淺談隔爆型電氣設(shè)備安裝后的安全檢查

石油和化學(xué)工業(yè)電氣產(chǎn)品防爆質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心 宋立娣 孟雪

引言

隔爆型電氣設(shè)備由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全系數(shù)高等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用在石油、化工、制藥等容易產(chǎn)生爆炸性氣體或蒸氣的危險(xiǎn)場(chǎng)所內(nèi)。近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)安全生產(chǎn)的高度關(guān)注，隔爆型設(shè)備在安裝環(huán)節(jié)為設(shè)備的使用、維護(hù)留下的安全隱患愈來(lái)愈受到國(guó)家和企業(yè)的重視。本文從隔爆型設(shè)備質(zhì)量和安裝的現(xiàn)狀出發(fā)，根據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和現(xiàn)實(shí)存在的問題對(duì)隔爆型設(shè)備安裝后的安全檢查要點(diǎn)做一些簡(jiǎn)單介紹。

一、隔爆型電氣設(shè)備質(zhì)量現(xiàn)狀

目前，我國(guó)防爆電氣產(chǎn)品的生產(chǎn)不僅僅限于國(guó)有企業(yè)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)和個(gè)體企業(yè)也開始從事防爆電氣產(chǎn)品的制造和經(jīng)營(yíng)，企業(yè)生產(chǎn)、制造能力良莠不齊。國(guó)內(nèi)很多防爆電氣產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)投資規(guī)模小、企業(yè)管理水平低、技術(shù)工藝和加工力量較弱，因此產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)許多問題。更有部分企業(yè)一味追求利潤(rùn)，置人身和國(guó)家財(cái)產(chǎn)安全不顧，偷工減料、粗制濫造[1]。通過行業(yè)調(diào)查和隔爆型電氣產(chǎn)品防爆合格證型式試驗(yàn)結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，隔爆型電氣產(chǎn)品主要存在以下質(zhì)量問題：

1、產(chǎn)品本身從設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上或隔爆安全參數(shù)的確定上就不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。這主要是由于企業(yè)技術(shù)力量薄弱，對(duì)隔爆型電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)，開發(fā)能力不足。

2、產(chǎn)品隔爆面精度和粗糙度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，外觀質(zhì)量差。這主要是因?yàn)椴糠制髽I(yè)生產(chǎn)能力低，加工工藝落后造成的。

3、隔爆型設(shè)備材質(zhì)低劣。如隔爆外殼采用鑄鋁材質(zhì)一般為ZL102或ZL104，部分企業(yè)為追求利潤(rùn)采用雜鋁，根本無(wú)法滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和性能參數(shù)要求。還有一些產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)根本不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，如隔爆面上的砂眼、氣眼嚴(yán)重超標(biāo)等。

另外，隔爆型設(shè)備在流通領(lǐng)域中存在問題有：防爆電氣產(chǎn)品無(wú)證( 防爆合格證、生產(chǎn)許可證)銷售；產(chǎn)品防爆合格證到期不復(fù)查，仍在市場(chǎng)上銷售；冒用假合格證銷售；冒用別家銘牌銷售；別家產(chǎn)品打上自家銘牌銷售[1]。

2001年國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)總局對(duì)防爆電氣產(chǎn)品實(shí)行生產(chǎn)許可證制度，這使得防爆電氣產(chǎn)品的質(zhì)量得到了普遍提高。但是，由于對(duì)隔爆電氣設(shè)備專業(yè)的認(rèn)知局限，使得用戶不能較好的把握防爆電氣設(shè)備的質(zhì)量，他們一般從產(chǎn)品的防爆合格證、使用說(shuō)明書和銘牌中獲得設(shè)備的防爆信息，一旦安裝不合格產(chǎn)品就為容易爆炸的危險(xiǎn)場(chǎng)所留下了安全隱患。

二、隔爆型電氣設(shè)備的安裝現(xiàn)狀

選用正確、合格的隔爆型電氣設(shè)備并不足以保證防爆安全性，作為特種設(shè)備，隔爆型電氣設(shè)備的安裝被稱為“二次防爆措施”[2]。每年由于防爆設(shè)備的選購(gòu)、安裝、使用、維護(hù)以及人為造成的大小爆炸事故就有大約近百起。在這些事故案例中，近50%是由于石化企業(yè)爆炸氣體泄露，電氣設(shè)備安裝不當(dāng)或使用劣質(zhì)防爆電氣設(shè)備所致[3]。GB3836.15-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第15部分：危險(xiǎn)場(chǎng)所電氣安裝（煤礦除外）》中明確規(guī)定了隔爆型電氣設(shè)備的安裝事項(xiàng)，但是安裝單位往往不按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行安裝。目前，我國(guó)從事防爆設(shè)備安裝及施工人員對(duì)于防爆電氣的安全知識(shí)不夠熟悉，安裝部門的配套設(shè)施和技術(shù)水平尚不能達(dá)到防爆電氣設(shè)備的安全要求，最終致使安裝的隔爆電氣設(shè)備嚴(yán)重不符合防爆要求的情況時(shí)有發(fā)生。如隔爆型電氣設(shè)備在安裝過程中隔爆面受到損壞，使設(shè)備的隔爆性能喪失；隔爆接合面防護(hù)用密封圈丟失，設(shè)備的外殼防護(hù)能力降低；緊固螺栓丟失或緊固螺栓沒有擰緊，使隔爆接合面間隙過大影響防爆性能等。這些不正確的安裝為隔爆型電氣設(shè)備的使用留下了極大地安全隱患。

三、隔爆型電氣設(shè)備的安裝檢查要點(diǎn)

現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，目前項(xiàng)目施工存在層層包轉(zhuǎn)。由于不正確的安裝使產(chǎn)品防爆性能失效的情況頻繁發(fā)生，為了更好的保證隔爆型設(shè)備的安全運(yùn)行，杜絕假冒偽劣及粗糙爛造的產(chǎn)品使用，隔爆型設(shè)備在安裝后應(yīng)進(jìn)行安全驗(yàn)收，檢查要點(diǎn)如下：

1、首要檢查項(xiàng)目是對(duì)隔爆型電氣設(shè)備的防爆合格證文件或生產(chǎn)許可證文件等技術(shù)資料的檢查。防爆合格證上對(duì)產(chǎn)品的型號(hào)、廠家、防爆標(biāo)志，防爆合格證號(hào)和證書的有效期限等進(jìn)行了明確的標(biāo)注。通過對(duì)防爆合格證資料的檢查可以最大限度防止假冒偽劣產(chǎn)品的使用。防爆合格證書標(biāo)號(hào)帶有后綴“X”隔爆型設(shè)備的安裝應(yīng)符合特定條件要求。

2、隔爆型設(shè)備的選型應(yīng)符合安裝場(chǎng)所關(guān)于危險(xiǎn)區(qū)域劃分要求：

a) 根據(jù)危險(xiǎn)場(chǎng)所的劃分等級(jí)，識(shí)別危險(xiǎn)物質(zhì)的類別、級(jí)別和組別。檢查安裝的隔爆型電氣設(shè)備的選型是否正確。

隔爆型防爆電氣設(shè)備可以安裝在1區(qū)、2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所[4]。隔爆型電氣設(shè)備按照最大試驗(yàn)安全間隙和最小安全點(diǎn)燃電流比可以分為分為ⅡA、ⅡB、ⅡC級(jí)。設(shè)備的級(jí)別應(yīng)高于危險(xiǎn)場(chǎng)所內(nèi)的爆炸氣體或蒸氣的級(jí)別。如Ⅱ類隔爆型C級(jí)設(shè)備適用于ⅡA、ⅡB、ⅡC級(jí)爆炸性混合物環(huán)境；Ⅱ類隔爆型B級(jí)適用于ⅡA、ⅡB爆炸性混合物環(huán)境。設(shè)備的最高表面溫度不能超過危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)可能出現(xiàn)的任何氣體或蒸汽的引燃溫度。按溫度組別選型應(yīng)符合表1要求。

表1 溫度組別、表面溫度和引燃溫度之間的關(guān)系

b) 設(shè)備銘牌檢查。銘牌應(yīng)為耐腐蝕材料制成，內(nèi)容標(biāo)志清楚。從銘牌中能獲取設(shè)備的防爆標(biāo)志、檢驗(yàn)單位頒發(fā)的防爆合格證號(hào)、生產(chǎn)許可證號(hào)等資料。結(jié)合危險(xiǎn)區(qū)域劃分資料和設(shè)備的防爆合格證資料不僅能判斷設(shè)備選型的正確性，還能保證技術(shù)資料與實(shí)際安裝設(shè)備的一致性，防止假冒偽劣產(chǎn)品的使用。如冀東油田天然氣脫水裝置工程的一個(gè)接線箱，防爆合格證中防爆標(biāo)志為Exe，銘牌中防爆標(biāo)志為Exd，經(jīng)檢查此接線箱為增安型結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)廠家貼錯(cuò)銘牌流入市場(chǎng)。

c）設(shè)備的選型應(yīng)符合使用場(chǎng)所環(huán)境要求。在氣體/蒸汽爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所，往往同時(shí)存在化學(xué)腐蝕、鹽霧以及其他特殊因素的影響。這些因素不僅會(huì)破壞設(shè)備的電氣性能和機(jī)械性能，更嚴(yán)重的是破壞設(shè)備的防爆安全性能。因此，選型時(shí)就要將這些因素考慮進(jìn)去。如安裝在室外的隔爆型電氣設(shè)備應(yīng)具有一定的外殼防護(hù)等級(jí)和防腐等級(jí)。

3、隔爆型設(shè)備的外殼應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，設(shè)備內(nèi)部發(fā)生爆炸時(shí)隔爆外殼不應(yīng)損壞。因此隔爆型設(shè)備的外殼不應(yīng)有任何影響強(qiáng)度的損壞，透明件等無(wú)裂紋。隔爆外殼還能防止內(nèi)部的爆炸火焰或高溫?zé)嵩赐ㄟ^隔爆隔爆接合面?zhèn)鞯酵獠恳鹜獠靠扇細(xì)怏w爆炸[5]。對(duì)隔爆面和影響隔爆接合面間隙的因素檢查如下：

a) 隔爆面不應(yīng)有磕碰，破損。b) 隔爆面應(yīng)無(wú)銹蝕。隔爆面銹蝕會(huì)引起導(dǎo)熱不良，且隔爆面間隙變大會(huì)導(dǎo)致傳爆。隔爆面應(yīng)有防銹措施，如可涂磷化膏或204防銹油，但不準(zhǔn)涂漆。安裝過程中不能將防銹油擦掉。c) 平面隔爆接合面間不允許增加襯墊。d) 隔爆接合面間防護(hù)用密封圈（密封墊）不能缺失。e) 隔爆型電氣設(shè)備的緊固螺栓和螺母及放松措施的緊固件不得缺少或任意更換；相同隔爆接合面的各螺栓緊固力矩應(yīng)相同；f)安裝過程中進(jìn)行進(jìn)、出線連接而打開的腔體必須保證隔爆面間隙保證隔爆面間隙在GB3836.2-2000表4允許范圍內(nèi)，螺紋隔爆接合面必須保證不少于5扣的配合，在檢查中發(fā)現(xiàn)一些儀表類設(shè)備安裝后螺紋接合面只有1至2扣的配合。

4、隔爆型電氣設(shè)備的電纜引入裝置是安裝過程中出現(xiàn)問題最多的環(huán)節(jié)。電纜引入裝置密封的失效將導(dǎo)致整個(gè)電氣設(shè)備的防爆性能失效。檢查過程中應(yīng)著重注意以下情況：

a) 是否采用引入裝置專用壓緊螺母壓緊密封圈。壓緊螺母必須是具有強(qiáng)度的金屬材料制成，不允許使用塑料壓緊螺母。

b) 壓緊螺母沒有壓緊密封圈。電纜進(jìn)線后壓緊螺母沒有完全擰入引入口，導(dǎo)致密封圈壓緊量不足造成產(chǎn)品防爆性能失效。

c) 安裝過程中密封圈的丟失。在安裝過程中方便電纜穿線將密封圈舍棄不用，電纜由設(shè)備引入口連接進(jìn)設(shè)備后直接由壓緊螺母緊固，嚴(yán)重破壞了設(shè)備的防爆性能。

d) 電纜護(hù)套外徑與密封圈內(nèi)徑差過大，壓緊螺母緊固后密封圈無(wú)法抱緊電纜。

e) 一個(gè)電纜引入口進(jìn)出兩根及兩根以上電纜或多根單心電纜，這種進(jìn)出線不符合規(guī)定要求。進(jìn)線電纜應(yīng)為熱塑性護(hù)套電纜、熱固性護(hù)套電纜、合成橡膠護(hù)套電纜或礦物絕緣金屬護(hù)套電纜中的一種，不能采用普通電線。

f) 密封圈與壓緊元件之間應(yīng)至少有一個(gè)金屬平墊圈保持壓緊力均勻。當(dāng)采用多層密封圈（制造廠家為方便不同電纜進(jìn)線將密封圈設(shè)計(jì)成多層密封圈，即具有相同長(zhǎng)度和外徑，而內(nèi)徑不同的密封圈）時(shí)，密封圈最小內(nèi)徑與平墊圈內(nèi)徑差不應(yīng)過大。若平墊圈內(nèi)徑明顯大于密封圈內(nèi)徑時(shí)當(dāng)壓緊螺母緊固后，密封圈內(nèi)層嚴(yán)重變形甚至隨電纜脫落，不能抱緊電纜引起設(shè)備防爆失效。

g) 未使用的多余電纜引入口未進(jìn)行有效封堵，檢查現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)不封堵的電纜引入口多用膠泥或聚四氟膠帶封堵。應(yīng)采用堵片或絲堵等有效封堵件進(jìn)行封堵。

h) 對(duì)于隔爆型ⅡC等級(jí)設(shè)備，特別是隔爆型燈具應(yīng)注意電纜引入方式應(yīng)為間接引入，或符合GB3836.15-2000標(biāo)準(zhǔn)第10.3.2條d)或e)要求。

i) 引入口需用鋼管連接時(shí)必須用一個(gè)過過渡壓緊元件，必須達(dá)到壓緊密封圈后才可連接鋼管。

j) 填料密封引入裝置的填料應(yīng)為雙組份隔爆膠泥或環(huán)氧樹脂類，應(yīng)能保證固化密封。填料澆封長(zhǎng)度不小于20mm。

5、隔爆接合面與固體障礙物間的距離檢查

GB3836.15-2000中要求隔爆型設(shè)備安裝時(shí)，應(yīng)使隔爆接合面與固體障礙物（如鋼架、墻、護(hù)套、安裝版、管道或其他電器設(shè)備之間的距離小于表2規(guī)定的數(shù)值。

表2 隔爆外殼接合面與障礙物間最小距離

6、隔爆型電氣設(shè)備的接地檢查

為了防止意外情況下外殼帶電而產(chǎn)生不安全因素，國(guó)家防爆標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定：電氣設(shè)備的金屬外殼、金屬構(gòu)架、金屬配線管等均應(yīng)接地[7]。具有金屬外殼的隔爆型設(shè)備應(yīng)設(shè)有接地螺栓供用戶可靠接地，與接地螺栓連接的多股軟絞線，其銅芯截面積不得小于4mm2。接地螺栓應(yīng)有放松和防腐措施。然而在檢查中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，安裝中忽略了接地、接地不牢靠、連接導(dǎo)線不足4mm2；或者將設(shè)備外殼與布線鋼管連接，但鋼管之間的連接處不僅沒有跨接，而其在連接的嚙合螺紋處加了聚四氟乙烯帶。這樣，電氣設(shè)備實(shí)際上沒有做到真正意義上的可靠接地[8]。

結(jié)束語(yǔ)

如前所述，正確安裝是確保隔爆型電氣設(shè)備安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)之一。通過對(duì)隔爆型電氣設(shè)備質(zhì)量和安裝現(xiàn)狀的了解，最大限度減少在安裝環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的防爆安全問題應(yīng)盡量做到以下三點(diǎn)：

1、隔爆型設(shè)備在安裝前應(yīng)委托具有防爆檢驗(yàn)資質(zhì)的部門對(duì)其防爆性能進(jìn)行檢查，防止假冒偽劣、粗制濫造設(shè)備的使用。

2、對(duì)隔爆型電氣設(shè)備安裝單位進(jìn)行資格審查。安裝隊(duì)伍必須具有從事防爆電氣設(shè)備安裝資格。如果沒有相應(yīng)資格，應(yīng)委托具有防爆資質(zhì)的部門對(duì)安裝人員進(jìn)行防爆知識(shí)培訓(xùn)后再進(jìn)行安裝工作。

3、隔爆型設(shè)備安裝后，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行由選型到安裝的安全驗(yàn)收。

[1] 張海鷗. 我國(guó)防爆電氣產(chǎn)品質(zhì)量現(xiàn)狀[J]. 電氣工業(yè)，2004年3期.

[2] 常鎮(zhèn)江. 實(shí)施防爆工程設(shè)備監(jiān)理，確保爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所安全[J]

[3] 徐剛. 論石油和化學(xué)行業(yè)防爆電氣設(shè)備的應(yīng)用[J]，電氣防爆，2006，4

[4] GB3836.15-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第15部分：危險(xiǎn)場(chǎng)所電氣安裝（煤礦除外）》

[5] GB3836.2-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第2部分：隔爆型電氣設(shè)備“d”》

[6] GB3836.1-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第1部分：通用要求》

[7] AQ 3009-2007《危險(xiǎn)場(chǎng)所電氣防爆安全規(guī)范》

[8] 徐建平. 電氣設(shè)備防爆問題的現(xiàn)狀和建議[J]，石油化工自動(dòng)化，1999，3