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山东春旭化工设计有限公司 山东济南 250014
摘要:近些年,我国的石油化工企业发展迅速,已经成为我国国民收入的重要组成部分。石油化工企业的生产过程具有连续性强、自动化程度高,生产环节具有易燃易爆的特点,一旦发生事故,其损失相当严重,不仅影响生产装置的正常运行。而且会造成重大的伤亡事故。国家也逐渐加大了对石油化工企业电气防爆安全设计问题的重视程度,基于此文章分析了石油化工企业电气防爆设计要点,以供参考。
关键词:石油化工;电气;防爆设计
引言
电气石油化工工业是我国国民经济的支柱产业,爆炸源多是石油化工生产中的重要特点。化工企业中的反应物料、介质及其泄露易燃和氧气等助燃性气体混合达到一定的比例形成的混合气体,决定了石油化工行业的防火防爆工作的艰巨性。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区。
1石油化工企业的生产环境及爆炸危险区域划分
石油化工企业在生产、加工、运输石油的过程中很容易产生爆炸性气体或爆炸性的粉尘,存在爆炸源,产生了很严重的安全隐患。我们主要将生产环境分为爆炸性环境和火灾危险两种,针对这种情况,在进行安全设计时一定要充分考虑相关的环境因素。所谓爆炸性环境就是含有爆炸性气体或粉尘的环境,如果在含有爆炸性气体的环境中发生引爆火花或处于高温条件下就会发生爆炸;爆炸性粉尘主要包括镁粉、铝粉等,在含氧量较低的环境中容易着火、一些可燃导电粉尘如石墨、焦炭等,会于氧气发生反应燃烧、可燃性非导电粉尘如聚乙烯、硫磺等、可燃纤维如棉花、人造纤维四种类型。
一般情况下,爆炸危险环境划分采用常规划分法,以环境释放源为基础,对爆炸危险环境作常规性等级划分。基于该方法下的爆炸危险环境等级有以下几种:(1)0 区。指具有连续性释放源特征的危险环境。在该爆炸危险环境中,释放源具有短期释放性,或者定期释放。(2)1 区。1 区主要指按照一定规律,周期性释放的区域。(3)2 区。指在一般情况下并不释放,只在特殊情况下释放,并且释放时间相对较短的环境区域。2 区所释放出的源一般称为二级释放源。(4)多级释放源。除了 0、1、2 三区之外,爆炸危险环境按照释放源来分类,还可划分出一个多级释放源区,该区的主要特点是具备多重释放源,且这些多重释放源还能进行自由组合。
2石油化工企业电气防爆设计要点
2.1电气设备合理选择
化工企业电气设计中,电气设备选择必须坚持合理、正确原则,尽可能的优选防爆设备,以此确保电气运行安全。目前,化工企业电气设计中选择频率最多的电气设备是无火花型防爆设备,该设备在运行工作时能全面杜绝电弧、电火花的产生,减少爆炸危险释放源的产生概率。无火花型防爆电气设备的绝缘材料与以往传统绝缘材料有所不同,使绝缘水平大大提升,有效避免热量堆积造成的温度过高,也起到了提高设备安全性,此外,这种新型的无火花型防爆电气设备还有相对结构比较简单,整体重量轻,这样在维修方面就相对比较方便,也正是由于无火花型防爆电气设备的这些优点,所以这类新型设备能够被广泛的使用。但值得注意的是,设备选型时应该采用完整性的原则,比如选择了隔爆型灯,相应配套的而开关就应该是隔爆型,而不能选择非防爆型的。
2.2 电气设计要点
2.2.1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環境并远离释放源;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。
2.2.2 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。
2.2.3 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。
3石油化工企业电气防爆设计注意事项
在石化工程项目的电气设计中,应把握好以下几点:(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。(2)在爆炸危险场所分类时,非爆炸危险区域没有释放源,易燃物质可能出现的最高浓度不超过爆炸下限值。使用明火的设备或炽热部件的表面温度超过区域内易燃物质引燃温度的设备周围的范围。以爆炸和火灾危险环境电力装置设汁规范中提供的典刑示例为参考,并结合已有同类工程的实践经验,综合考虑。(3)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)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。
4结语
综上所述,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,电气设备的安装、导线的连接都有可能遇到爆炸危险环境。一旦设计不当,设备、管线安装不好,就会加剧化工企业生产危险,引发爆炸,损害石油化工企业经济利益和人员生命安全。所以在石油化工企业电气设计中,一定要提前采取措施,做好电气设备优化选择以及电气合理设计,切实保证化工企业生产安全,促进化工企业经济发展。
参考文献:
[1]唐海洋,张剑,杨承山,刘磊.爆炸性环境用防爆电气设备选型及电气线路的设计[J].电气防爆,2011(1).
[2]熊小刚.石化行业工业建筑的防爆设计要点[J].建设科技,2011(19).
[3]孔庆富,郭文伟.石油化工企业防爆厂房建筑设计浅析[J].黑龙江科技信息,2009(7).
[4]杨永红,孟珊宇.对化工建筑防爆设计的研究分析[J].中国化工贸易,2012(5).
摘要:近些年,我国的石油化工企业发展迅速,已经成为我国国民收入的重要组成部分。石油化工企业的生产过程具有连续性强、自动化程度高,生产环节具有易燃易爆的特点,一旦发生事故,其损失相当严重,不仅影响生产装置的正常运行。而且会造成重大的伤亡事故。国家也逐渐加大了对石油化工企业电气防爆安全设计问题的重视程度,基于此文章分析了石油化工企业电气防爆设计要点,以供参考。
关键词:石油化工;电气;防爆设计
引言
电气石油化工工业是我国国民经济的支柱产业,爆炸源多是石油化工生产中的重要特点。化工企业中的反应物料、介质及其泄露易燃和氧气等助燃性气体混合达到一定的比例形成的混合气体,决定了石油化工行业的防火防爆工作的艰巨性。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区。
1石油化工企业的生产环境及爆炸危险区域划分
石油化工企业在生产、加工、运输石油的过程中很容易产生爆炸性气体或爆炸性的粉尘,存在爆炸源,产生了很严重的安全隐患。我们主要将生产环境分为爆炸性环境和火灾危险两种,针对这种情况,在进行安全设计时一定要充分考虑相关的环境因素。所谓爆炸性环境就是含有爆炸性气体或粉尘的环境,如果在含有爆炸性气体的环境中发生引爆火花或处于高温条件下就会发生爆炸;爆炸性粉尘主要包括镁粉、铝粉等,在含氧量较低的环境中容易着火、一些可燃导电粉尘如石墨、焦炭等,会于氧气发生反应燃烧、可燃性非导电粉尘如聚乙烯、硫磺等、可燃纤维如棉花、人造纤维四种类型。
一般情况下,爆炸危险环境划分采用常规划分法,以环境释放源为基础,对爆炸危险环境作常规性等级划分。基于该方法下的爆炸危险环境等级有以下几种:(1)0 区。指具有连续性释放源特征的危险环境。在该爆炸危险环境中,释放源具有短期释放性,或者定期释放。(2)1 区。1 区主要指按照一定规律,周期性释放的区域。(3)2 区。指在一般情况下并不释放,只在特殊情况下释放,并且释放时间相对较短的环境区域。2 区所释放出的源一般称为二级释放源。(4)多级释放源。除了 0、1、2 三区之外,爆炸危险环境按照释放源来分类,还可划分出一个多级释放源区,该区的主要特点是具备多重释放源,且这些多重释放源还能进行自由组合。
2石油化工企业电气防爆设计要点
2.1电气设备合理选择
化工企业电气设计中,电气设备选择必须坚持合理、正确原则,尽可能的优选防爆设备,以此确保电气运行安全。目前,化工企业电气设计中选择频率最多的电气设备是无火花型防爆设备,该设备在运行工作时能全面杜绝电弧、电火花的产生,减少爆炸危险释放源的产生概率。无火花型防爆电气设备的绝缘材料与以往传统绝缘材料有所不同,使绝缘水平大大提升,有效避免热量堆积造成的温度过高,也起到了提高设备安全性,此外,这种新型的无火花型防爆电气设备还有相对结构比较简单,整体重量轻,这样在维修方面就相对比较方便,也正是由于无火花型防爆电气设备的这些优点,所以这类新型设备能够被广泛的使用。但值得注意的是,设备选型时应该采用完整性的原则,比如选择了隔爆型灯,相应配套的而开关就应该是隔爆型,而不能选择非防爆型的。
2.2 电气设计要点
2.2.1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環境并远离释放源;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。
2.2.2 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。
2.2.3 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。
3石油化工企业电气防爆设计注意事项
在石化工程项目的电气设计中,应把握好以下几点:(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。(2)在爆炸危险场所分类时,非爆炸危险区域没有释放源,易燃物质可能出现的最高浓度不超过爆炸下限值。使用明火的设备或炽热部件的表面温度超过区域内易燃物质引燃温度的设备周围的范围。以爆炸和火灾危险环境电力装置设汁规范中提供的典刑示例为参考,并结合已有同类工程的实践经验,综合考虑。(3)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)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。
4结语
综上所述,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,电气设备的安装、导线的连接都有可能遇到爆炸危险环境。一旦设计不当,设备、管线安装不好,就会加剧化工企业生产危险,引发爆炸,损害石油化工企业经济利益和人员生命安全。所以在石油化工企业电气设计中,一定要提前采取措施,做好电气设备优化选择以及电气合理设计,切实保证化工企业生产安全,促进化工企业经济发展。
参考文献:
[1]唐海洋,张剑,杨承山,刘磊.爆炸性环境用防爆电气设备选型及电气线路的设计[J].电气防爆,2011(1).
[2]熊小刚.石化行业工业建筑的防爆设计要点[J].建设科技,2011(19).
[3]孔庆富,郭文伟.石油化工企业防爆厂房建筑设计浅析[J].黑龙江科技信息,2009(7).
[4]杨永红,孟珊宇.对化工建筑防爆设计的研究分析[J].中国化工贸易,2012(5).