油庫防爆電氣設(shè)備管理常見問題分析

李春風(fēng) 陳萬祥

〔解放軍32614部隊〕

石油庫防爆電氣設(shè)備的技術(shù)性、可靠性、安全性要求高，使用管理中稍有疏忽，就可能引起著火爆炸事故?？茖W(xué)選用、正確安裝、規(guī)范操作、定期維護(hù)防爆電氣設(shè)備是確保油庫安全運行和預(yù)防事故的重要手段及有效途徑。本文分析了油庫防爆電氣設(shè)備在選型、安裝和使用維護(hù)中的常見錯誤，介紹了正確做法，供油庫工作者參考借鑒。

1 不能科學(xué)選型，埋下事故隱患

1.1 Ⅰ類和Ⅱ類設(shè)備混用及Ⅰ類設(shè)備代替Ⅱ類設(shè)備問題

由于對防爆電氣相關(guān)知識不甚了解及固有思維，誤認(rèn)為Ⅰ類設(shè)備一定比Ⅱ類設(shè)備更為安全可靠。所以，有將用于煤礦瓦斯環(huán)境的I類防爆電氣用于Ⅱ類氣體環(huán)境。由于不同使用環(huán)境的防爆要求及試驗條件和接受標(biāo)準(zhǔn)不相同，所以千萬不可將防爆電氣設(shè)備的使用環(huán)境混淆。常見有油庫用Ⅰ類隔爆型礦用通風(fēng)機(jī)來進(jìn)行油罐通風(fēng)作業(yè)，造成較大的安全隱患。

爆炸性物質(zhì)分為3類：Ⅰ類，礦井甲烷；Ⅱ類，爆炸性氣體混合物；Ⅲ類，爆炸性粉塵。爆炸性氣體混合物的分級是按其最大試驗安全間隙(MESG)和最小點燃電流比(MICR)分級的。MESG越小，混合物氣體的爆炸危險越大；MICR越小，氣體混合物所需的點燃能量越小，其危險性越大[1]。引燃爆炸性混合物的最低溫度稱為引燃溫度。根據(jù)引燃溫度，可把爆炸性氣體混合物分成T1～T6六個組別，要求防爆電氣設(shè)備允許的最高表面溫度與之相適應(yīng)，爆炸性氣體混合物的分級和分組是選擇防爆電氣設(shè)備的重要參數(shù)。爆炸性氣體的分類、分級、分組舉例見表1。

表1 爆炸性氣體的分類、分級、分組舉例

防爆電氣設(shè)備根據(jù)使用環(huán)境，分為I類、Ⅱ類和Ⅲ類。I類電氣設(shè)備不分級，Ⅱ類電氣設(shè)備與可燃性氣體的分級相對應(yīng)。根據(jù)其防爆型式不同可分為ⅡA級、ⅡB級、ⅡC級；按其最高表面溫度分為6個溫度組別；設(shè)備保護(hù)級別(EPL)分為a級、b級、c級，a級：在正常運行狀態(tài)出現(xiàn)預(yù)期故障和罕見故障情況下，設(shè)備仍能保持防爆安全性能；b級：在正常運行狀態(tài)出現(xiàn)預(yù)期故障情況下，設(shè)備仍能保持防爆安全性能；c級：在正常運行狀態(tài)規(guī)定的異常情況下，設(shè)備能夠保持防爆安全性能。

防爆電氣設(shè)備選型的首要原則是安全原則，即選用的防爆電氣設(shè)備必須與爆炸危險場所的區(qū)域等級和爆炸性物質(zhì)的級別、組別相適應(yīng)，以保證防爆安全。選用的防爆電氣設(shè)備的級別和組別，不應(yīng)低于該爆炸性氣體環(huán)境內(nèi)爆炸性氣體混合物的級別和組別。當(dāng)存在有兩種以上易燃性物質(zhì)形成的爆炸性氣體混合物時，應(yīng)按危險程度較高的級別和組別選用防爆電氣設(shè)備。防爆電氣設(shè)備選型過程如圖1[2]所示，防爆電氣設(shè)備類級組與危險區(qū)域分級、爆炸性物質(zhì)類別、設(shè)備保護(hù)級別等之間的選用對應(yīng)關(guān)系見表2和表3。

圖1 防爆電氣設(shè)備選型過程

表2 危險場所區(qū)域、物質(zhì)類級別與防爆電氣設(shè)備設(shè)備保護(hù)級別(EPL)、類級別之間的關(guān)系

表3 防爆電氣設(shè)備溫度組別與允許最高表面溫度、適用氣體引燃溫度

1.2 過分追求高標(biāo)準(zhǔn)，不注重經(jīng)濟(jì)性

選擇防爆電氣設(shè)備時，也要對防爆電氣設(shè)備的可靠性、運行費用、耗能、維修、壽命等做全面的平衡分析，以選擇最經(jīng)濟(jì)最合適的防爆電氣設(shè)備。為了降低工程造價，在電氣設(shè)備選型時，只要滿足環(huán)境要求和爆炸性混合氣體級別組別的要求即可，不宜為了過分提高安全度而選用更高一級的電氣設(shè)備。如對油庫2區(qū)場所，選用增安型電氣設(shè)備即可保證安全。但是，目前油庫2區(qū)的防爆電氣大都選用防爆等級更高的隔爆型產(chǎn)品，這樣雖然完全地滿足了防爆要求，但經(jīng)濟(jì)性較差。

1.3 錯誤選用防爆型式

油庫常用的防爆設(shè)備型式有“本安型”、“隔爆型”和“增安型”，0區(qū)只能使用“本安型”防爆電氣設(shè)備，1區(qū)可使用“本安型”和“隔爆型”，2區(qū)可使用“本安型”、“隔爆型”和“增安型”。但很多情況下，存在1區(qū)使用“增安型”防爆電氣設(shè)備的情況，造成了一定的安全隱患。對電氣設(shè)備的外殼內(nèi)經(jīng)常產(chǎn)生火花(有刷電機(jī))形成引爆源的電氣設(shè)備，即使是隔爆型電氣設(shè)備，也應(yīng)盡量避免在1區(qū)使用。

2 不能正確安裝，使防爆電氣不防爆

2.1 用鋼管配線安裝時不按規(guī)范連接

爆炸危險區(qū)域內(nèi)的鋼管配線應(yīng)采用低壓流體輸送用鍍鋅鋼管，鋼管安裝必須牢固可靠，不得作為其它物品的支撐。最常見的錯誤連接有鋼管之間采用對口焊接連接，連接管件采用水暖配件等。按照《電氣裝置工程爆炸和火災(zāi)危險電氣裝置施工及驗收規(guī)范》(GB50257—2014)規(guī)定，爆炸危險場所鍍鋅鋼管連接應(yīng)采用螺紋連接，不得采用焊接，螺紋上應(yīng)涂電力復(fù)合脂；螺紋連接時嚴(yán)禁采用倒扣安裝，應(yīng)使用防爆活接頭。管件接頭等用防爆型，特別是在1區(qū)環(huán)境要用“隔爆型”的接線盒、管接件等，2區(qū)可使用“增安型”。

2.2 電纜引入裝置不能形成有效密封

常見的錯誤做法有[3]：①電纜穿線不使用密封圈，密封圈與電纜之間尺寸不匹配，壓緊螺母擰緊后不能抱緊電纜。按照規(guī)范要求，彈性密封圈應(yīng)與電纜外徑匹配，其密封圈內(nèi)徑與電纜外徑差值為±1 mm；外徑大于20 mm電纜必須配用喇叭狀有防止電纜拔脫裝置的進(jìn)線口；②多根電纜或多股導(dǎo)線穿過一個密封圈，或電纜的橡膠護(hù)套過早被剝離，電纜在密封圈壓緊處甚至未引入前僅剩芯線，不能形成有效封堵。按照規(guī)范要求，彈性密封圈的一個孔只能密封一根電纜，穿過穿線孔的防爆密封圈的寬度不小于線纜外徑的0.7倍，且不小于10 mm，不能將穿電纜的防爆密封圈用來穿導(dǎo)線；③穿線口電纜壓蓋(鎖緊螺母)未上緊，這是安裝過程中最容易犯的低級錯誤，需要在防爆電氣設(shè)備使用前做一次全面的檢查。

2.3 防爆接線箱、分線盒等的多余穿線口未封堵

多余穿線口未封堵，防爆設(shè)備就失去防爆能力，給設(shè)備安全運行埋下隱患。對接線箱、分線盒等多余未用的穿線口應(yīng)采用彈性密封圈與金屬擋板封堵，擋板的厚度不小于2 mm。

2.4 電纜不按規(guī)范接線

在施工過程中，施工人員圖省事，將防爆接線盒中的接線柱拆除，將電纜接頭直接纏繞連接。按規(guī)范要求,導(dǎo)線和電纜的連接應(yīng)采用有防松措施的螺栓固定，或壓接、釬焊、熔焊，但不得繞接；銅、鋁導(dǎo)線相互連接時須采用銅鋁過渡接頭。

2.5 未按要求接地

所有防爆電氣設(shè)備都必須接地，以確保運行的安全可靠。防爆電氣設(shè)備的金屬外殼要有設(shè)備外接地標(biāo)志。接地連接件應(yīng)至少保證與一根導(dǎo)線可靠連接，電氣設(shè)備外接地應(yīng)至少與截面積為4 mm2的接地線有效連接。在實際安裝中經(jīng)常遇到應(yīng)接地而未接地、接地線串接，接地搭接面積不達(dá)標(biāo)，接地連接缺少防松裝置，接地連接件銹蝕嚴(yán)重，導(dǎo)致接觸電阻增大，甚至虛接等問題。

2.6 不能有效進(jìn)行隔離密封

容易被忽視的隔離密封要求有：①鋼管配線時，在點燃源外殼的450 mm范圍內(nèi)應(yīng)裝設(shè)隔離密封盒；②電氣線路如果在危險和非危險區(qū)域中間的墻壁上鑿孔穿過電纜時，開孔要進(jìn)行密封；③鋼管配線穿過隔墻、樓板或垂直方向引向其他場所時，應(yīng)在隔墻一側(cè)或地面上裝設(shè)隔離密封盒；④配線鋼管長度超過20 m且無其他密封措施時，應(yīng)加裝隔離密封盒；⑤電纜保護(hù)套管兩端應(yīng)采用非燃性密封材料堵嚴(yán)，其堵塞厚度大于鋼管內(nèi)徑的1.5倍，且不得小于50 mm；⑥用防爆膠泥替代固化密封填料，很多人認(rèn)為使用了防爆膠泥就可以起到防爆作用，這其實是一種誤區(qū)。

2.7 不能正確安裝使用防爆撓性管

①在鋼管配線的主管路中使用防爆撓性管，甚至將其埋地安裝，按規(guī)范要求，在主管路中不應(yīng)串接防爆撓性管，必須采用時應(yīng)加裝跨接線；②防爆撓性管安裝不規(guī)范，造成其安裝彎曲半徑過小，容易使撓性管龜裂而失去防爆性能，規(guī)范要求其安全安裝彎曲半徑不應(yīng)小于管外徑的5倍。此外，當(dāng)防爆撓性管內(nèi)穿導(dǎo)線的時候，還應(yīng)按規(guī)范加裝隔離密封裝置。

3 不能有效維護(hù)，導(dǎo)致防爆電氣過早失效

3.1 人員“不敢、不會”問題，使防爆電氣設(shè)備得不到有效的日常維護(hù)

防爆電氣設(shè)備直接涉及油庫的安全，油庫工作人員對其有“恐懼”心理，不敢輕易“動手”維護(hù)保養(yǎng)；同時，防爆電氣技術(shù)性很強(qiáng)，一般工作人員大都未經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，也不會進(jìn)行正確的檢查維修。油庫應(yīng)組織對從業(yè)人員進(jìn)行防爆技術(shù)培訓(xùn)，提高人員的選型、安裝、使用、維護(hù)、檢修水平，還可以選拔人員外送學(xué)習(xí)，讓他們掌握基礎(chǔ)理論知識、防爆型式的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、安裝實踐、相關(guān)規(guī)章和規(guī)程，以及危險場所分類原理等相關(guān)知識，使其具備防爆電氣設(shè)備檢查和維護(hù)的資質(zhì)要求。維護(hù)人員也要自覺加強(qiáng)學(xué)習(xí)，了解原理，掌握方法，不斷提高自身的維護(hù)技能，消除恐懼心理，徹底解決“不敢、不會”的問題。

3.2 缺少定期維護(hù)保養(yǎng)的制度和方法

油庫缺少防爆電氣設(shè)備定期維護(hù)保養(yǎng)制度，一般都結(jié)合業(yè)務(wù)安全檢查或上級有要求時，才對其進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。在保養(yǎng)過程中也無系統(tǒng)的保養(yǎng)方法，一般憑工作人員的經(jīng)驗，主要對設(shè)備本體進(jìn)行檢查，缺少對整個相關(guān)系統(tǒng)的維護(hù)。油庫可考慮制定定期維護(hù)制度，每日對設(shè)備進(jìn)行一次基本巡查，排除如設(shè)備表面破損等問題，每半年對防爆電氣設(shè)備進(jìn)行一次大規(guī)模檢測，測試設(shè)備的性能，并且及時更換有安全隱患的設(shè)備；在日常的維護(hù)中應(yīng)注重對整個防爆電氣設(shè)備系統(tǒng)的檢查，在檢查本體的同時也要對諸如接地安裝等相關(guān)項目的檢查，如測試防雷的性能，檢查接地線路，避免雷電天氣因為線路斷裂導(dǎo)致設(shè)備爆炸。

3.3 不能正確處理“隔爆型”防爆電氣的隔爆面問題

目前油庫使用數(shù)量最多的防爆電氣設(shè)備型式為“隔爆型”。隔爆設(shè)備結(jié)合面的隔爆間隙是“隔爆型”防爆電氣設(shè)備能夠防爆的關(guān)鍵。在日常檢修維護(hù)中，常見用砂紙打磨隔爆面銹蝕，在隔爆面上加裝墊片等問題，這樣會導(dǎo)致隔爆面損傷，隔爆間隙達(dá)不到防爆要求，而使防爆電氣失效；按規(guī)范要求，隔爆結(jié)合面一旦發(fā)生腐蝕可使用抹布除去銹蝕，涂抹磷化膏、防銹油(204-1型)，嚴(yán)禁涂刷任何防腐油漆、密封膠泥，不能加裝任何墊片。如果腐蝕嚴(yán)重則采用除銹劑除銹，嚴(yán)格檢驗結(jié)合面密封度，隔爆面凹坑大數(shù)量多則需使用金屬粉進(jìn)行修磨、熔焊和釬焊。

4 結(jié)束語

電氣設(shè)備的防爆安全是油庫安全的一個重要內(nèi)容，是一個系統(tǒng)工程，除了生產(chǎn)廠家要保證在防爆電氣設(shè)備制造過程中質(zhì)量安全外，在使用中還要保證選型科學(xué)、安裝得當(dāng)，做好定期檢查，維持設(shè)備的良好工作狀態(tài)，使其發(fā)揮最佳性能；還要根據(jù)規(guī)程和本庫的實際情況，建立石油庫防爆電氣設(shè)備檢查、保養(yǎng)、檢修制度和防爆安全教育技術(shù)培訓(xùn)、考核制度，這樣才能真正達(dá)到電氣設(shè)備防爆的目的，確保石油庫安全運行。