氣產品質量的不可控。其次，在單個防爆設備，如：燈具、防爆箱、儀表設備等到場后不能及時檢驗，或者檢驗人員不具備防爆設備檢驗能力，無法及時對防爆設備的真偽、結構、要求等防爆質量做出真正判斷，從而使不合格產品被安裝使用導致驗收不過或事故發生。最后，防爆設備市場產品種類繁多。設備生產廠家數不勝數，因防爆設備的非標性、取證的復雜性、檢驗取證費用成本高等特點導致部分生產廠家存在僥幸心理。而在產品銷售上又缺少檢驗機制，就導致了常見的貼牌套牌、產品接合面、結構形式不達標等現象發生。

2.3 施工人員對防爆電氣設備安裝要求不了解

在現場安裝使用過程中，防爆設備的保管、運輸、安裝都有著嚴格要求。目前多數現場施工人員因為沒有受到相關培訓，對防爆設備的保護不夠重視，導致在安裝過程中破壞防爆接合面、防爆結構等問題的發生，從而使防爆產品失去防爆性能。常見的現象主要有：防爆設備在接線調試過程中，打開內腔后防爆接合面被劃傷或銹蝕；私自在防爆設備外殼上開孔增加進出線口數量；防爆接合面螺栓未緊固全；防爆進出線口的封堵密封膠圈被去掉或隨意切割導致密封膠圈與進出線或防爆口不匹配造成電纜松動；一個進線口同時穿進2根及以上電纜；隔爆設備進出線口使用本安格蘭密封；防爆設備未按照防爆分區安裝；防爆設備的接地線未安裝或安裝不合格；防爆電氣設備的預留口未正確有效封堵等。

3 防爆電氣設備安裝施工的相關技術措施

3.1 精化完善設計圖紙要求

設計圖紙是設備選型的依據，更是設備選型到貨的基礎和保障。防爆電氣設備種類繁多，結構樣式多樣，又多為非標產品。因此設計圖紙的要求是否詳細、全面能夠直接指導選型，包括但不僅限于防爆設備的防爆等級、防護等級、材質、功率、進出線口數量與尺寸、密封方式、安裝方式等。在大型成套設備采購時，需在技術規格書中提出防爆產品的使用環境要求及電纜和附件的選型要求。并將各類防爆電器的技術要求加以明確細化，填寫在簽訂的技術協議中，以規避設備供貨商因要求不明確而生產供貨不滿足現場使用要求的現象發生。

3.2 加強防爆產品的采購與保管

防爆電氣的采購直接關系到防爆產品質量的好壞與供貨周期的長短。目前市場上生產銷售防爆產品的廠家種類繁多，產品魚龍混雜，很多小的供應商在競爭激烈的市場背景下，很容易鋌而走險銷售未經過認證的套牌產品。由于防爆要求不斷更新，產品形式、結構也逐步發生改變。因此防爆電氣產品的采購應盡量選擇大廠產品，并及時做好與供貨商的技術交流與出廠檢驗。同時對設計提出的要求進行跟蹤落實，以保證采購產品的質量合格。設備到貨后應及時組織相關專業人員及監理單位進場檢驗，按照對防爆產品的設計要求逐項檢查其防爆標志、銘牌信息、設備圖紙、防爆合格證，3C認證、外觀、進出線口、接合面等是否完整良好[3]。檢驗合格后及時入庫保存并建立完整詳細的管理臺賬，防爆電器的保管要采用專門庫房妥善保管。

3.3 對防爆電氣設備的安裝使用相關人員進行專業化培訓

在實際工業生產中，安裝人員的不重視、不專業也是產生失爆現象的主要原因之一。在實際的運輸安裝過程中，安裝人員往往對產品的防爆點不夠了解，造成設備運輸時產生撞擊、翻滾、劇烈震動。在安裝調試過程中常常表現為：敲打、撞擊、硬物摩擦防爆面，造成防爆面機械損傷及破壞防爆性能；未保證有關密封膠圈、金屬圈完好及電纜護套伸入器壁長度和線嘴壓緊余量等；未有效接地，緊固件螺栓、螺帽、墊片不全，銹蝕等。這些都是安裝維護人員對防爆產品性能及重要性認識不足造成的。因防爆產品在生產裝置中，常屬配套設施，因此不能引起足夠重視，由未經過專業培訓的人員承擔安裝任務，從而為后續工作埋下隱患。隨著工業化裝置逐步增加，防爆設備使用越來越多，加強相關人員的專業化培訓便顯得愈加重要。

3.4 加強生產安裝市場監管

防爆是由防爆產品合格和產品安裝維護合格兩部分組成的，兩者缺一不可。因此，杜絕失爆現象的發生，不但要從生產銷售上去抓，還要從安裝維護上去抓。這就迫切需要加強生產銷售市場的監管監督，增大對易燃易爆場所防爆電器安裝維護的檢查力度，出臺相關政策，加強專業培訓以杜絕不合格產品的生產、銷售、安裝使用，從而建立一個良好的市場秩序，提高整個防爆行業的質量水平。

4 結語

防爆電器的生產安裝是爆炸和火災危險環境中電器設備引起危險事故的重要保障，直接關系到整個生產裝置的安全運行。為此，在實際的設計、生產、安裝、使用維護過程中，都要嚴格按照防爆要求開展管理工作，圖紙要求要詳細全面，生產銷售要認證，安裝維護要合規，操作人員要熟悉了解。只有將每一步都嚴格把關，并不斷地關注行業發展動向、總結經驗，才能為爆炸和火災危險環境裝置的安全生產提供有力保障。