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摘要:随着石油化工生产规模不断扩大,多品种的联合化生产装置趋向大型化、超大型化方向发展。企业爆炸具有火灾损失大、影响面广,需要控制爆炸性气体混合物的形成或缩短爆炸性气体混合物滞留时间,控制电气设备线路产生高温的可能性,设计中应采取有效的预防性措施,以保证易燃气体、易燃液体的蒸气与空气混合物闪点低于或等于环境温度。对于连续出现爆炸性气体混合物的区域,在设计时应采取合理措施尽量减少爆炸事故的发生。因此,本文对石油化工企业电气防爆设计进行探讨。
关键词:石油化工企业;电气防爆;设计
石油、天然气及其产品作为石油化工生产的原料,存在一定的危险性。这些石油化工产品大部分都属于易燃烧易爆炸的物品,如果所在环境有一点火花,那后果不堪设想。而电气设备在运行过程中就特别容易产生火花,例如:漏电、短路、静电、电火花等等,都特别容易产生火花。而这些火花的产生就很可能引起爆炸或火灾,这样不仅仅会给企业带来巨大的财务损失,更重要的是会让企业员工的生命安全受到威胁。因此,石油化工企业在电气安全方面要比普通场所的电气设计要求高得多。
1对石油化工电气进行防爆设计的必要性
保证石油化工电气的防爆设计水平对于促进石油化工企业的安全生产具有十分重要的意义。石油化工产品对于我国的建材、轻工、纺织、机械、交通、电子、能源以及农业等多个行业的生产、发展都具有重要的影响,关系着人们生产、生活的各个方面。近年来,全球经济的增长速度持续放缓,加之欧债危机的影响,造成国际油价的持续走高。虽然我国逐渐加大了石油开采的力度,然而由于我国天然气及石油资源的稀缺,导致我国在石油方面对外具有很大的依赖性。在这种严峻的形势下,若要促进我国经济的持续健康增长,必须做好石化企业的安全管理工作,而做好石化电气防爆设计工作正是其中一个重要的环节。
2化工事故的特点
2.1火灾燃烧的热值较高、火势大。石油化工企业内部储存有大量的原油及化工产品,这些产品都属于高热值物品且极易燃烧,燃烧的火势能够在极短的时间内蔓延开来,且火势能够在几秒钟内蹿高至十米乃至数十米,且在燃烧的过程中会伴随有喷溅、爆炸等使得燃烧的液体发生大面积的扩散进而造成火势的快速蔓延。
2.2石油化工企业发生火灾时,燃烧区域的面积大且不规则,由于石油化工企业中汽油、柴油等属于液体具有较强的可流动性,流动的燃烧液体将使得石油化工企业的火灾面积呈现出随意性和扩大性。不利于消防作业实现对于火势的快速控制。
2.3石油化工企业内的化工设备等高大、密集、复杂,在火灾发生时将会导致火势呈现出立体化的特点,加之各类生产设备密集、复杂,要想在后期消防作业中实现对于火势的控制难度十分巨大。
2.4石油化工企业发生火灾时。由于其内部所具有的大量易燃物品将会使得灭火救援工作面临着大量的不可控因素。易燃物的燃烧容易引发爆炸、有毒气体泄漏、腐蚀性物质喷溅、立体火灾以及地面流淌火等的复杂的火场环境。致使灭火救援工作无法快速、有效地展开。针对石油化工火灾现场复杂的火情需要根据燃烧物质的不同选取针对性的灭火剂和灭火方法。
2.5石油化工企业火灾燃烧将产生大量的有害物质和气体,这些有害物质和气体不但会对周边环境产生较为严重的影响,同时也会对灭火救援工作产生极为严重的阻碍。
3石油化工企业电气防爆设计策略
3.1电气防爆设计及设备选型
在电气设备使用过程中,很可能会出现电弧或电火花的外泄,为了防止这种情况的发生,我们要努力降低电气设备表面的温度,石油化工企业防爆厂房的选择一般分为三种,隔爆型、增安型、还有正压型。还有在电气设备选型前,我们一定要正确的查看和分析爆炸危险区域的等级,还有爆炸危险物品的种类和分级。通过这些条件限制,我们尽量选择相对合适,符合生产环境的电气设备。而我们必须知道我们所选择的电气设备的级别和组别,不能低于石油化工生产环境以及爆炸危险品的级别和组别,如果爆炸危险物品存在两种或两种以上的混合物,那么我们就该选择的电气设备的防爆级别较高的。
3.2电气防爆设计的细节
3.2.1配线的敷设
设备所使用的线路应该选择敷设在非防爆区域内,尽量选择危险性较小的环境并远离释放源;电缆或钢管在通过不同区域时产生的孔洞应该用非燃材料作为封堵材料;如果敷设线路要沿着输送易燃液体或易燃气体的管道敷设,应尽可能沿着具有危险程度低的一侧;敷设线路的原则就是尽量避免可能的机械损伤,振动,腐蚀以及高温地方。若不可避免时就应该在其周围采取必要的保护措施,如在爆炸危险场所应严格禁止架空线路的跨越,并且在爆炸危险场所附近架空线路时应高保证线路与爆炸危险场所边界距离大于1.5倍杆塔的高度。
3.2.2配线的电气、机械性能要求
于爆炸危险的环境中对配线的电气、机械性能要求比较严格,比如要求绝缘电线和电缆所能承受的额定电压必须高于500V,且不低于正常工作时的电压。正常工作时,中性导线的绝缘层的额定电压应与相线绝缘层的额定电压相等,要有相同的的保护套。在1区范围内,宜用铜芯电缆。在2区的范围内,宜用铜芯电缆。铝芯电缆应用在具有一个可靠的措施如铜铝过渡接头的情况下。铝绝缘芯线或电缆在连接时应该用焊接,在与电气设备(照明灯具除外)连接时也应该采取适当的过渡接头。线路敷设,一般非特殊情况时,不应该有中间接头。
3.2.3静电接地
尽可能在化工防爆厂房中不要使用便携或移动设备,因为钢套管之间的碰撞和摩擦,可能会产生火花,使得它成为释放源。为了满足防爆的需要,电力线大多设定为明设。这么多的管道的长度是不同的,容易形成不同的感应电压与电势。化工企业防爆厂为了防止不同电位的金属件之间由于释放电荷产生的电火花以及防止操作人员因为操作电气设备而收到危害,必须采取防静电接地措施。
4在石化工程项目的电气设计中注意事项:
4.1在设计环节中,应严肃工作流程.强化程序意识。内部经常产生电弧或电火花的电气设备需要增加安全程度的检验。增安型电动机要满足国家标准,还要配备合适的保护装置。在设计中不能为了规避安监等部门的审查而隐瞒或虚构工艺条件。
4.2设计工作除了强制性规范中已有明确规定之外,在生产过程中使用明火的设备附近,或炽热部件的表面温度超过易燃物质引燃温度的没备附近可划为非爆炸危险区域。
4.3通风系统必须用非燃性材料制成,其结构不得有产生体滞流的死角,设备要与通风系统联锁。运行前先通风,要等到在通风量大于电气设备及其通风系统容积的倍时才能接通主电源,而且要求通风系统内的气体不应含有易燃物质,或其它有害物质,当通风系统的当风压低于时应自动断开电气设备的主电源或发出信号。
结束语:
总之,石油化工企业生产本就是一项危险性较高的工作,尤其是在企业电气设计中,一旦设计不当,就会加剧化工企业生产危险,引发爆炸,损害石化企业经济利益和人员生命安全。所以在石化企业生产以及电气设计中,一定要提前采取措施,做好全方位的爆炸危险等级降低、电气设备优化选择以及电气合理设计,切实保证石化企业生产安全,促进石化企业经济发展。
参考文献:
[1]石油化工企业电气防爆设计研究[J].武云泽.山东工业技术.2017(14)
[2]浅谈石油化工企业电气防爆设计[J].孙清海.科技与企业.2014(13)
[3]浅谈石化企业中的电气防爆问题[J].林涛.石化技术.2018(02)