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化工企业防爆电气设备选型和运用

2020-06-17 来源:步旅网
化工企业防爆电气设备选型和运用

摘要:化工企业防爆电气设备正确选型对维护企业安全生产具有重要意义。本文对化工企业防爆电气设备选型进行研究,阐述了化工企业防爆电气选型依据、防爆区域划分,对防爆电气设备选型时要注意的问题进行了探讨,为化工企业防爆电气维护管理人员提供一些参考。

关键字:化工企业,防爆电气,设备选型 1. 引言

化工企业生产过程中需要的介质很多具有易燃易爆性质,为了避免电气设备在运行过程中引发爆炸等安全事故,要求使用防爆电气设备。在综合分析防爆结构、电气设备类型以及危险区域分区等内容的基础上选择合适的电气设备,对于保障企业安全生产,降低企业运行成本具有重要意义。

1.

化工企业防爆电气设备选型依据

根据《爆炸性环境设备通用要求》(GB3836.1-2010)规定,爆炸性环境电气设备分为I、II、III三类,I类为煤矿瓦斯气体环境,II类为除煤矿瓦斯气体之外的其他爆炸性气体环境,III类为除煤矿之外的爆炸性粉尘环境,因此在化工企业防爆电气设备应该从II类和III类中进行选择。

防爆电气设备选型的首要原则就是安全问题,选用的设备必须与爆炸性物质的级别、组别以及爆炸危险区域等级相一致;其次是防爆电气设备应用要具有环境适应性,要考虑环境温湿度、气压及外壳防护等级等满足要求。

1.

化工企业防爆区域划分

3.1危险源确定

在化工企业一些生产设备周边可能会存在一些易爆物质,为了准确划分爆炸物质的危险性,首先要了解易燃易爆物质的特点,并且与电气设备安全性关联起来,准确划分危险区域,确定危险源。化工企业危险源主要有三种类型:

持续性爆炸源。如在油水分离部位、储罐装置排气口等会出现易燃易爆物质挥发与空气的混合体,构成可燃性介质,一旦遇到能量源就会引发爆炸性安全事故,这类爆炸源具有不可排除性,预计会有长期释放或短时频繁释放的可能,根据生产需要可以允许该易燃物质保持存在。

第一级爆炸源。在生产设备正常工作情况下,在密闭部位可能存在一些易燃物质,这类爆炸源有时出现在生产区域,有的也不会在生产空间释放,属于一种间断性存在的物质。

第二级爆炸源。电气设备运行时一般不会形成易爆物质,如某些泵类设备,但在某个特定时间段,如生产环节中的排气口、法兰、管道接头、安全阀等部位会产生易爆物质,形成二级爆炸源。

3.2易燃易爆区域划分

防爆危险区域划分是为了选择正确的防爆电气设备,根据爆炸危险程度的高低,区域划分主要取决于爆炸危险源的释放程度,结合爆炸源特点,分析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影响,合理确定区域等级。化工企业中一般划分为0、1、2三个区。0区是可以达到持续爆炸要求的区域,在石油化工企业生产过程中,一般很少存在0区危险场所。1区是具有一级爆炸源的场所,化工企业在进行生产设计时要合理规划,尽量避免出现1区。2区是具有二级爆炸源的场所,这类场所在化工企业中出现较多。

在危险区域局部位置合理设置通风可以有效将使爆炸气体的浓度,在化工企业工厂区的死角、障碍物等部位,需要恰当提高爆炸危险区域的等级。

3.3爆炸性气体危险区域范围

化工企业中爆炸性气体危险区域划分有严格规范要求,需要考虑的因素较多,如爆炸性气体释放源级别、通风条件如何、所处厂区位置、爆炸物特性、是否存在障碍物等,还要将生产环境条件一并考虑。厂房内部需要结合生产实际情况划分爆炸物危险范围,如果空间较大,易燃物质质量较小,要根据空间确定爆炸危险范围。如果爆炸性气体存在大量释放的可能,需要将气体释放到至少15米以外的区域,并将该区域定义为2区。如果厂房内含有比空气密度小的爆炸性气体,要保证气体在厂房屋面1米以下,或者在厂房最高点2米以下的爆炸性气体浓度低于下限值。如果厂房内有超过空气密度的易燃易爆性物质,要保证至少每2小时进行一次通风换气。

1.

化工企业防爆电气设备选型注意事项 4.1辨别危险场所环境类别

不同的爆炸性介质对防爆电气设备的防爆结构和防爆设计要求不同,因此需要辨别危险场所环境是爆炸性粉尘环境还是爆炸性气体环境。针对粉尘介质的生产场所,DIP是主要的防爆标志,有DP与DT类型之分,其中DP为防尘型多用在可燃性为11区与可燃性非导电粉尘环境中,而DT为尘密型,在爆炸性粉尘10区及其他爆炸性11区环境中较为常用。针对防爆气体进行的涉及,主要使用dII BT4、dII CT6等类型的电气设备。当环境中同时存在可燃纤维、粉尘以及爆炸性气体时,应选择粉尘与气体双防爆设备,如ExdIIT4或DIPA21T4。

4.2明确爆炸性气体混合物爆炸级别

爆炸性气体混合物爆炸级别根据产生爆炸气体的介质不同进行划分,有IIA ,IIB,IIC三个等级,如丙烷属IIA级,甲烷气体、乙烯属IIB级,乙炔和氢属IIC级。电气设备附近爆炸性气体或粉尘与空气形成的混合物在一定条件下被表面引燃的临界温度,是引发爆炸的最小温度,从组别T1到T6随着引燃温度的降低,其电气设备的防爆要求逐级提高。

防爆电气设备的组别与级别应高于爆炸性气体气体混合物的组别与级别。尤其当易燃性物质超过两种时,应以最高危险程度的组别与级别选择防爆电气设备。

4.3环境对防爆电气设备的选型要求

化工企业因环境影响,很多电气设备会受到严重腐蚀,导致生产受到影响,如供电电缆受到腐蚀、接地系统或避雷装置接触不良等现象,降低了电气设备的防爆性能,严重时可能发生安全事故。生产环境对防爆电气设备的选型要求,要结合应用环境特点,考虑环境内化学的、机械的、物理的、霉菌等不同因素影响,综合评估后选择合理的防爆电气设备。布置到爆炸危险区域的电气设备,如果防爆要求不能满足场所要求,要采取正压通风来降低爆炸气体和粉尘的浓度,可以使用B级T4组隔爆型设备,石化化工企业中爆炸性气体环境较多,选择电气设备时应以防止气体爆炸为主,多使用II类电气设备,具体可参考国标《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058—2014)。

1. 总结

为保证企业生产运行各项工作的安全实施,应将防爆电气设备的选型及应用提升到应有高度,尤其应结合自身实际制定相应选型策略,注重电气设备的安全性和使用可靠性,确保防爆电气设备性能的充分发挥,保障化工企业安全生产,促进社会和谐发展。

参考文献

[1]刘进杰,石油化工企业电气防爆设计的探讨[J],通讯世界,2017(22):201-202.

[2]张路军,李会静,对化工企业防爆电气设备的选型探讨[J],数字化用户,2013(19):48.

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