電氣設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)問(wèn)題及處理措施

修銘

(中海油石化工程有限公司，山東 濟(jì)南 266101)

1 電氣設(shè)計(jì)對(duì)化工企業(yè)的重要性

在企業(yè)發(fā)展過(guò)程中，化工企業(yè)具有其自身的特殊性，由于化工企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程工藝流程較為復(fù)雜，如工藝存在高溫、高壓、腐蝕性等危險(xiǎn)作業(yè)，因此，在進(jìn)行電氣設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)設(shè)計(jì)各環(huán)節(jié)進(jìn)行充分論證檢查，避免工作出現(xiàn)漏洞。加強(qiáng)設(shè)計(jì)過(guò)程中的檢查，不僅可以為后期工作消除隱患，同時(shí)可以保護(hù)企業(yè)不發(fā)生安全事故，所以在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)工作時(shí)，專(zhuān)業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，結(jié)合化工企業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)開(kāi)展作業(yè)，確保各環(huán)節(jié)設(shè)備電器系統(tǒng)運(yùn)行正常，更好地符合化工企業(yè)需求。

2 化工企業(yè)電氣設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)問(wèn)題

2.1 電氣設(shè)備選型問(wèn)題

經(jīng)過(guò)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)化工企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)涉及到高溫、高壓、腐蝕、爆炸等諸多風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)環(huán)境，因此，在進(jìn)行化工電氣設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)各環(huán)節(jié)所存在的安全隱患進(jìn)行全盤(pán)考慮，嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行周密設(shè)計(jì)，確保設(shè)備從設(shè)計(jì)安裝到使用符合企業(yè)相關(guān)需求。然而，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，由于化工企業(yè)多數(shù)考慮資金成本，對(duì)電氣設(shè)備選擇時(shí)無(wú)法嚴(yán)格依照其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行電氣施工或安裝作業(yè)，由于各項(xiàng)偷工減料對(duì)企業(yè)埋下了一定的安全隱患，這一影響不僅對(duì)企業(yè)人員安全存在威脅，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益[1]。

2.2 缺乏電氣消防系統(tǒng)

化工企業(yè)在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮電氣設(shè)備和系統(tǒng)的消防功能，由于化工企業(yè)在進(jìn)行作業(yè)時(shí)危險(xiǎn)系數(shù)較高，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)從開(kāi)始就要對(duì)設(shè)備進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)安裝。在進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，由于空間大小、溫度、空氣濕度等各影響因素不同，使得引發(fā)火災(zāi)的因素也存在多種多樣。因此，在進(jìn)行火災(zāi)探測(cè)器的選擇上，實(shí)際電氣設(shè)計(jì)要根據(jù)設(shè)計(jì)過(guò)程選擇更加合理的火災(zāi)探測(cè)器，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)火災(zāi)電氣系統(tǒng)應(yīng)得到接地系統(tǒng)的支持，確保公共接地和特殊接地系統(tǒng)是設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵。在實(shí)際電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于出現(xiàn)不符合使用環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)或接地不正常的情況，例如，地線(xiàn)和鋼筋裸露在表面，這一問(wèn)題很可能影響電氣設(shè)備電流循環(huán)現(xiàn)象，從而降低電器的導(dǎo)電率。

2.3 電氣設(shè)計(jì)缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化

如今，在工業(yè)行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，電氣設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)無(wú)論是從工藝還是設(shè)備選擇等方面都要分步驟進(jìn)行。對(duì)現(xiàn)有的電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，由于標(biāo)準(zhǔn)不同無(wú)法對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格約束管理，這就使得電氣設(shè)計(jì)過(guò)程所出現(xiàn)安全和質(zhì)量問(wèn)題頻發(fā)。對(duì)此，在進(jìn)行化工設(shè)計(jì)過(guò)程中要選擇專(zhuān)業(yè)的指導(dǎo)人員和設(shè)計(jì)人員進(jìn)行電氣設(shè)備前期的設(shè)計(jì)，確保化工企業(yè)工藝等方面數(shù)據(jù)充分的前提下，對(duì)電氣設(shè)備開(kāi)展設(shè)計(jì)，避免電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)差錯(cuò)，導(dǎo)致化工企業(yè)生產(chǎn)出現(xiàn)負(fù)面影響。在我國(guó)多數(shù)化工企業(yè)中，由于線(xiàn)路的功率容量通常不超過(guò)8 000 kVA，然而多數(shù)化工企業(yè)在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí)未將此標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用到電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中，或?qū)﹄姎庠O(shè)計(jì)型號(hào)選擇時(shí)對(duì)化工企業(yè)電力系統(tǒng)造成負(fù)面影響。因此，為了能夠保證化工企業(yè)電氣設(shè)計(jì)更具優(yōu)勢(shì)，不影響化工電氣系統(tǒng)，確保供電系統(tǒng)穩(wěn)定，因此，要加強(qiáng)企業(yè)安全用電。

2.4 電氣設(shè)計(jì)人員對(duì)化工專(zhuān)業(yè)知識(shí)不足

在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，也會(huì)涉及很多專(zhuān)業(yè)技術(shù)。因此，需要電氣設(shè)計(jì)技術(shù)人員對(duì)設(shè)計(jì)理論知識(shí)進(jìn)行了解，并對(duì)化學(xué)生產(chǎn)工藝熟悉掌握?；て髽I(yè)在改進(jìn)電氣設(shè)計(jì)管理工作時(shí)，還可以與設(shè)計(jì)單位通力協(xié)作。從目前的發(fā)展情況看，有一些電氣設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行設(shè)計(jì)管理工作時(shí)，技術(shù)人員之間缺少實(shí)際工作交流，而設(shè)計(jì)隊(duì)伍的優(yōu)勢(shì)也沒(méi)有得到體現(xiàn)，最后給化工企業(yè)在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí)埋下隱患。除此之外，在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí)，還會(huì)涉及很多化工知識(shí)，而設(shè)計(jì)人員對(duì)這些基礎(chǔ)知識(shí)的理解水平程度不夠，并且對(duì)化工企業(yè)給出的有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)理解也不夠細(xì)致，使設(shè)計(jì)單位對(duì)化工企業(yè)在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí)產(chǎn)生很多誤解導(dǎo)致引發(fā)安全隱患，從而給化工企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失[2]。所以，化工企業(yè)需要定期為設(shè)計(jì)人員開(kāi)展專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，有效提升他們的專(zhuān)業(yè)技能水平和安全意識(shí)，熟練掌握企業(yè)安全設(shè)計(jì)規(guī)程，避免在電氣設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)一些不必要的安全隱患。

3 化工企業(yè)電氣設(shè)計(jì)的影響因素

3.1 生產(chǎn)工藝與物料

化工企業(yè)的生產(chǎn)工藝和原料是化工企業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，與其他企業(yè)設(shè)計(jì)的要求不同，化工企業(yè)有其自身的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?；どa(chǎn)的工藝較為復(fù)雜，設(shè)備的操作人員需要對(duì)生產(chǎn)工藝有著一定的了解才能夠駕馭這一工作。同樣的，對(duì)于設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)也一樣，不同設(shè)備的設(shè)計(jì)位置直接決定了生產(chǎn)工藝流程的順暢和生產(chǎn)的工作效率。對(duì)于生產(chǎn)車(chē)間，設(shè)計(jì)人員要了解生產(chǎn)的工藝流程才能夠順利進(jìn)行設(shè)計(jì)；而對(duì)于倉(cāng)庫(kù)和儲(chǔ)存車(chē)間設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，了解原料和產(chǎn)品的化學(xué)性質(zhì)以及兩者間可能發(fā)生的反應(yīng)更為重要。目前我國(guó)的化工行業(yè)發(fā)展迅速，綜合工藝流程逐漸趨于成熟，這也對(duì)設(shè)計(jì)人員提出了更高的設(shè)計(jì)要求。產(chǎn)品和原料化學(xué)性質(zhì)的不同也決定了它們的存儲(chǔ)和運(yùn)輸方式不同。比如，液態(tài)的化工產(chǎn)品，一般只能裝在液體罐車(chē)，而固態(tài)的化工產(chǎn)品，也要根據(jù)其是否與外界空氣發(fā)生反應(yīng)等選擇敞開(kāi)或密閉運(yùn)輸，了解這些必要的內(nèi)容能夠使化工企業(yè)的設(shè)計(jì)更加合理規(guī)范，設(shè)計(jì)更加精準(zhǔn)。

3.2 化學(xué)反應(yīng)裝置

不同的生產(chǎn)工藝流程會(huì)產(chǎn)生不同的化學(xué)反應(yīng)，有一些反應(yīng)平緩，而有一些反應(yīng)劇烈，如果沒(méi)有選用正確的材料來(lái)構(gòu)造化學(xué)反應(yīng)裝置，可能會(huì)造成安全事故。比如，與氯元素有關(guān)的反應(yīng)往往會(huì)產(chǎn)生霧狀氯化氫，具有一定的腐蝕性，沒(méi)有正確的化學(xué)反應(yīng)裝置支持的情況下，可能會(huì)腐蝕材料造成產(chǎn)品泄漏。正確掌握材料的性質(zhì)，選用經(jīng)濟(jì)合理、能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)需求的化學(xué)反應(yīng)裝置所需的材料是設(shè)計(jì)人員的必備技能之一。

3.3 電氣設(shè)備

電氣設(shè)備相當(dāng)于化工生產(chǎn)的動(dòng)力來(lái)源，就像一座城市離不開(kāi)水電一樣，一個(gè)化工企業(yè)也離不開(kāi)電氣?，F(xiàn)在的科技較為發(fā)達(dá)，自動(dòng)化、智能化水平的提高使得化工產(chǎn)業(yè)也迎來(lái)了發(fā)展的新機(jī)遇。電氣設(shè)備為化工企業(yè)提供能量，保證生產(chǎn)工藝能夠穩(wěn)定進(jìn)行，保障生產(chǎn)生活的物質(zhì)基礎(chǔ)。但是由于化工企業(yè)生產(chǎn)的特殊性和危險(xiǎn)性，因電氣問(wèn)題而引發(fā)發(fā)生火災(zāi)、爆炸等事件屢見(jiàn)不鮮。這就要求設(shè)計(jì)人員能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備的布置進(jìn)行合理的規(guī)劃統(tǒng)籌，既要保障化工企業(yè)的正常生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，又要保障化工企業(yè)生產(chǎn)的安全問(wèn)題。一般來(lái)講，化工企業(yè)對(duì)電氣設(shè)備的要求更為嚴(yán)格，最重要的是企業(yè)內(nèi)工作人員規(guī)范使用電氣設(shè)備，避免因操作失誤而造成安全事故。

4 化工電氣設(shè)計(jì)中問(wèn)題的解決策略

4.1 積極完善電氣設(shè)備選型

首先，可以通過(guò)對(duì)電氣設(shè)備的選型，選擇合理的工作型號(hào)使之與電氣相關(guān)的工作相匹配，從根源上解決安全事故的發(fā)生。為了達(dá)成這一目標(biāo)，對(duì)化工企業(yè)的各部分組成要進(jìn)行危險(xiǎn)等級(jí)的劃分，然后經(jīng)過(guò)相關(guān)技術(shù)人員調(diào)查并給出有效的建議后，合理選擇對(duì)應(yīng)區(qū)域的電氣設(shè)備。比如，在特種作業(yè)設(shè)備的地方，在選配過(guò)程中要格外注重火花泄漏等問(wèn)題，選擇防爆或隔爆的電氣設(shè)備。而在靠近居住辦公區(qū)的地方，不僅要考慮安全因素的影響，同時(shí)也要注重相關(guān)的噪音等危害人體健康的問(wèn)題。在選配完成后，要對(duì)設(shè)備的施工落地進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，提高設(shè)備的施工質(zhì)量[3]。

4.2 及時(shí)做好防爆車(chē)間的接地靜電工作

除了設(shè)備選型，防爆車(chē)間的靜電也是一大安全隱患。有關(guān)化工企業(yè)內(nèi)著火的報(bào)道，大多數(shù)的化工企業(yè)失火事件是因?yàn)殪o電引起。由于在設(shè)計(jì)施工時(shí)，設(shè)計(jì)人員的疏忽或施工人員的疏忽等，防爆工廠(chǎng)的靜電接地設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致在實(shí)際的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中靜電的積累，加上工廠(chǎng)中有大量易于傳導(dǎo)的金屬機(jī)械等設(shè)施，一旦靜電的積累量達(dá)到一定程度，就會(huì)產(chǎn)生電火花，在碰到易燃易爆的物品時(shí)，能夠瞬間燃起火苗。并且化工企業(yè)中有很多的易燃物，一旦接觸到就可能導(dǎo)致大面積的火災(zāi)，不僅會(huì)造成企業(yè)財(cái)產(chǎn)損失，嚴(yán)重時(shí)威脅人們的生命健康，并對(duì)社會(huì)產(chǎn)生重大負(fù)面影響，引起社會(huì)恐慌。因此，及時(shí)做好靜電接地工作，防患于未然，是對(duì)化工企業(yè)財(cái)產(chǎn)的保護(hù)，也是對(duì)企業(yè)工作人員人身安全的保證。這就要求設(shè)計(jì)人員對(duì)化工生產(chǎn)的工藝流程爛熟于心，設(shè)計(jì)較為合理的防火間距和靜電接地設(shè)計(jì)。同時(shí)企業(yè)也要安排維修人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期檢修，避免疏忽導(dǎo)致靜電積累。

4.3 提高化工電氣設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化

提高標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)能力，要求設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行電氣化設(shè)計(jì)時(shí)，采用規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)手段，利用正規(guī)有權(quán)威的設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)出的圖紙要簡(jiǎn)單易懂，符合設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，有計(jì)劃地進(jìn)行企業(yè)的個(gè)性化設(shè)計(jì)。

4.4 提升電氣設(shè)計(jì)人員職業(yè)素質(zhì)

在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)工作時(shí)，設(shè)計(jì)人員還需要具備較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)技能，對(duì)化工工藝流程也需要有一個(gè)全面了解，并根據(jù)電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際情況有效結(jié)合，從而設(shè)計(jì)出更為合理的電氣方案，推動(dòng)化工企業(yè)電氣設(shè)計(jì)的發(fā)展，有效提高電氣設(shè)計(jì)工作質(zhì)量，減少安全隱患發(fā)生的概率。另外，當(dāng)設(shè)計(jì)單位進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)工作時(shí)，各設(shè)計(jì)部門(mén)還需要做好配合工作，對(duì)化工企業(yè)周邊生產(chǎn)工藝環(huán)境、技術(shù)條件等進(jìn)行分析，有利于設(shè)計(jì)方案與實(shí)際情況相契合，減少安全事故發(fā)生。在大型化工企業(yè)中，要想電氣設(shè)計(jì)方案更加合理化，這就需要相關(guān)設(shè)計(jì)工作者之間加強(qiáng)合作交流，對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中各環(huán)節(jié)涉及的信息進(jìn)行共享，有效提升設(shè)計(jì)工作的工作效率。除此之外，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)需要根據(jù)團(tuán)隊(duì)中每個(gè)人的工作特長(zhǎng)進(jìn)行工作分工，更好地促進(jìn)電氣設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展，有效保證電氣設(shè)計(jì)工作開(kāi)展的質(zhì)量和合理性，更好地推動(dòng)化工企業(yè)的發(fā)展。

5 化工企業(yè)中電氣設(shè)計(jì)需要優(yōu)化的環(huán)節(jié)

5.1 防爆電器的防護(hù)能力

對(duì)一些在室外使用或者易接觸水源的防爆設(shè)備，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)需要加強(qiáng)防護(hù)，采用防護(hù)等級(jí)在IP55 以上的防爆機(jī)殼，可以避免觸及帶電零元件和外部任何方位噴灑來(lái)的水進(jìn)入，從而有效增強(qiáng)電器的保護(hù)能力。

5.2 消防用電機(jī)不宜設(shè)過(guò)載保護(hù)

在化工企業(yè)中，還存在很多易燃易爆類(lèi)危險(xiǎn)品，因此對(duì)電氣的消防設(shè)計(jì)要求格外嚴(yán)格。在電氣設(shè)計(jì)中，能正常運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)都需要設(shè)短路保護(hù)、接地故障保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、低電壓保護(hù)等。但消防負(fù)荷卻不同，由于火災(zāi)發(fā)生需要爭(zhēng)分奪秒，應(yīng)全力保證消防泵用水量、排煙風(fēng)機(jī)應(yīng)保證煙氣迅速排出，人員安全逃生，如果故障不嚴(yán)重，電機(jī)又可以正常運(yùn)行，即使電機(jī)過(guò)熱不能正常運(yùn)行，消防用電機(jī)也可以不用設(shè)計(jì)過(guò)載保護(hù)，只需設(shè)短路保護(hù)即可。

5.3 設(shè)備連接時(shí)應(yīng)注意螺紋規(guī)格和電纜外徑

在進(jìn)行電氣設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能先探究連接管的螺紋規(guī)格，例如：常見(jiàn)的螺紋規(guī)格有NrP 螺紋、公制粗牙螺紋、公制細(xì)牙螺紋、英制圓錐及圓柱管螺紋等，在設(shè)備連接管連接時(shí)，可能會(huì)受連接口螺紋規(guī)格影響。統(tǒng)一確定接口可以避免出現(xiàn)不匹配、密封性差的現(xiàn)象，優(yōu)化設(shè)備的防爆性能。防爆電氣多采用電纜進(jìn)出，且設(shè)計(jì)時(shí)標(biāo)明電纜外徑，以此來(lái)保障其后續(xù)應(yīng)用。由于這些都與設(shè)備接口處密封圈與電纜的配合有關(guān)，因此，要加強(qiáng)重視，否則會(huì)引起漏氣影響安全。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，化工企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)電氣設(shè)計(jì)的需求較多，本文提出的化工企業(yè)電氣設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)問(wèn)題只是電氣設(shè)計(jì)中遇到的一小部分問(wèn)題。在實(shí)際的電氣設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員必須精益求精，嚴(yán)格遵守國(guó)家相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，要不斷加強(qiáng)自身學(xué)習(xí)，運(yùn)用新專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能，使自己的知識(shí)體系更加完善，時(shí)刻掌握電氣設(shè)計(jì)行業(yè)的最新趨勢(shì)，提升工作效率，在能夠滿(mǎn)足化工企業(yè)的安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，盡可能為企業(yè)節(jié)省成本，為社會(huì)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。