導語：化工設計防爆電氣設備選型探討一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：將化工企業生產區域進行合理劃分，確定最科學合理的防爆電氣設備，對于保證企業正常生產和人員的生命安全有著重要的意義。本文從爆炸形成條件和原理入手，對化工設計防爆電氣設備選型和爆炸危險環境劃分進行了詳細的論述，可供相關人員參考。

關鍵詞：石化企業；防爆電氣；設備選型

石油化企業生產所需要的介質多具有易燃、易爆性質，需要避免電氣設備運行過程中形成電火花，這就要求使用防爆電氣設備。防爆電氣設備的規格型號是否與使用環境相符，直接影響企業的安全生產和運行成本，需要在電氣設計過程中嚴格、詳細、準確地對化工企業爆炸危險場所等級和介質級別進行劃分，選擇技術經濟性好的防爆電氣產品，并結合建筑物防火等級進行輔助設計，做好空氣的通氣等，避免或減小火災或爆炸對企業產生的破壞程度，是電氣設計時必須考慮的內容，本文主要從化工設計防爆電氣選型進行探討。

1爆炸形成條件和原理

易燃易爆物質狀態轉變速度很快，能量釋放過程中后會存高速的化學反應，爆炸形成的沖擊波會對物品造成嚴重的損壞。爆炸形成需要存在易燃物質，已經與空氣進地混合，而且存在著火源，這三個條件必需同時存在。在正常工作條件下，故障形成的火花、熱效應無法點燃介質混合物，該種電氣線路被叫作本質安全型電路，是一種重要的電氣防爆設備。而電氣設備在運行過程中，由于開路、觸點接觸等形成的電火花、熱效應，該種類型的電氣設備可以將火花能量控制在很低的范圍，無法將附近的易燃物質引燃，這需要控制好電路工作電壓和電流，對電氣元件參數進行限制，并配置可以快速切除故障的電路，可以達到本質安全性能。

2化工設計防爆電氣設備選型原則

爆炸危險區域內需要安裝合理的防爆電氣設備，爆炸危險區域外可以安裝普通的電氣設備。防爆電氣設備的選用需要結合爆炸級別、危險區域相匹配，可以更好地保證化工生產安全。如果相同生產區域中存在兩種危險級不同的爆炸物質，需要采用與爆炸等級相符的電氣防爆結構。非危險區域中多有用普通型電氣設備，但在異常情況下也存在著一定的危險性，需要做好非危險區域的評估，避免發生更大的事情。防爆電氣結構需要與危險區域相符，確定合理的防爆類型，應該結合爆炸危險器類型、區域危險程度等確定防爆類型。還應該根據環境條件確定電氣設備的防爆性能，確定采用戶內或戶外設備，戶內的電氣設備運行溫度確定在40℃就可以滿足要求，而戶外電氣設備需要在經受嚴寒酷暑、風雪和腐蝕氣體等因素的影響。防爆電氣設備的選用還應該考慮后續的維護保養，盡量選用結構簡單又耐用的防爆結構。還應該考慮防爆電氣的經濟效益、耗能和可靠性等方面。

3化工設計防爆電氣設備選型流程

受到化工企業生產環境的影響，很多電氣設備受到嚴重的腐蝕，一些生產設備無法持續運轉，控制開關由于腐蝕而產生漏電現象。供電電纜和架空線路也會受到腐蝕，避雷裝置和接地系統存在接觸不良現象，電氣設備的防爆性能降低。如果電氣設備出現問題，可對化工企業生產帶來影響，嚴重情況下，會出現安全事故，直接對工作人員的生命安全造成威脅，需要在使用化工電氣過程中關注如下幾點問題：（1）了解電氣設備使用環境是否存在易燃易爆氣體、粉塵。不同爆炸介質在電氣設備周圍，需要采取不同的防爆設計。針對防爆氣體進行設計，主要采用dⅡBT4等類型的電氣設備。但粉塵介質存在的生產場所，需要電氣設備擁有DP標志，多用在爆炸10、11的生產區域。（2）爆炸性氣體生產區域可以劃分成ⅡA、ⅡB和ⅡC三個不同的等級，是根據爆炸性氣體進行劃分的，比如，氫氣、乙炔為ⅡC級，甲烷氣體為ⅡB，丙烷可以歸入ⅡA。（3）電氣設備附近爆炸性氣體或粉塵臨界溫度，是引起爆炸的最小溫度。（4）防爆電氣的合理選型，當化工企業生產環境中含有化學、機械等，需要嚴格根據規范要求進行選型，外地對處于爆炸危險條件下必須要安裝防爆電氣裝置的，防爆條件又無法達到要求，需要加強生產區域通風、減壓。很多化工企業在進行設計過程中，選用二類防爆電氣設備，多采用增安B型或隔爆B型電氣設備。（5)生產環境對防爆電氣設備的選型，需要結合周圍環境特點，考慮到化學、溫度等因素的影響。充分考慮到上述影響因素后，確定最合理的防爆電氣產品，針對安裝到爆炸危險區域的電氣設備，需要采取正壓通風來降低爆炸氣體、粉塵的濃度，石油化工企業中，多利用Ⅱ類電氣設備，比如，采用B級T4組隔爆型設備。

4爆炸危險環境劃分的根據

為了準確地劃分爆炸物質的危險性，需要先深入了解易燃易爆介質的特點，還應該掌握生產設備的作用，工程技術人員需要將介質和電氣設備的安全性關聯起來，結合規范要求進行操作，從而可以使危險區域得到準確的劃分，這就要求參照相應的設計規范要求，并考慮到可以產生的后果。需要在保證化工企業安全生產的前提下，防止將一些生產區域爆炸危險的區域進行不合理的提升，這樣會使得防爆性能提高而增加投資。易爆區域的劃分需要結合爆炸源特點，對爆炸環境進行評估，再分析該區域的通風條件等影響因素，最后，合理確定該區域的等級。4.1尋找爆炸源石油化工企業的生產設備，例如，供水泵、儲罐等附近會存在著一些易爆物質，對生產區域進行劃分時，需要明確易爆物質含量對危險等級進行劃分，主要存在著三種類型的爆炸源：（1）持續性爆炸源，根據化工企業生產需要，會保持該易燃物質持續存在。例如，某些儲罐裝置的排氣口，油水分離器等部位，會由于介質揮發等原因與空氣進行混合，從而產生可燃性介質，如果存在能量源就會引起爆炸安全事故。（2）第一級爆炸源，該爆炸物質有時出現在生產區域，有時不釋放到生產空間，是一種間斷性存在的物質。例如，在生產設備正常運轉條件下，在密閉部位或采樣點會存在一些易燃物質。（3)第二級爆炸源，電氣設備在運行時不會形成易爆物質，可是會在特定的時間內產生易爆物質，這就是第二爆炸源，例如，在電氣設備運行時，某些泵類設備會形成易爆性物質，但在生產時會偶然在法蘭、排氣口等部位出現容易爆炸的物質，但是，如果生產區域存在上述三種不同的爆炸源，這就是所謂的多級爆炸源。4.2爆炸場所的劃分需要結合爆炸場所易燃、易爆物質數量多少進行劃分，劃分成0、1、2三個區。0區，是可以達到持續爆炸要求的區域，1區為具有一級爆炸源的場所，2區是具有二級爆炸源的場所。還應該結合所在生產區域的通風情況進行劃分，如果具有很好的通風系統，可以將通風等級相應地降低，如果不具備良好通風條件，則需要將區域按高危險等級進行劃分。石油化工生產過程中，很少存在0區的危險場所，2區危險場所卻比較多，需要在進行化工設計時盡量避免出現1區，可以對爆炸場所進行合理的規劃。在局部位置采用機械通風可以有效地使爆炸氣體濃度降低，在石油化工場區的死角、障礙物等部位，需要合理地提高爆炸危險區域等級。應用墻或護堤等障礙物控制比重大氣體的擴散，將爆炸危險區域進行有效的限制。

5化工企業爆炸性氣體危險區域范圍

石油化工企業爆炸性氣體危險區域的劃分需要嚴格按照規范要求。根據釋放源級別和生產場所在廠區中的位置、易燃易爆物質的性質、可以達到何種通風條件、是否存在障礙物等進行確定，還應該結合生產需要和運行經驗進行整體性考慮。在生產廠房內部，可以采用廠房或車間劃分爆炸危險范圍，還應該結合化工生產實際情況。如果廠房內部空間比較大，而易燃易爆物質量較小，需要根據空間確定爆炸危險范圍。如果生產廠房具有大于空氣密度的易燃、易爆物質，需要保證生產廠房通風換氣次數不低于每小時2次，保證通風換氣不會受到限制。如果廠房高度超過1米，應該保證爆炸性氣體濃度低于該氣體爆炸下限值。如果廠房內含有比空氣密度小的爆炸性氣體，需在保證廠房屋面1米以下，或最高點下面2米區間的爆炸性氣體混合物低于下限值。還應該考慮廠房易燃物質最大數量以每小時釋放量的三倍進行計算，可不考慮事故發生時的爆炸的釋放量。把與空氣相對密度小于0.75的氣體定義為輕于空氣的氣體，超過0.75爆炸性氣體定義為重于空氣氣體。如果易燃易爆物質存在大量釋放的可能性，并將氣體釋放到15米以外的區域，需要將該區域定義為2區，如果液體生產物料操作溫度超過閃點，并存在著液體泄露的可能性，需要將爆炸危險區域合理地縮小。危險區域等級和范圍確定應該按照規范要求，還應該考慮到易燃物質釋放量、釋放速率、氣體密度、爆炸下限等，還結合石油化工企業地形特點和氣候條件進行確定。但實際的化工產品生產過程中，采用的生產工藝、電氣儀表、通風裝置等方式不同，在化工設計過程中需要根據具體情況來確定，方可以將爆炸危險區域進行劃分，可以為危險區域電氣設備選型提供依據。

參考文獻：

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[2]段永明.現代煤化工業項目防爆電氣工程施工質量問題探析[J].山西建筑，2018,44(18):181-182.

作者:單永峰  單位:中國石油天然氣股份有限公司廣東石化分公司