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石化行业防爆电气设备的选型规范
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※ 石化行业防爆电气设备的选择要求


Ⅱ类非矿用防爆电气设备90%是用于石油、海洋石油、石油化工、化学工业和制药等行业(简称石化行业),这些行业中的危险化学品作业场所存在的易燃易爆气体/蒸气种类繁多,生产、储存、运输等环节工艺装备复杂多变,释放源种类繁多,爆炸危险因素难以分析判定。所以,对防爆电气设备的选型、安装和使用维护比矿用防爆电气设备要复杂的多。

◆ 选用防爆电气设备的五大原则:

 ◇ 要满足危险场所划分的危险区域来选用相应的电气防爆类型;

 ◇ 要根据危险环境可能存在的易燃易爆气体/粉尘的种类来选择防爆电气设备的级别和温度组别;

 ◇ 考虑其他环境条件对防爆性能的影响(例如:化学腐蚀、盐雾、高温高湿、沙尘雨水,或振动的影响);

 ◇ 保证安装使用维护的特殊性;

 ◇ 选用具有防爆合格证以及国家相应认证的产品。

※ 防爆电气设备应用的环境分类


◆ 具有易燃易爆气体/蒸气的爆炸危险性环境/作业场所。

◆ 具有可燃性粉尘的爆炸危险性环境/作业场所。

◆ 易燃易爆气体/蒸气和可燃性粉尘同时存在的环境/作业场所,在固态化工成品车间和其运输、包装、称重以及涂覆工艺装置中,这类场所较为常见。随着现代化工的发展,这种情况将更为普及,所以,此类场所防爆电气设备的选用已经越来越引起设计部门和石化企业的重视。

◆ 上述三种情况下又同时存在腐蚀性介质以及其他特殊条件(高温高湿、低温、砂尘雨水、振动)影响的环境/作业场所。

※ 防爆电气设备的选型


◆ 爆炸性气体环境

 ◇ 根据爆炸危险程度的高低,气体/蒸气危险场所划分为:0区、1区和2区,它们的划分主要取决于释放源(爆炸危险源)的释放程度,当然,场所中的建筑物结构、通风设施的能力以及场所所处的自然因素等都会对其划分有影响,甚至影响很大。

◇ 和化工装置内或排放口较小区域。对于1区、2区场所而言,企业一般为了提高安全程度,均愿意选择1区使用的防爆类型的电气设备。如果应用环境/场所是户外或有轻微腐蚀、沙尘雨水的2区时,往往愿意选用防护能力较强的防爆类型电气设备,例如:增安隔爆复合型“de”、增安型“e”、“n”型等。此外,在温度组别上,愿意选择高于应用环境气体点燃温度的组别。

 ◇ 对于0区场所,防爆电气设备只能选用“ia”等级的本质安全型。但国际电工委员会IEC60079-26《爆炸性气体环境用电气设备第26部分:Ⅱ类0区电气设备的结构,试验和标志》专门对0区使用的电气设备做了详细规定,规定中的结构类型已经不仅仅是ia防爆类型。目前ma防爆类型和防爆特殊型s均可以应用于0区场所。

 ◇ 在爆炸危险场所,往往同时存在化学腐蚀、盐雾以及其他特殊因素的影响,这些因素的影响不仅会破坏设备的电气性能和机械性能,更严重的是破坏设备的防爆安全性能,缩短设备的防爆安全寿命,使得设备的防爆安全性不确定。所以,在这类场所中选用防爆电气设备时,一定要确认其同时具有抗这些因素的能力。

◆ 爆炸性粉尘环境

 ◇ 可燃性粉尘危险场所的划分与气体危险场所相似,分为:20、21和22区。

 ◇ 纯粹的粉尘危险场所在石化工企业中比例不是很大,主要存在于煤化工和造粒工艺中。较为常见的是气体和粉尘同时存在的场所。

 ◇ 可燃性粉尘危险环境用电气设备防爆型式目前主要是用外壳保护型,本安型、正压型和浇封型。

 ◇ 对于上述的气体和粉尘同时存在的危险场所设备选型时,一定要选用气体与粉尘双重防爆的防爆电气设备,其防爆等级即要满足爆炸气体的特性,还要满足可燃性粉尘特性。这种双重防爆特性的电气产品是在2005年才开始由国内一些制造商批量生产。目前,国内在这类防爆电气设备设计生产上也不断提高,基本满足这类场所应用的电气设备种类需求。

※ 防爆电气设备的质量要求


◆ 石化行业防爆电气设备存在的质量问题

 ◇ 石油和化工行业生产中发生的爆炸事故主要有:高压、高温造成反应装置的泄露或爆炸;机械撞击、摩擦或静电点燃爆炸;电气火花或高温点燃爆炸。

 ◇ 由于石油和化工生产工艺和设施、环境的决定,防爆电气设备(除发电、拖动和分析、物质参数仪表外)基本是辅助生产的设备,所以,一些企业对其缺乏重视,盲目地追求利润指标,降低辅助设备购置的费用,而忽视了对人的生命和财产的安全,购置的设备质量差,防爆性能不稳定,甚至是劣质产品。

◆ 高质量防爆电气产品,是安全的重要保证

 ◇ 高质量防爆电气产品,体现在它的电气性能和防爆结构设计合理,防爆参数和环境指标要满足应用场所的要求,能够在安装、长期使用、维护和检修后仍然具备防爆性能。

 ◇ 制造防爆电气产品一定要严格执行国家标准的相关规定和应用环境的特殊要求。

 ◇ 相当部分的产品仅仅为了节省原材料,降低成本,达到测试样品满足标准的基本要求,取得防爆合格证即可,而忽视了用户在使用过程中防爆性能失效。

◆ 正确安装和使用维修,保证防爆安全性能

 ◇ 由于防爆电气的结构、工艺的特点,造成其防爆质量的保证与其他工业设备有极大的区别。

 ◇ 一般工业设备只要保证产品制造的质量满足要求,用户安装使用后就基本能够保证质量。

 ◇ 防爆电气设备不仅要保证在制造过程中防爆安全质量,而且,还要保证安装、使用和维护得当,才能真正达到防爆的目的。如此说来,防爆电气设备制造的质量和选型、安装、维护的正确在其实际应用中防爆性能的保证各占有50%的重要性。如果防爆电气设备选型、安装、维护不当,其掩盖的不安全因素比非防爆电气设备更危险,容易造成用户的麻痹意识。

所以,制造企业在设计制造时,要考虑到用户可能在使用过程中造成的失效问题。

◆ 树立正确的产品设计理念

 ◇ 国家标准是开发设计的最基本准则。

 ◇ 一个产品的开发设计不仅仅是满足国家标准和相关标准的规定,而且要从用户的安全利益出发,尽可能地考虑到用户可能在安装、使用、维护、维修过程中造成的失效问题。提高产品的安全裕度。

 ◇ 一个产品的生命力和先进性,主要体现在它的性能优越、工作可靠,其次才是它的实用性和外观。防爆安全性能的保证是企业设计制造最基本的道德理念,防爆安全的设计一定要围绕前者来实现。

 ◇ 在开发设计中,不能以降低成本作为依据,应考虑产品质量和安全裕度。

◆ 提高防爆电气技术水平,正确理解标准

 ◇ 开发设计产品,应首先对标准全面理解,不仅仅是标准的主要条款,还要考虑标准中的细节和注解。检验机构在审查检验时,是严格执行标准的规定,不能随意放弃标准中的某些条款和试验项目。

◆ 原材料和电气部件、配件的合理利用

 ◇ 要保证产品能够在不同环境和运行条件下的防爆性能,原材料的合理选择是非常重要的因素。尤其是非金属材料和胶粘、浇封材料。例如:非金属d型元件的可燃性能和耐火焰烧蚀性能;e型外壳的耐光照(在这里需强调灯具(指示灯)的灯罩耐自身光源的光照),耐热、耐寒性能。

 ◇ 合理的选择电气元件和材料同样是保证防爆性能的重要条件。例如:e型电流表的短路电流引起的发热和强度对防爆性能的影响;e型光源的合理应用;e型管型荧光灯的镇流器发热、不对称功率影响和灯座的特殊要求;d型灯具灯罩的耐冲击强度;引入装置的抗拔脱等。

◆ 合理的结构和科学的工艺保证产品的可靠性和稳定性

 ◇ 合理的结构设计,能够减少工艺环节、实现标准的各项规定。


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