淺談化工企業(yè)的電氣設(shè)計(jì)

1、<p>　　淺談化工企業(yè)的電氣設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：石油化工企業(yè)電氣設(shè)計(jì)時(shí),首先應(yīng)考慮環(huán)境存放、使用和產(chǎn)生的物質(zhì)情況,判斷和確定環(huán)境性質(zhì)并進(jìn)行危險(xiǎn)區(qū)域劃分,根據(jù)危險(xiǎn)區(qū)域的范圍、危險(xiǎn)物的級(jí)別和組別,進(jìn)行電氣設(shè)備選型和其它方面的設(shè)計(jì) </p><p>　　關(guān)鍵詞：石油化工 企業(yè)電氣 安全設(shè)計(jì) </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU714 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：

2、 A </p><p><b>　　一、電氣的危險(xiǎn)性 </b></p><p>　　電能對(duì)人造成電擊或電傷（電擊:電流通過(guò)于人體，機(jī)體組織受到刺激，肌肉不由自主地發(fā)生痙攣性收縮造成的傷害）（電傷：電流的熱效應(yīng)﹑化學(xué)效應(yīng)﹑機(jī)械效應(yīng)等對(duì)人體造成的傷害）可能至人于死亡或至殘等。發(fā)現(xiàn)觸電的搶救方法：觸電者觸及低壓帶電設(shè)備，救護(hù)人員應(yīng)設(shè)法迅速切斷電源，或使用絕緣工具﹑干燥的木棒

3、﹑木板﹑等不導(dǎo)電的東西使觸電者脫離電源，也可抓住觸電者干燥而不貼身的衣服，切記要避免碰到金屬物體或觸電者的裸露身軀。 </p><p>　　二、石化企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中存在的電氣安全問題 </p><p>　　近年來(lái)，石化企業(yè)的電氣設(shè)計(jì)以及施工過(guò)程中的電氣安全問題受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，電氣安全防范層次也有了很大的提高，但各類電氣安全事故時(shí)有發(fā)生，概括之，主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面。 </p

4、><p>　　1、短路引起的電氣安全事故 </p><p>　　電氣短路分為相間短路和單相接地短路兩種。前者一般能夠產(chǎn)生較大的電流，但由于能夠及時(shí)切斷電源，因而很少因此發(fā)生爆炸和火災(zāi)；后者又可以分為金屬性短路和電弧性短路。由于短路時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大電流，在過(guò)流裝置的保護(hù)下能夠短時(shí)間內(nèi)切斷電源，因此金屬性短路起火的可能性不大。電弧性短路時(shí)保險(xiǎn)絲不會(huì)熔斷，容易產(chǎn)生火花。據(jù)測(cè)算，僅略大于0.5 安的電流所

5、產(chǎn)生的電弧穩(wěn)定即可瞬間上升到 2000~3000 攝氏度，足以引燃任何可燃物，造成安全事故。 </p><p>　　2、電氣設(shè)計(jì)時(shí)產(chǎn)生的安全問題 </p><p>　　就目前我國(guó)在該領(lǐng)域的相關(guān)規(guī)定而言，至今尚未制定一套科學(xué)、完善的參照標(biāo)準(zhǔn)。如果設(shè)計(jì)人員一味地考慮成本，而選擇截面積偏小的電氣線路且導(dǎo)線穿管暗敷設(shè)時(shí)發(fā)熱導(dǎo)致載流量降低未被考慮時(shí)，就會(huì)為以后的生產(chǎn)留下嚴(yán)重的安全隱患。 </p

6、><p>　　3、雷電等自然災(zāi)害引起的電氣安全問題 </p><p>　　雷電危害主要包括直接雷電和雷電感應(yīng)兩種，其中雷電感應(yīng)又分為靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)。靜電感應(yīng)會(huì)造成雷電周圍的輸電線路產(chǎn)生瞬間高壓，導(dǎo)致線路和電氣設(shè)備的絕緣層遭到嚴(yán)重破壞。當(dāng)雷電發(fā)生時(shí)，其周圍空間會(huì)形成強(qiáng)大的脈沖磁場(chǎng)，遇到明火時(shí)極易發(fā)生火災(zāi)或者爆炸。 </p><p>　　4、10kV 電纜不接地危害 &

7、lt;/p><p>　　由于傳統(tǒng)石化企業(yè) 10kV 電纜線路不多，系統(tǒng)電容電流不大，因此可以采用不接地系統(tǒng)。但隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，改造后的電纜線路增多，系統(tǒng)電容電流會(huì)相應(yīng)增大，如果不考慮這一問題，則會(huì)產(chǎn)生一系列的危害。 </p><p>　　三、石油化工企業(yè)電氣安全設(shè)計(jì) </p><p><b>　　1、防火災(zāi)設(shè)計(jì) </b></p>

8、<p>　　一般電氣防火技術(shù)措施包括： </p><p>　?。?）合理配制各種電氣設(shè)備的保護(hù)裝置，對(duì)用電設(shè)備過(guò)載、短路、進(jìn)行可靠的保護(hù)。 </p><p>　?。?）電氣設(shè)備集中場(chǎng)所應(yīng)配置滅火器材，電氣設(shè)備周圍嚴(yán)禁煙火。 </p><p>　?。?）配電箱、電氣設(shè)備周圍不準(zhǔn)堆放易燃、易爆物品，不準(zhǔn)使用火源。 </p><p>

9、　?。?）電氣焊時(shí)，周圍嚴(yán)禁有易燃易爆物品、乙炔瓶、氧氣瓶和焊點(diǎn)三者距離要符合規(guī)范要求。 </p><p>　?。?）定期檢測(cè)電氣設(shè)備的絕緣程度。 </p><p>　　（6）設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的功能為：當(dāng)被保護(hù)線路中的被探測(cè)參數(shù)超過(guò)報(bào)警設(shè)定值時(shí)，能發(fā)出報(bào)警信號(hào)、控制信號(hào)并能指示報(bào)警部位的系統(tǒng)，它由電氣火災(zāi)監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)通訊層，電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器組成；探測(cè)被保護(hù)線

10、路中剩余電流、溫度等電氣火災(zāi)危險(xiǎn)參數(shù)變化等。 </p><p>　　事實(shí)上，建筑物內(nèi)高壓系統(tǒng)的變壓器柜、電容補(bǔ)償柜、整流柜等部位，電纜接頭、開關(guān)觸點(diǎn)等位置，都有可能由于種種原因產(chǎn)生高溫而導(dǎo)致火災(zāi)。變壓器冷卻系統(tǒng)發(fā)生故障或嚴(yán)重過(guò)載，補(bǔ)償系統(tǒng)過(guò)補(bǔ)償或自動(dòng)調(diào)節(jié)器失靈、電容器老化，都是十分常見的；至于接頭、觸點(diǎn)日久接觸不良則更普遍。在這些情況下，很容易因過(guò)熱而著火甚至發(fā)生爆炸。 </p><p>

11、<b>　　2、防爆設(shè)計(jì) </b></p><p>　　設(shè)置電纜的通道、導(dǎo)管、管道或電纜溝，應(yīng)采取措施防止可燃性氣體、蒸汽或液體從這一區(qū)域傳播到另一個(gè)區(qū)域，并且阻止電纜溝中可燃性氣體、蒸汽或液體的聚集。這些措施包括通道、導(dǎo)管、管道或電纜溝等的密封。 </p><p>　　(1)電纜通過(guò)相鄰區(qū)域時(shí)的密封處理。電纜通過(guò)相鄰區(qū)域時(shí)，多采用鋼管作保護(hù)。如果在穿墻、穿樓板處或鋼

12、管內(nèi)沒有良好的密封，就有可能導(dǎo)致爆炸區(qū)域的爆炸性混合物向非爆炸區(qū)域擴(kuò)散，從而導(dǎo)致意外爆炸事故的發(fā)生。同樣，電纜溝引出的電纜穿管敷設(shè)時(shí)由于部分易燃易爆氣體的比重比空氣重，泄漏發(fā)生時(shí)極易沉積在地坪以下的電纜溝中，當(dāng)電纜從電纜溝引出穿管敷設(shè)時(shí)，就使地坪以上的環(huán)境與電纜溝的危險(xiǎn)環(huán)境相連通，從而構(gòu)成安全隱患。所以在電纜穿管、穿墻及穿樓板時(shí)均應(yīng)對(duì)墻洞和鋼管內(nèi)采取良好的密封措施。采取的措施為電纜保護(hù)管兩端的管口處、電纜周圍用非燃性阻火堵料堵塞，填塞深

13、度不得小于管子內(nèi)徑，且不得小于40mm。隔離密封與墻面、樓板和地坪的距離不應(yīng)超過(guò)300mm，且此管路中不得有接頭，并應(yīng)將孔洞嚴(yán)密堵塞。 </p><p>　　(2)電纜溝和電纜橋架穿墻處理。電纜溝和電纜橋架穿墻時(shí)也存在不同區(qū)域間的密封與隔離問題，要采取充砂、填阻火堵料或加設(shè)防火隔墻等措施。 </p><p><b>　　3、防雷設(shè)計(jì) </b></p>&

14、lt;p>　?。?）接閃。直接雷擊的防護(hù)主要由建筑物的防雷裝置實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)低壓配電及控制系統(tǒng)的防雷，應(yīng)和周圍的儲(chǔ)油罐等設(shè)備的防雷措施一起設(shè)計(jì)。 </p><p>　?。?）均壓。當(dāng)雷擊發(fā)生時(shí)，在雷電瞬態(tài)電流所經(jīng)過(guò)的路徑上將會(huì)產(chǎn)生瞬態(tài)電位升高，使該路徑與周圍的金屬物體之間形成瞬態(tài)電位差，如果這種瞬態(tài)的電位差超過(guò)了兩者之間的絕緣耐受強(qiáng)度，就會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)的擊穿放電，這種擊穿放電能直接損壞電氣設(shè)備，也能產(chǎn)生電磁脈沖，干

15、擾電氣控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。為了消除雷電瞬態(tài)電流路徑與金屬物體之間的擊穿放電，可以將所有現(xiàn)場(chǎng)儀表的金屬外殼、構(gòu)架、生產(chǎn)裝置的金屬設(shè)備、設(shè)施、電氣控制室內(nèi)的設(shè)備、組件和元件的金屬外殼、金屬設(shè)施連接在一起，并且與控制室的防雷接地系統(tǒng)相連接，形成完善的等電位連接。 </p><p>　?。?）接地。目前國(guó)內(nèi)石油化工電氣配電及控制系統(tǒng)的接地主要有兩種措施：浮地和多點(diǎn)接地。浮地是指控制電源如DC、UPS的工作地與建筑物的接地

16、系統(tǒng)保持絕緣，這樣建筑物接地系統(tǒng)中的電磁干擾就不會(huì)傳導(dǎo)到配電系統(tǒng)中，地電位的變化對(duì)配電系統(tǒng)也無(wú)影響。但由于電氣設(shè)備的外殼要進(jìn)行保護(hù)接地，當(dāng)雷電較強(qiáng)時(shí)，電子設(shè)備外殼與其內(nèi)部電子電路之間可能出現(xiàn)很高的電壓，將兩者之間絕緣間隙擊穿，造成電子線路損壞。接地是指電氣設(shè)備、電子設(shè)備及PLC 等設(shè)備的工作接地與保護(hù)接地分開，這種接地方式的突出優(yōu)點(diǎn)是可以就近接地，接地線的寄生電感小。但是如果較強(qiáng)的雷電波通過(guò)保護(hù)地進(jìn)入系統(tǒng)，電子電路同樣會(huì)因承受高壓而損壞

17、。由于以上兩種接地方式都不能滿足防雷的需要，因此，可以考慮將保護(hù)地與工作地相連接，并且接入防雷接地系統(tǒng)，問題就可以解決了。 </p><p>　?。?）屏蔽。當(dāng)今石油化工電氣控制系統(tǒng)大量采用半導(dǎo)體電子器件、集成電路和傳遞信號(hào)的電纜，由雷擊產(chǎn)生的瞬態(tài)電磁脈沖可以直接輻射到這些元器件上，也可以在電源或信號(hào)線上感應(yīng)出瞬態(tài)過(guò)電壓波，沿線路侵入電子設(shè)備，使電子設(shè)備工作失靈或損壞。利用屏蔽體來(lái)阻擋或衰減電磁脈沖的能量傳播是一

18、種有效的防護(hù)措施。電氣控制系統(tǒng)的防雷屏蔽主要包括三個(gè)方面：控制室屏蔽、現(xiàn)場(chǎng)綜合保護(hù)設(shè)備屏蔽、信號(hào)線和電源線屏蔽。 </p><p><b>　　總結(jié) </b></p><p>　　石油化工企業(yè)因以石油、天然氣及其產(chǎn)品為原料,在生產(chǎn)、加工、處理和儲(chǔ)運(yùn)石油、天然氣產(chǎn)品過(guò)程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)爆炸性混合物或火災(zāi)危險(xiǎn)物質(zhì)。因此需要對(duì)石油化工企業(yè)電氣安全進(jìn)行較為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 &l

19、t;/p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 孟巖,王國(guó)棟.淺談化工企業(yè)防爆廠房電氣設(shè)計(jì)[J].科技致富向?qū)?2010(29) </p><p>　　[2] 朱金有.化工企業(yè)電氣安全評(píng)價(jià)[J].化工之友.2006(01) </p><p>　　[3] 臧桂叢.石油化工企業(yè)靜電危害的特點(diǎn)及控制