電氣設計中的常見問題及處理措施

修銘

(中海油石化工程有限公司，山東 濟南 266101)

1 電氣設計對化工企業的重要性

在企業發展過程中，化工企業具有其自身的特殊性，由于化工企業生產過程工藝流程較為復雜，如工藝存在高溫、高壓、腐蝕性等危險作業，因此，在進行電氣設備設計時，要對設計各環節進行充分論證檢查，避免工作出現漏洞。加強設計過程中的檢查，不僅可以為后期工作消除隱患，同時可以保護企業不發生安全事故，所以在進行電氣設計工作時，專業產品設計人員要根據實際生產情況，結合化工企業設計標準來開展作業，確保各環節設備電器系統運行正常，更好地符合化工企業需求。

2 化工企業電氣設計中的常見問題

2.1 電氣設備選型問題

經過調研，發現化工企業生產環節涉及到高溫、高壓、腐蝕、爆炸等諸多風險作業環境，因此，在進行化工電氣設計時，要對各環節所存在的安全隱患進行全盤考慮，嚴格依照設計標準和實際應用效果進行周密設計，確保設備從設計安裝到使用符合企業相關需求。然而，在實際應用過程中，由于化工企業多數考慮資金成本，對電氣設備選擇時無法嚴格依照其設計標準進行電氣施工或安裝作業，由于各項偷工減料對企業埋下了一定的安全隱患，這一影響不僅對企業人員安全存在威脅，嚴重時可能會影響企業經濟效益[1]。

2.2 缺乏電氣消防系統

化工企業在進行電氣設計時，要充分考慮電氣設備和系統的消防功能，由于化工企業在進行作業時危險系數較高，因此，在設計時從開始就要對設備進行火災報警系統安裝。在進行火災報警系統設計時，由于空間大小、溫度、空氣濕度等各影響因素不同，使得引發火災的因素也存在多種多樣。因此，在進行火災探測器的選擇上，實際電氣設計要根據設計過程選擇更加合理的火災探測器，在設計過程中，對接地系統設計火災電氣系統應得到接地系統的支持，確保公共接地和特殊接地系統是設計中的關鍵。在實際電氣設計過程中，由于出現不符合使用環境標準或接地不正常的情況，例如，地線和鋼筋裸露在表面，這一問題很可能影響電氣設備電流循環現象，從而降低電器的導電率。

2.3 電氣設計缺乏相關標準化

如今，在工業行業生產過程中，電氣設計環節無論是從工藝還是設備選擇等方面都要分步驟進行。對現有的電氣設計標準，由于標準不同無法對其進行嚴格約束管理，這就使得電氣設計過程所出現安全和質量問題頻發。對此，在進行化工設計過程中要選擇專業的指導人員和設計人員進行電氣設備前期的設計，確保化工企業工藝等方面數據充分的前提下，對電氣設備開展設計，避免電氣設計過程中出現差錯，導致化工企業生產出現負面影響。在我國多數化工企業中，由于線路的功率容量通常不超過8 000 kVA，然而多數化工企業在進行電氣設計時未將此標準應用到電氣設計過程中，或對電氣設計型號選擇時對化工企業電力系統造成負面影響。因此，為了能夠保證化工企業電氣設計更具優勢，不影響化工電氣系統，確保供電系統穩定，因此，要加強企業安全用電。

2.4 電氣設計人員對化工專業知識不足

在進行電氣設計環節中，也會涉及很多專業技術。因此，需要電氣設計技術人員對設計理論知識進行了解，并對化學生產工藝熟悉掌握。化工企業在改進電氣設計管理工作時，還可以與設計單位通力協作。從目前的發展情況看，有一些電氣設計單位在進行設計管理工作時，技術人員之間缺少實際工作交流，而設計隊伍的優勢也沒有得到體現，最后給化工企業在進行電氣設計時埋下隱患。除此之外，在進行電氣設計時，還會涉及很多化工知識，而設計人員對這些基礎知識的理解水平程度不夠，并且對化工企業給出的有關數據統計理解也不夠細致，使設計單位對化工企業在進行電氣設計時產生很多誤解導致引發安全隱患，從而給化工企業造成經濟損失[2]。所以，化工企業需要定期為設計人員開展專業培訓，有效提升他們的專業技能水平和安全意識，熟練掌握企業安全設計規程，避免在電氣設計環節中出現一些不必要的安全隱患。

3 化工企業電氣設計的影響因素

3.1 生產工藝與物料

化工企業的生產工藝和原料是化工企業生產的基礎，與其他企業設計的要求不同，化工企業有其自身的設計標準。化工生產的工藝較為復雜，設備的操作人員需要對生產工藝有著一定的了解才能夠駕馭這一工作。同樣的，對于設計人員來說也一樣，不同設備的設計位置直接決定了生產工藝流程的順暢和生產的工作效率。對于生產車間，設計人員要了解生產的工藝流程才能夠順利進行設計；而對于倉庫和儲存車間設計來說，了解原料和產品的化學性質以及兩者間可能發生的反應更為重要。目前我國的化工行業發展迅速，綜合工藝流程逐漸趨于成熟，這也對設計人員提出了更高的設計要求。產品和原料化學性質的不同也決定了它們的存儲和運輸方式不同。比如，液態的化工產品，一般只能裝在液體罐車，而固態的化工產品，也要根據其是否與外界空氣發生反應等選擇敞開或密閉運輸，了解這些必要的內容能夠使化工企業的設計更加合理規范，設計更加精準。

3.2 化學反應裝置

不同的生產工藝流程會產生不同的化學反應，有一些反應平緩，而有一些反應劇烈，如果沒有選用正確的材料來構造化學反應裝置，可能會造成安全事故。比如，與氯元素有關的反應往往會產生霧狀氯化氫，具有一定的腐蝕性，沒有正確的化學反應裝置支持的情況下，可能會腐蝕材料造成產品泄漏。正確掌握材料的性質，選用經濟合理、能夠滿足生產需求的化學反應裝置所需的材料是設計人員的必備技能之一。

3.3 電氣設備

電氣設備相當于化工生產的動力來源，就像一座城市離不開水電一樣，一個化工企業也離不開電氣。現在的科技較為發達，自動化、智能化水平的提高使得化工產業也迎來了發展的新機遇。電氣設備為化工企業提供能量，保證生產工藝能夠穩定進行，保障生產生活的物質基礎。但是由于化工企業生產的特殊性和危險性，因電氣問題而引發發生火災、爆炸等事件屢見不鮮。這就要求設計人員能夠對電氣設備的布置進行合理的規劃統籌，既要保障化工企業的正常生產經營活動，又要保障化工企業生產的安全問題。一般來講，化工企業對電氣設備的要求更為嚴格，最重要的是企業內工作人員規范使用電氣設備，避免因操作失誤而造成安全事故。

4 化工電氣設計中問題的解決策略

4.1 積極完善電氣設備選型

首先，可以通過對電氣設備的選型，選擇合理的工作型號使之與電氣相關的工作相匹配，從根源上解決安全事故的發生。為了達成這一目標，對化工企業的各部分組成要進行危險等級的劃分，然后經過相關技術人員調查并給出有效的建議后，合理選擇對應區域的電氣設備。比如，在特種作業設備的地方，在選配過程中要格外注重火花泄漏等問題，選擇防爆或隔爆的電氣設備。而在靠近居住辦公區的地方，不僅要考慮安全因素的影響，同時也要注重相關的噪音等危害人體健康的問題。在選配完成后，要對設備的施工落地進行嚴格把關，提高設備的施工質量[3]。

4.2 及時做好防爆車間的接地靜電工作

除了設備選型，防爆車間的靜電也是一大安全隱患。有關化工企業內著火的報道，大多數的化工企業失火事件是因為靜電引起。由于在設計施工時，設計人員的疏忽或施工人員的疏忽等，防爆工廠的靜電接地設計不合理，導致在實際的生產運營過程中靜電的積累，加上工廠中有大量易于傳導的金屬機械等設施，一旦靜電的積累量達到一定程度，就會產生電火花，在碰到易燃易爆的物品時，能夠瞬間燃起火苗。并且化工企業中有很多的易燃物，一旦接觸到就可能導致大面積的火災，不僅會造成企業財產損失，嚴重時威脅人們的生命健康，并對社會產生重大負面影響，引起社會恐慌。因此，及時做好靜電接地工作，防患于未然，是對化工企業財產的保護，也是對企業工作人員人身安全的保證。這就要求設計人員對化工生產的工藝流程爛熟于心，設計較為合理的防火間距和靜電接地設計。同時企業也要安排維修人員對設備進行定期檢修，避免疏忽導致靜電積累。

4.3 提高化工電氣設計的標準化

提高標準化設計能力，要求設計人員在進行電氣化設計時，采用規范標準的設計手段，利用正規有權威的設計軟件進行設計，同時出的圖紙要簡單易懂，符合設計規范標準，有計劃地進行企業的個性化設計。

4.4 提升電氣設計人員職業素質

在進行電氣設計工作時，設計人員還需要具備較強的專業技能，對化工工藝流程也需要有一個全面了解，并根據電氣設計標準和實際情況有效結合，從而設計出更為合理的電氣方案，推動化工企業電氣設計的發展，有效提高電氣設計工作質量，減少安全隱患發生的概率。另外，當設計單位進行電氣設計工作時，各設計部門還需要做好配合工作，對化工企業周邊生產工藝環境、技術條件等進行分析，有利于設計方案與實際情況相契合，減少安全事故發生。在大型化工企業中，要想電氣設計方案更加合理化，這就需要相關設計工作者之間加強合作交流，對設計過程中各環節涉及的信息進行共享，有效提升設計工作的工作效率。除此之外，設計團隊需要根據團隊中每個人的工作特長進行工作分工，更好地促進電氣設計工作的開展，有效保證電氣設計工作開展的質量和合理性，更好地推動化工企業的發展。

5 化工企業中電氣設計需要優化的環節

5.1 防爆電器的防護能力

對一些在室外使用或者易接觸水源的防爆設備，在設計時應需要加強防護，采用防護等級在IP55 以上的防爆機殼，可以避免觸及帶電零元件和外部任何方位噴灑來的水進入，從而有效增強電器的保護能力。

5.2 消防用電機不宜設過載保護

在化工企業中，還存在很多易燃易爆類危險品，因此對電氣的消防設計要求格外嚴格。在電氣設計中，能正常運行的電動機都需要設短路保護、接地故障保護、過載保護、低電壓保護等。但消防負荷卻不同，由于火災發生需要爭分奪秒，應全力保證消防泵用水量、排煙風機應保證煙氣迅速排出，人員安全逃生，如果故障不嚴重，電機又可以正常運行，即使電機過熱不能正常運行，消防用電機也可以不用設計過載保護，只需設短路保護即可。

5.3 設備連接時應注意螺紋規格和電纜外徑

在進行電氣設備設計時，應盡可能先探究連接管的螺紋規格，例如：常見的螺紋規格有NrP 螺紋、公制粗牙螺紋、公制細牙螺紋、英制圓錐及圓柱管螺紋等，在設備連接管連接時，可能會受連接口螺紋規格影響。統一確定接口可以避免出現不匹配、密封性差的現象，優化設備的防爆性能。防爆電氣多采用電纜進出，且設計時標明電纜外徑，以此來保障其后續應用。由于這些都與設備接口處密封圈與電纜的配合有關，因此，要加強重視，否則會引起漏氣影響安全。

6 結語

綜上所述，化工企業在生產過程中對電氣設計的需求較多，本文提出的化工企業電氣設計中的常見問題只是電氣設計中遇到的一小部分問題。在實際的電氣設計中，設計人員必須精益求精，嚴格遵守國家相關的設計標準，要不斷加強自身學習，運用新專業知識和技能，使自己的知識體系更加完善，時刻掌握電氣設計行業的最新趨勢，提升工作效率，在能夠滿足化工企業的安全生產的基礎上，盡可能為企業節省成本，為社會發展作出貢獻。