燃?xì)忮仩t電氣防爆設(shè)計安全措施探析

1、燃?xì)忮仩t電氣防爆設(shè)計安全措施探析【摘要】隨著社會的發(fā)展，燃煤鍋爐逐漸被更符合生 態(tài)環(huán)境及經(jīng)濟發(fā)展的燃?xì)忮仩t所代替，相對于燃煤鍋爐，燃 氣鍋爐燃料不同、環(huán)境不同、輔機不同、排煙不同，因此燃 氣鍋爐房的電氣設(shè)計除了與燃煤鍋爐房有相同點外，還有其 獨特的地方。本文從造成爆炸的三個幾本要素進(jìn)行分析，從 本質(zhì)上面研究問題，提出了燃?xì)忮仩t電氣防爆設(shè)計的安全措 施。【關(guān)鍵詞】燃?xì)忮仩t；防爆設(shè)計；電氣設(shè)計0.引言隨著人們對改善生活環(huán)境、提高大氣質(zhì)量的認(rèn)識越來越 深刻，對天然氣這種清潔能源的了解越來越清晰，目前許多 城市使用的鍋爐大部分都由原來的燃煤鍋爐轉(zhuǎn)變?yōu)槿細(xì)忮?爐，燃?xì)忮仩t對于人民的生活具有重要的意義。然

2、而，由于 燃?xì)忮仩t具有一定的危險性，特別是鍋爐爆炸，對于人民的 人身安全和財產(chǎn)造成隱患，因此，燃?xì)忮仩t的防爆設(shè)計具有 非常重要的意義。燃?xì)忮仩t房的電氣設(shè)計必須把防爆安全作 為設(shè)計方案的首要因素來慎重考慮。因此，有必要考慮和研 究各種影響安全的因素，充分考慮建設(shè)、生產(chǎn)和維修過程中 可能出現(xiàn)的各種危險，降低由于電氣原因發(fā)生爆炸危險的概 率。1. 造成爆炸的三個基本因素1.1釋放源可釋放出能形成爆炸性物質(zhì)所在的位置或地點稱之為 釋放源。密閉容器和通道本身不視為釋放源，當(dāng)事故情況或 在正常操作過程中產(chǎn)生易爆可燃物質(zhì)外泄時，則被看作釋放 源。釋放源應(yīng)按照易燃物的釋放頻率和持續(xù)時間的長短分為 連續(xù)級、第一

3、級、第二級。對于有爆炸危險的物質(zhì)，最重要 的是努力保證不發(fā)生外泄。然而，在實際運行中，這種外泄 由于各種原因，不可避免的存在，如自動儀表和閥門等等可 能由于使用時間的延長而產(chǎn)生泄露。因此，在設(shè)計中，必須 考慮電氣設(shè)備在這種環(huán)境中長期正常工作的設(shè)備防爆問題。1.2點燃源明火、火花、化學(xué)反應(yīng)熱和熱物體表面等都可以起到點 燃作用，成為點燃源。而電氣設(shè)備，如開關(guān)、刀閘、磁力啟 動器等分合過程中產(chǎn)生的電弧以及電氣設(shè)備表面的熱積累 都有可能成為點燃源。在電氣設(shè)計中最主要的就是要防止因 電氣設(shè)備導(dǎo)致點燃的問題。1.3爆炸極限可燃物質(zhì)（可燃?xì)怏w、蒸氣和粉塵）與空氣（或氧氣） 必須在一定的濃度范圍內(nèi)均勻混合，形

4、成預(yù)混氣，遇著火源 才會發(fā)生爆炸，這個濃度范圍稱為爆炸極限?？扇夹曰旌衔?能夠發(fā)生爆炸的最低濃度和最高濃度，分別稱為爆炸下限和 爆炸上限，當(dāng)混合物濃度超過爆炸極限的上限或低于爆炸極 限的下限時，都不會發(fā)生爆炸。在上限與下限的危險區(qū)域之 間，特別是下限，由于低于下限的混合物經(jīng)過積累，隨時都 有可能達(dá)到爆炸極限下限而被點燃。燃?xì)忮仩t使用的主要氣 體燃料為天然氣，天然氣的主要成分是甲烷(ch4),爆炸極 限為3%15%。因此，在燃?xì)忮仩t房的設(shè)計中注意對爆炸混 合物濃度檢測，并加強室內(nèi)通風(fēng)。釋放源、點燃源和爆炸極限是產(chǎn)生爆炸的三個基本條 件，缺一不可。因此，在燃?xì)忮仩t房內(nèi)，電氣設(shè)計的防爆措 施應(yīng)從這三

5、個方面來考慮。2. 電氣設(shè)計中提高防爆安全的措施2. 1防爆電器選型規(guī)劃設(shè)備選型，避免成為點燃源；防止電弧及電火花的 外泄，降低電氣設(shè)備的表面溫度。在爆炸性氣體環(huán)境中，按 照有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，正確選用合適的防爆電器，是保 證安全生產(chǎn)、防止爆炸和火災(zāi)發(fā)生的重要措施。防爆電器的 基本保護措施就是符合國家防爆電氣標(biāo)準(zhǔn)要求，從設(shè)備的設(shè) 計和制造水平上提髙本身的安全性。選擇防爆電器，必須對設(shè)備所在場所進(jìn)行分區(qū)。根據(jù)國 標(biāo)gb 50041-1992鍋爐房設(shè)計規(guī)范電氣部分第13. 2. 2條 中：燃油調(diào)壓間、燃油泵房、煤粉制備間、碎煤機間和運煤 走廊等有爆炸和火災(zāi)危險場所的等級劃分，必須符合現(xiàn)行國 家標(biāo)

6、準(zhǔn)爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī) 定。例如：四川某焦化廠尾氣的相對密度為1.1,應(yīng)參照 gb50058-92爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范第 2. 3. 1條注2：相對密度大于0.75的可燃性氣體規(guī)定為重于 空氣的氣體；參照第2. 3.3條爆炸危險區(qū)域劃分：在封閉建 筑物內(nèi)，對于可燃?xì)怏w重于空氣、通風(fēng)良好且為第二級釋放 源的生產(chǎn)裝置區(qū)，即鍋爐房及有天然氣管線進(jìn)出的房間內(nèi) 為2區(qū)（指在正常運行時可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán) 境）。從上述規(guī)范可以看出，利用焦化廠尾氣生產(chǎn)的燃?xì)忮?爐房，由于焦化廠尾氣的爆炸下限為11.7%,大于10%,因 此在實際運行中，應(yīng)該劃分為爆炸2區(qū)。防止爆炸

7、性氣體混 合物形成，或降低爆炸性氣體混合物的濃度，宜采取以下措 施：a、工藝裝置采用露天或敞開式布置；b、設(shè)置機械通風(fēng) 裝置；c、在爆炸危險環(huán)境內(nèi)設(shè)置正壓室；同時對區(qū)域內(nèi)易 形成和積聚爆炸性氣體混合物的地點設(shè)置自動測量儀器裝 置，當(dāng)氣體濃度接近爆炸下限值的50%時，應(yīng)能可靠的發(fā)出 信號或切斷電源。防爆場所的通風(fēng)一般有兩種方式：自然通 風(fēng)、機械通風(fēng)。自然通風(fēng)由建筑專業(yè)設(shè)計考慮，機械通風(fēng)由 暖通專業(yè)設(shè)計考慮，機械通風(fēng)屬事故風(fēng)機，電氣設(shè)計應(yīng)在 鍋爐房室內(nèi)外均設(shè)置控制開關(guān)。2. 2可燃?xì)怏w檢測報警設(shè)計在燃?xì)忮仩t房內(nèi)設(shè)置可燃?xì)怏w濃度報警裝置和火災(zāi)報 警裝置?？扇?xì)怏w濃度報警裝置按照可燃?xì)怏w爆炸下限20%

8、 設(shè)置報警點，爆炸性氣體環(huán)境電氣線路設(shè)計和溝道封堵防爆 區(qū)域內(nèi)電纜及其導(dǎo)線的設(shè)計是十分重要的一個環(huán)節(jié)。除了從 電纜型號上選用阻燃外，電纜斷開點及其絕緣老化問題，電 纜通道和電纜穿管的密封不好，使電纜成為防爆設(shè)計各環(huán)節(jié) 中最薄弱的環(huán)節(jié)。2. 3線路敷設(shè)在防爆區(qū)域電氣設(shè)計中最常見的缺陷就是電纜通道的 密封問題。根據(jù)gb50058-92爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置 設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，當(dāng)可燃?xì)怏w比空氣重時，電纜線路應(yīng) 在較高處敷設(shè)或直接埋地，架空敷設(shè)時宜采用電纜橋架。電 纜溝敷設(shè)時應(yīng)充砂，并宜設(shè)置排水設(shè)施。敷設(shè)電氣線路的溝 道、電纜橋架火舌鋼管，所穿過的不同區(qū)域之間墻或樓板處 的孔洞，應(yīng)采用防火材料嚴(yán)密封

9、堵。其目的有兩個：防止電 纜本身絕緣老化或者破壞與可燃?xì)怏w直接接觸引起爆炸；防 止可燃?xì)怏w通過管道、溝道和孔洞從危險區(qū)擴散到非危險 區(qū)。2. 4管道工藝設(shè)計在燃?xì)忮仩t房爆炸區(qū)內(nèi)，電氣的電纜穿管一般采用低壓 流體輸送用的鍍鋅焊接鋼管。對于dg25mm以下的鋼管，在 連接時鋼管螺紋旋合不應(yīng)少于5扣；對于dg32mm以下的鋼 管、在連接時鋼管螺紋旋合不應(yīng)少于6扣；在1區(qū)內(nèi)還要有 鎖緊螺母。為了防腐蝕，鋼管連接的螺紋部分應(yīng)涂以鉛油或 磷化膏。在可能凝結(jié)冷凝水的地方，管線上應(yīng)裝設(shè)排除冷凝 水的密封接頭。與電氣設(shè)備連接處宜采用撓性連接管。2. 5接地設(shè)計在燃?xì)忮仩t房爆炸區(qū)內(nèi)，電氣設(shè)備的金屬外殼都必須可 靠接地。爆炸性氣體環(huán)境中的所有電氣設(shè)備（包括照明燈 具），應(yīng)采用專門的接地線，靜電接地對于防爆具有重要作 用。在鍋爐房內(nèi)，金屬容器、管道、構(gòu)架及操作平臺等很多。 鑒于防爆的要求，電氣的電纜通道大多為橋架和電纜保護 管，以上管線、橋架及金屬件很容易形成不同的感應(yīng)電位和 靜電電位，為了預(yù)防不同電位金屬件之間的電荷釋放產(chǎn)生的 電火花，在要求防爆的區(qū)域內(nèi)一定要采用等電位連接接地措 施。3. 結(jié)束語燃?xì)忮仩t房的電氣設(shè)計，要針對構(gòu)成爆炸的三個