氯氣罐裝車間電氣設(shè)計(jì)分析

呂　潔

摘 要:氯氣是一種劇毒氣體,能與許多化學(xué)品猛烈反應(yīng)發(fā)生爆炸或生成爆炸性物質(zhì),因此氯氣罐裝車間的電氣設(shè)計(jì)尤其需要重視。

關(guān)鍵詞:氯氣罐裝車間;電氣設(shè)計(jì);安全

中圖分類號(hào):F407.45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3198(2009)16-0286-01

1 概述

某鹽化集團(tuán)在廠區(qū)東南角,新建長(zhǎng)54米、寬35米氯氣灌裝車間,結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu),鋼筋混凝土澆頂,單層,高度10.7米,兩跨,每跨安裝Q=3t,S=17.0m行車一部,還安裝7.5KW空壓機(jī)一臺(tái),5.5KW加壓泵一臺(tái)。設(shè)置配電室一間、工具室一間。

2 氯氣的爆炸危險(xiǎn)性分析

氯氣是一種劇毒氣體。液氯灌裝和倉(cāng)儲(chǔ)過(guò)程中,存在鋼瓶泄漏危險(xiǎn),氯氣在空氣中不燃燒,但一般易燃性氣體或蒸汽能與氯氣形成爆炸性混合物,氯氣能與許多化學(xué)品,如乙炔、乙醚、氫氣、金屬粉末等猛烈反應(yīng)發(fā)生爆炸或生成爆炸性物質(zhì)。

3 爆炸性氣體環(huán)境區(qū)域和范圍確定

爆炸性氣體環(huán)境根據(jù)爆炸性氣體混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時(shí)間,按規(guī)定進(jìn)行分區(qū):

(1)0區(qū):連續(xù)出現(xiàn)或長(zhǎng)期出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境。

(2)1區(qū):在正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境。

(3)2區(qū):在正常運(yùn)行時(shí)不可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境,或即使出現(xiàn)也僅是短時(shí)存在的爆炸性氣體混合物的環(huán)境。

釋放源按易燃物質(zhì)的釋放頻繁程度和持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短分為三級(jí):

(1)連續(xù)級(jí)釋放源:預(yù)計(jì)長(zhǎng)期釋放或短時(shí)頻繁釋放的釋放源。

(2)第一級(jí)釋放源:預(yù)計(jì)正常運(yùn)行時(shí)周期或偶爾釋放的釋放源。

(3)第二級(jí)釋放源:預(yù)計(jì)在正常運(yùn)行下不會(huì)釋放,即使釋放也僅是偶爾短時(shí)釋放的釋放源。

4 電氣設(shè)計(jì)內(nèi)容

照明與動(dòng)力配電設(shè)計(jì),防雷與接地設(shè)計(jì)。

(1)配電室布置。

布置在車間左下角,用非燃燒體的實(shí)體墻與爆炸危險(xiǎn)區(qū)域隔開(kāi),房間出口通向車間外。電源總配電柜室內(nèi)落地安裝。氯氣比空氣略重,室內(nèi)地面應(yīng)高出0.6m。進(jìn)線從就近變配電所引專線電纜經(jīng)架空橋架引來(lái)。

(2)照明設(shè)計(jì)。

車間屋頂較高,上有運(yùn)行的行車,故在每個(gè)結(jié)構(gòu)柱離地4m處,安裝一盞功率約200W的彎燈,在總配電柜內(nèi)分四組控制。

車間柱燈選用隔爆型,若有鎮(zhèn)流器附件,鎮(zhèn)流器也為隔爆型。

(3)電力配電設(shè)計(jì)。

電力配電采用放射式,電纜從總配電柜引出,經(jīng)電纜橋架引至設(shè)備附近,再穿鋼管接入配電(控制)箱。電力設(shè)備電動(dòng)機(jī)應(yīng)選用隔爆型結(jié)構(gòu)。

車間內(nèi)安裝的刀開(kāi)關(guān)、斷路器、控制開(kāi)關(guān)及按鈕、操作控制箱等選用隔爆型結(jié)構(gòu)。

車間內(nèi)插接裝置、接線箱(盒)選用隔爆型結(jié)構(gòu);信號(hào)、報(bào)警裝置、電氣測(cè)量表計(jì)選用隔爆型或者正壓型結(jié)構(gòu)。

(4) 電氣線路設(shè)計(jì)。

采用電纜橋架車間內(nèi)架空敷設(shè),電力選用銅芯阻燃電纜,照明采用銅芯阻燃電線。絕緣電纜和導(dǎo)線的額定電壓,不應(yīng)低于500V。工作中性線的絕緣額定電壓應(yīng)與相線電壓相等,并應(yīng)在同一護(hù)套或管子內(nèi)敷設(shè)。單相網(wǎng)絡(luò)中的相線及中性線均應(yīng)裝設(shè)短路保護(hù),并使用雙極開(kāi)關(guān)同時(shí)切斷相線及中性線。

(5)電纜配線、鋼管配線的技術(shù)要求。

在橋架中明設(shè)的銅芯線纜截面,電力須在2.5平方毫米及以上,照明須在2.5平方毫米及以上,接線盒為隔爆型。

鋼管明配線用絕緣導(dǎo)線截面的最小值要求:

電力:銅芯2.5平方毫米及以上。

照明:銅芯2.5平方毫米及以上。

控制:銅芯2.5平方毫米及以上。

接線盒、分支盒及撓性連接管選用隔爆型,對(duì)Dg25mm及以下的鋼管螺紋旋合不應(yīng)少于5扣,對(duì)Dg32mm及以上的不應(yīng)少于6扣并有鎖緊螺母。

鋼管配線的電氣線路必須作好隔離密封:在導(dǎo)體引向電氣設(shè)備接頭部件前的管段處;直徑50mm以上鋼管距引入的接線箱450mm以內(nèi)處,以及直徑50mm以上鋼管每距15m處;爆炸性氣體環(huán)境相鄰不同區(qū)之間。密封內(nèi)部應(yīng)用纖維作填充層的底層或隔層,防止密封混合物流出,填充層的有效厚度必須大于鋼管的內(nèi)徑。

(6)絕緣導(dǎo)線和電纜截面選擇。

所選擇的導(dǎo)體允許載流量,不應(yīng)小于熔斷器熔體額定電流的1.25倍,和自動(dòng)開(kāi)關(guān)長(zhǎng)延時(shí)過(guò)電流脫扣器整定電流的1.25倍。引向電壓為1000V以下鼠籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)支線的長(zhǎng)期允許載流量,不應(yīng)小于電動(dòng)機(jī)額定電流的1.25倍。

(7)防雷設(shè)計(jì)。

根據(jù)規(guī)范本建筑劃為第二類防雷建筑物。屋頂避雷帶網(wǎng)格不大于10mx10m或12mx8m,引下線間距不大于18m。接地極為建筑物基礎(chǔ)底梁上的上下兩層鋼筋中的兩根主筋通長(zhǎng)焊接形成的基礎(chǔ)接地網(wǎng)。屋頂上的金屬構(gòu)件須與避雷帶可靠焊接連通。

(8)接地設(shè)計(jì)。

本工程防雷接地、電力設(shè)備的保護(hù)接地等共用統(tǒng)一的接地極,接地電阻不大于1歐姆。

采用總等電位聯(lián)結(jié),將建筑物內(nèi)保護(hù)干線、各專業(yè)設(shè)備進(jìn)線總管等進(jìn)行聯(lián)結(jié),總等電位聯(lián)結(jié)線采用銅芯線,截面為大于6平方毫米,小于25平方毫米。

過(guò)電壓保護(hù)措施:在電源總配電柜內(nèi)安裝電涌保護(hù)器(SPD)。接地型式采用TN-C-S系統(tǒng),電源在進(jìn)戶處做重復(fù)接地,并與防雷接地共用接地極。

所有電氣設(shè)備的金屬外殼應(yīng)可靠接地,包括照明燈具的金屬外殼也要采用接地線可靠接地。接地線與相線敷設(shè)在同一保護(hù)管內(nèi),且具有與相線相等的絕緣。接地干線應(yīng)在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域不同方向不少于兩處與接地體連接。電氣設(shè)備的接地裝置與防直擊雷擊、防雷電感應(yīng)的接地裝置合并設(shè)置。

(9)車間內(nèi)應(yīng)設(shè)氯氣泄漏報(bào)警裝置,可靠發(fā)出聲光報(bào)警,便于人群疏散,控制危險(xiǎn)源擴(kuò)散,把事故危險(xiǎn)降到最低程度。

(10)電氣設(shè)備的防腐設(shè)計(jì)。

氯氣幾乎能與金屬和非金屬都起腐蝕作用,本工程腐蝕環(huán)境劃為0類。上述配電和控制裝置還應(yīng)選擇封閉型,控制電器和儀表應(yīng)為密閉型,電線應(yīng)為塑料絕緣,應(yīng)選擇塑料外護(hù)層電纜,金屬橋架和鋼管涂刷防腐涂料等。

5 結(jié)論

本文敘述了某氯氣灌裝車間的電氣設(shè)計(jì),除與一般設(shè)計(jì)有共性之外,防爆設(shè)計(jì)思想貫穿始終,同時(shí)還要兼顧電器設(shè)備的防腐蝕要求。