依客思公司舉行防爆電器知識(shí)講座---石油庫(kù)電氣系統(tǒng)的防爆安全問(wèn)題
3月23日8點(diǎn)10分,我公司張工總工程師為骨干力量講解電氣知識(shí)講座,有關(guān)石油庫(kù)電氣系統(tǒng)的防爆安全問(wèn)題,并用BXX51防爆動(dòng)力檢修箱,BXD52防爆動(dòng)力配電箱舉例做具體說(shuō)明,通俗易懂,讓公司骨干力量更加深刻了解防爆電器相關(guān)行業(yè)的安全問(wèn)題,讓他們認(rèn)識(shí)到在生產(chǎn)防爆電器-防爆配電箱,防爆燈具,防爆操作柱等一些防爆電器方面更加應(yīng)該注意的細(xì)節(jié)問(wèn)題?,F(xiàn)講座內(nèi)容做總結(jié)如下:
0 概述
對(duì)于儲(chǔ)存輸轉(zhuǎn)具有易揮發(fā)、易流失特性的各種易燃、易爆油晶的石油庫(kù)而言,防火、防爆列于各項(xiàng)工作的*。石油庫(kù)電氣系統(tǒng)安全涉及防火、防爆、防觸電三大方面,主要由供電(變、配電所及發(fā)電機(jī)組)、輸電(輸電線路及附件)、用電設(shè)備、雷電、靜電以及雜散電流等子系統(tǒng)組成,各子系統(tǒng)都涉及防爆安全問(wèn)題。
1 油庫(kù)電氣設(shè)備的選型與安全
關(guān)于油庫(kù)電氣設(shè)備的選型,《石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)油庫(kù)各危險(xiǎn)場(chǎng)所進(jìn)行了等級(jí)劃分,并對(duì)各場(chǎng)所適用何種型號(hào)的防爆電氣設(shè)備進(jìn)行了規(guī)定。盡管這樣,仍有嚴(yán)重事故發(fā)生。1985年5月陜西某廠附屬油庫(kù)使用非防爆電動(dòng)齒輪泵抽油時(shí)引起油罐爆炸,燒死13人,重傷1人,直接經(jīng)濟(jì)損失80余萬(wàn)元。2003年1月,福建省某油庫(kù)用隔爆燈檢查油罐時(shí),隔爆燈跌落引發(fā)爆炸事故,死亡2人,油罐被炸毀。這些事故的發(fā)生,主要原因還是有關(guān)人員防爆概念模糊。對(duì)此,必須弄清以下問(wèn)題。
1.1 油庫(kù)電氣設(shè)備選型基本概念
(1)爆炸性氣體混合物:油庫(kù)場(chǎng)所主要存在油蒸氣與空氣的混合物,但也可能還有其他氣體,如乙炔氣體、二甲苯氣體、苯乙烯氣體、醋酸乙酯氣體等。
(2)爆炸性氣體混合物的分級(jí)與分組;按zui大試驗(yàn)安全間隙和自燃溫度分四級(jí)六組(1、HA、IIB、IIC級(jí),T1~T6組)。
(3)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的區(qū)域劃分
油庫(kù)內(nèi)危險(xiǎn)場(chǎng)所可劃為如下區(qū)域:
0區(qū):爆炸性氣體環(huán)境連續(xù)出現(xiàn)或長(zhǎng)時(shí)間存在的場(chǎng)所。
1區(qū):在正常運(yùn)行時(shí),可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的場(chǎng)所。
2區(qū):在正常運(yùn)行時(shí),不可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境,如果出現(xiàn)也是偶爾發(fā)生并且僅是短時(shí)間存在的場(chǎng)所。
(4)在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所不準(zhǔn)使用非防爆的電氣設(shè)備,選用防爆電氣設(shè)備應(yīng)符合國(guó)家規(guī)范的要求。0區(qū)通常不安裝電氣設(shè)備,必須安裝時(shí),只準(zhǔn)選用本質(zhì)安全型“ia”級(jí)¨區(qū)常選隔爆型“r和本質(zhì)安全型“1”;2區(qū)可選用隔爆型“d”、本質(zhì)安全型“i”和增安型“e”等。
(5)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所用的通訊設(shè)備必須是防爆的,其防爆等級(jí)不應(yīng)低于場(chǎng)所的防爆等級(jí)。輕油洞庫(kù)應(yīng)使用隔爆型(或本安型)單機(jī)和隔爆型電插銷(xiāo)。本安型單機(jī)與總機(jī)之間必須有安全隔離裝置(安全柵關(guān)聯(lián)設(shè)備),當(dāng)采用隔爆或隔爆型與本安型復(fù)合的單機(jī)時(shí),必須符合鋼管配線或鎧裝電纜配線要求。
1.2 當(dāng)前油庫(kù)電氣設(shè)備選型存在的主要問(wèn)題
一是不按標(biāo)準(zhǔn)選型,在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所內(nèi)仍使用防爆等級(jí)不合要求的電氣設(shè)備;二是使用非防爆工具、非防爆移動(dòng)通訊設(shè)備等;三是根據(jù)需要部分油庫(kù)換裝油晶,防爆電氣設(shè)備不符合要求。
2 油庫(kù)電氣系統(tǒng)的布線與安全
油庫(kù)電氣肪爆包括場(chǎng)所劃分、設(shè)備選型、設(shè)備安裝、配線工程、安全防護(hù)等方方面面。如果線路不符合防爆要求,仍然滿足不了整體防爆的目的。
2.1 油庫(kù)電氣系統(tǒng)的布線
油庫(kù)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所應(yīng)采用鋼管布線或鎧裝電纜,配電線路采用銅芯電纜,避免使用鋁芯電線。
洞庫(kù)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所,除埋地鎧裝電纜外,一般配線必須明敷,嚴(yán)禁在洞庫(kù)通風(fēng)溝中敷設(shè)電纜或鋼管配線,埋地鎧裝電纜不應(yīng)有中間接頭和埋地的接線盒。理由:①由于防爆接線盒不是密封的,接線盒進(jìn)水、潮濕漏電會(huì)導(dǎo)致設(shè)備帶電;②通風(fēng)溝中油氣濃,特別是在油罐清洗時(shí)溝內(nèi)可能導(dǎo)致油氣長(zhǎng)時(shí)間集聚,在溝內(nèi)敷設(shè)電纜是非常危險(xiǎn)的;③導(dǎo)線明敷便于檢查,導(dǎo)線穿在樓板里、砌在墻內(nèi)不宜發(fā)現(xiàn)線路問(wèn)題,給管理帶來(lái)麻煩。
架空線路嚴(yán)禁跨越爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所,與0區(qū)、1區(qū)為30m,與2區(qū)為1.5倍電線桿高度。
2.2 目前油庫(kù)電氣系統(tǒng)布線存在的主要問(wèn)題
有的油庫(kù)將電動(dòng)機(jī)電纜直接澆筑在混凝土里,而不采用鍍鋅鋼管保護(hù),給維修和更換電纜帶來(lái)困難。油庫(kù)長(zhǎng)距離鋼管配線沒(méi)有隔離密封盒的比較普遍;排水式隔離密封盒倒裝的也多處出現(xiàn);管線長(zhǎng)期積水,導(dǎo)線絕緣下降。安裝不規(guī)范,防爆附件不會(huì)使用,該用穿線盒的地方卻用普通彎頭和普通接頭也多處可見(jiàn)。危險(xiǎn)場(chǎng)所內(nèi)電氣設(shè)備拆除后線路線頭不作保護(hù)處理;使得線頭長(zhǎng)期帶電。
3 油庫(kù)電氣設(shè)備的安裝、使用、維護(hù)與安全
3.1 油庫(kù)電氣設(shè)備的安裝與接線
(1)安裝 盡可能把電氣設(shè)備安裝在危險(xiǎn)程度小的區(qū)域。例如遠(yuǎn)離危險(xiǎn)源,遠(yuǎn)離釋放源等。確認(rèn)設(shè)備適用于該危險(xiǎn)場(chǎng)所,熟悉現(xiàn)場(chǎng)含有的可燃性氣體的種類(lèi)和特性,如級(jí)別、組別(引燃溫度)、閃點(diǎn)、爆炸極限(上、下限)等。據(jù)統(tǒng)計(jì),易燃易爆氣體或蒸氣共有兩千余種,按它們的引燃特性分為I、ⅡA、ⅡB、ⅡC四個(gè)級(jí)別,T1~T6共六個(gè)組別。確認(rèn)安裝場(chǎng)所的環(huán)境條件與設(shè)備的要求是否相符,如海拔、環(huán)境溫度、相對(duì)濕度、大氣污染狀況、腐蝕性氣體情況等條件影響。海拔、環(huán)境溫度、熱輻射情況會(huì)影響設(shè)備溫升,大氣污染、腐蝕氣體會(huì)影響設(shè)備絕緣或?qū)е落P蝕使產(chǎn)品壽命縮短。按設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求,確認(rèn)安裝產(chǎn)品與設(shè)計(jì)要求相符(型號(hào)規(guī)格、電壓等級(jí)、額定電流、外殼防護(hù)、安裝方式、防爆標(biāo)志、引入方式、配線方式電纜、鋼管進(jìn)口螺紋及位置等)。防止危險(xiǎn)火花和危險(xiǎn)高溫等不利因素產(chǎn)生,如漏電火花、靜電火花、雷電火花、機(jī)械火花(金屬件的碰撞摩擦?xí)a(chǎn)生火花,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)采用防爆工具)、危險(xiǎn)溫度(外來(lái)熱源傳導(dǎo)、輻射導(dǎo)致溫度升高)等。確定安裝位置,設(shè)備周?chē)鷳?yīng)留有足夠的空間和通道。一般應(yīng)考慮以下因素:使用方便,便于操作、運(yùn)行、檢查修理、緊急情況處理(緊急斷電)等。避免不利因素影響,如水流、雨、雷、潮濕、熱輻射、高溫體、振動(dòng)等。
(2)接線 接線盒內(nèi)電氣間隙和爬電距離須符合規(guī)定。要先穿線后撥線,接地線留有余量,且長(zhǎng)于相線,其主要目的是當(dāng)移動(dòng)設(shè)備和線路受外力影響發(fā)生分離時(shí),使其先斷開(kāi)相線后斷開(kāi)接地線,以提高安全性。接線盒與主空腔之間可采用隔爆結(jié)構(gòu)、膠封結(jié)構(gòu)和密封結(jié)構(gòu)。貫通電纜時(shí)應(yīng)對(duì)電纜兩末端進(jìn)行嚴(yán)格的密封處理,防止通過(guò)電纜芯線之間的縫隙傳爆。為了達(dá)到這個(gè)目的,主要采用密封圈式密封、澆鑄固化填料密封和金屬密封環(huán)密封等密封形式。
3.2 油庫(kù)電氣設(shè)備使用與維護(hù)的注意事項(xiàng)
(1)日常運(yùn)行維護(hù)檢查時(shí),應(yīng)盡量避免打開(kāi)防爆電氣設(shè)備的密封盒、接線盒、進(jìn)線裝置、隔離密封盒和觀察窗等,必須打開(kāi)時(shí)應(yīng)先切斷電源。如若隔爆外殼打開(kāi),應(yīng)妥善保護(hù)隔爆面,不得損壞,在檢修隔爆面時(shí)其面應(yīng)向上放置,不得直接接觸地面。隔爆面經(jīng)清洗后應(yīng)涂以磷化膏或204—1防銹油。
(2)防爆電氣設(shè)備怒線盒等的進(jìn)線口,必須用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的形式密封,如用彈性密封圈密封。禁止采用填充密封膠泥、石棉繩等其他方法代替。禁止在接線盒內(nèi)填充任何物質(zhì),橡膠密封圈上的油污應(yīng)擦洗干凈,以免老化變質(zhì),失去防爆性能。多余的進(jìn)線口按規(guī)定嚴(yán)密封堵。
(3)在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所禁止帶電檢修電氣設(shè)備和線路,禁止約時(shí)送電、停電。并應(yīng)在斷電處掛上“有人工作、禁止合閘”的警告牌。
(4)檢修時(shí)應(yīng)將防爆設(shè)備拆至安全區(qū)域進(jìn)行,現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備電源電纜線頭應(yīng)做好防爆處理,并嚴(yán)禁通電。
(5)在現(xiàn)場(chǎng)檢修時(shí),當(dāng)防爆電氣設(shè)備的旋轉(zhuǎn)部分未*停止之前不得開(kāi)蓋。如防爆外殼內(nèi)的設(shè)備有儲(chǔ)(電)能元件(如電容、油氣探測(cè)頭),應(yīng)按廠家規(guī)定,停電后延遲一定時(shí)間,放盡能量后再開(kāi)蓋子。
(6)在現(xiàn)場(chǎng)檢修中,不準(zhǔn)使用非防爆型的儀表、照明燈具、機(jī)等。所用工具采用無(wú)火花防爆工具。
(7)禁止改變本安型設(shè)備內(nèi)部的電路、線路。更換防爆電氣設(shè)備的元件,必須與原規(guī)格相同;其電池更換必須在安全區(qū)域內(nèi)進(jìn)行,同時(shí)必須換上同型號(hào)、規(guī)格的電池。
(8)嚴(yán)禁帶電拆卸防爆燈具和更換防爆燈管(泡),嚴(yán)禁用普通照明燈具代替防爆燈具。不得隨意改動(dòng)防爆燈具的反光燈罩,不準(zhǔn)隨便增大防爆燈管(泡)的功率。
3.3 使用維護(hù)方面存在的主要問(wèn)題
在油庫(kù)防爆電氣設(shè)備的使用中,設(shè)備安裝、布線以及維護(hù)方面存在的問(wèn)題較多。主要表現(xiàn)為:隨意改變防爆電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)、零部件及設(shè)備的內(nèi)部線路。進(jìn)出線口的彈性密封墊和金屬墊片不全,在防爆設(shè)備的進(jìn)線口處,有的為了連接方便,將進(jìn)線口處的密封圈及與之相配的壓緊螺母棄除;有的采用填充密封膠泥石棉繩等其他方法代替彈性密封圈;有的多股單根導(dǎo)線合并后經(jīng)單孔彈性密封圈進(jìn)入接線盒;有的維修時(shí)野蠻拆卸,破壞隔爆面,或拆卸后隔爆面接觸地面或劃傷等。這些做法將會(huì)降低防爆電氣設(shè)備的防爆等級(jí)甚至失去防爆功能,大大增加油庫(kù)的安全隱患。
油庫(kù)中的許多事故都是由于使用不當(dāng)?shù)娜藶樵蛞鸬?,其中安全意識(shí)淡薄、責(zé)任心差是一方面,而安全知識(shí)欠缺,防爆概念模糊更是造成人員盲動(dòng)的主要因素。例如,隨意拆裝防爆電氣設(shè)備,更改內(nèi)部線路,認(rèn)為只要不更換外殼就不會(huì)影響防爆安全,將普通儀表用一個(gè)普通箱體密封,用于爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所中就誤認(rèn)為是安全的,不懂得防爆類(lèi)型和級(jí)別組別,將防爆等級(jí)低的設(shè)備用于防爆要求高的危險(xiǎn)場(chǎng)所內(nèi),在危險(xiǎn)場(chǎng)所中隨意拆開(kāi)防爆電氣設(shè)備外殼或更換電池,這些現(xiàn)象的存在為事故的發(fā)生埋下了嚴(yán)重的安全隱患。
4 油庫(kù)電氣系統(tǒng)的接地、配電與安全
4.1接地與安全
接地是電氣技術(shù)中zui重要的保護(hù)措施之一。電氣設(shè)備的外殼與大地相連接稱為接地;電氣設(shè)備的外殼與電源的中性線(俗稱零線)相接稱為接零。這種連接的目的是使在相線與外殼相碰及接地時(shí)迅速切斷電源,以保護(hù)操作人員和設(shè)備的安全。此外,油庫(kù)中油料在輸轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的靜電荷,雷電時(shí)因電磁感應(yīng)或靜電感應(yīng)也會(huì)在輸儲(chǔ)油設(shè)備上集聚大量靜電荷,都需要有良好的接地裝置將靜電荷導(dǎo)人大地。
接地的范圍:所有電氣設(shè)備中,正常不帶電的金屬部分均須可靠的接地。主要有:電機(jī)、變壓器及其他電器的金屬底座和外殼;配電、控制盤(pán)(臺(tái)、箱)的框架;穿線的鋼管、電纜鎧裝層、屏蔽層;各種防爆燈具、插銷(xiāo)、開(kāi)關(guān)、接線盒等小型電器(包括移動(dòng)設(shè)備)的外殼;各種安裝電氣設(shè)備的金屬支架。雖不屬于電氣設(shè)備,但由于雜散電流、零線電流等影響,可能發(fā)生跳火危險(xiǎn)的設(shè)備,也應(yīng)可靠接地。主要有:泵房管組、工藝設(shè)備、鐵軌、鶴管、鋼棧橋、輸油管、金屬油罐。
在中性點(diǎn)接地的低壓系統(tǒng)中,爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所必須建立保護(hù)接地干線(網(wǎng)),且與變壓器的中性點(diǎn)連接成一體。接地干線(網(wǎng))應(yīng)在不同方向與接地體相連,連接處不得少于兩處。
從變壓器中性點(diǎn)接地體引出來(lái)的三相四線制中的工作零線,每隔血應(yīng)重復(fù)接地一次,進(jìn)入到洞庫(kù)、泵房等爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所之前,必須重復(fù)接地一次。
1區(qū)場(chǎng)所的電氣設(shè)備、儀表、燈具等的電氣線路中,必須設(shè)有的接地線,與保護(hù)接地干線(網(wǎng))相連,但不得利用電氣線路中的工作零線或穿線鋼管作為保護(hù)接地線。
2區(qū)場(chǎng)所可根據(jù)具體情況確定設(shè)不設(shè)接地線,一些情況可利用穿線鋼管作接地線用,與保護(hù)接地干線(網(wǎng))相連,但不得利用油晶的工藝管道、通風(fēng)管道、金屬容器壁等作為保護(hù)接地線用。
鎧裝電纜引入電氣設(shè)備時(shí),其內(nèi)部接地線與設(shè)備的內(nèi)接地螺栓相連,外部鋼帶作為輔助接地與設(shè)備的外接地螺栓連接,且鋼帶的另一端也必須可靠接地。各電氣設(shè)備的接地線不得互相串聯(lián),必須與接地干線(網(wǎng))并聯(lián)。
4.2配電與安全
配電設(shè)施與油庫(kù)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的安全距離、油庫(kù)內(nèi)總變(配)電所及發(fā)電機(jī)房與爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所水平距離必須大于30m。國(guó)家相關(guān)的規(guī)范規(guī)定1萬(wàn)伏以上露天變電裝置宜獨(dú)立建造,1萬(wàn)伏以下變(配)電室門(mén)、窗設(shè)置要求:門(mén)窗向外開(kāi),且應(yīng)通向非爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所與爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的zui短距離須滿足以下要求:1區(qū)10m,有自動(dòng)關(guān)閉裝置6m;2區(qū)6m,有自動(dòng)關(guān)閉裝置3m;與爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所毗鄰的配電室,其底層的地坪易高出危險(xiǎn)場(chǎng)所地坪0.6m。理由:油蒸氣的比重比空氣重,易在低處集聚,配電室地坪高,減少油氣集聚的可能性。通風(fēng)管道的出口(包括真空泵氣體排出口)、泵房排風(fēng)扇口與變配電室門(mén)窗的水平距離應(yīng)大于15m。理由:由于油氣通風(fēng)口是強(qiáng)制通風(fēng)方式,和自然擴(kuò)散方式相比,油氣量大、擴(kuò)散遠(yuǎn)、時(shí)間長(zhǎng),所以必須加大擴(kuò)散范圍。
4.3 目前油庫(kù)配電柜存在的主要問(wèn)題:
一是配電柜中沒(méi)有明確的“零排”和“地排”,工作零線和保護(hù)接地不能各自獨(dú)立接地;二是有的將設(shè)備外殼和接地端子接在工作零線上;三是保護(hù)措施不完善;四是配電柜上沒(méi)配四聯(lián)(三相)或雙聯(lián)(單相)開(kāi)關(guān),即當(dāng)切斷三相電源時(shí),同時(shí)切斷工作零線。
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