化工生產(chǎn)裝置現(xiàn)場儀表防爆安全技術(shù)

周路 劉方 王念貽

摘 ?要：針對現(xiàn)場儀表防爆安全進(jìn)行研究，提出化工生產(chǎn)裝置現(xiàn)場儀表防爆安全技術(shù)探討。分析化工生產(chǎn)裝置現(xiàn)場儀表防爆安全技術(shù)中存在的問題，針對安全技術(shù)問題提出相應(yīng)解決方法，設(shè)計化工生產(chǎn)裝置現(xiàn)場儀表防爆安全技術(shù)，將電子電路、傳感裝置、接線等容易有電火花出現(xiàn)裝置放入防爆保護(hù)殼，化工儀表整體防爆性能有了很大的提高，解決實際使用過程中存在的問題。

關(guān)鍵詞：化工生產(chǎn);現(xiàn)場儀表;防爆安全

中圖分類號：TH703 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

在經(jīng)濟快速發(fā)展的背景下，我國化工行業(yè)的發(fā)展也得到了促進(jìn)。與此同時，化工行業(yè)的發(fā)展由于過分追求發(fā)展速度而忽略了安全問題。為確?；て髽I(yè)安全生產(chǎn)，需要高度重視化工生產(chǎn)裝置現(xiàn)場儀表的防爆安全技術(shù)，其中，更重要的是化工儀表的防爆設(shè)計問題[1]，功能的多樣化往往帶來的是結(jié)構(gòu)復(fù)雜系數(shù)上升，在設(shè)計化工儀表時一定要著重考慮儀表的防爆措施和技術(shù)技巧。目前化學(xué)儀器設(shè)計最常用的方式是將容易出現(xiàn)的電火花電子線路和傳感接線裝置等放在保護(hù)殼的防爆裝置內(nèi)。化工儀表的防爆性能得到大幅提升，可是在實際運用中還存在部分問題，對此進(jìn)行分析研究。

1化工生產(chǎn)裝置現(xiàn)場儀表防爆安全技術(shù)中存在的問題

根據(jù)《爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》（GB 50058-2014），我國將爆炸危險環(huán)境劃分為爆炸性氣體環(huán)境和粉塵環(huán)境，并針對不同環(huán)境對爆炸性介質(zhì)進(jìn)行了分級和分組[2]?；x器設(shè)計中還存在許多的問題，設(shè)計人員的素質(zhì)提高是其中之一。為了降低成本，一些企業(yè)選擇專業(yè)水平不足或設(shè)計資質(zhì)低的員工來設(shè)計[3]。其次是設(shè)計方案科學(xué)合理性的缺乏。對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)要注意儀器對實際要求和環(huán)境的充分結(jié)合。此外，監(jiān)督管理的不完善導(dǎo)致防爆產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。在化工儀器制造檢驗過程中，監(jiān)督不完善容易導(dǎo)致制造廠偷工減料，產(chǎn)品防爆級別與標(biāo)識不符，以次充好。

2化工生產(chǎn)裝置現(xiàn)場儀表防爆安全技術(shù)中問題的解決方法

2.1化工生產(chǎn)裝置現(xiàn)場儀表防爆安全技術(shù)設(shè)計

爆炸性環(huán)境中發(fā)生爆炸應(yīng)符合兩個條件：環(huán)境中爆炸氣體或粉塵濃度在爆炸極限內(nèi)以及存在點燃源。火源是構(gòu)成爆炸危險必不可少的重要因素，因此控制好火源，就能有效降低區(qū)域內(nèi)爆炸風(fēng)險。對于一個化工生產(chǎn)裝置現(xiàn)場儀表的防爆設(shè)計和實施過程，必須同時考慮以下部分。防爆設(shè)計與實現(xiàn)的過程如圖1。

根據(jù)該類設(shè)備要求，評估時調(diào)查化工生產(chǎn)裝置現(xiàn)場儀表正常運行過程中，可能發(fā)生的所有火源，當(dāng)預(yù)期的故障發(fā)生時，有效地抑制點火源。為此介紹以下對火源的保護(hù)措施如下。

2.2電火花的防爆安全技術(shù)

電火花或電弧作為危險的點火源是眾所周知的，它也是儀表防爆中最常見、最需要解決的根本。主要采用安全火花型防爆儀表抑制火源。抑制電火花最好的辦法是通過限制電路的電壓和電流降低點火能量，這與隔爆型、增強型和本質(zhì)安全型的基本原理相對應(yīng)[4]。在眾多的防爆類型中，最常見的是隔爆型、本安型和增安型，而本安型產(chǎn)品以其體積小、成本低、應(yīng)用范圍廣而受到越來越多的青睞。

2.3機械火花的防爆安全技術(shù)

機械火花是在化工儀表運行中最常見的點火源之一。因此，在危險的爆炸場所使用這些裝置時，要采取措施消除可能產(chǎn)生的火花，否則會增加爆炸的概率。為了抑制這些機械火花，首先要了解設(shè)備的機械結(jié)構(gòu)，根據(jù)機械火花的結(jié)構(gòu)和機理采取措施[5]。最主要的是解決靜電接觸的問題。靜電危害也必須考慮到電氣和非電氣設(shè)備。一般情況下，具有高表面絕緣電阻的非金屬材料與不同電勢的物體接觸時，表面都會產(chǎn)生靜電火花。因此，當(dāng)設(shè)備在具有爆炸性危險的場所使用并且存在靜電危險時，一定要采取適當(dāng)?shù)拇胧?，防止靜電火花引起的點火危險。根據(jù)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，可以選擇符合防爆標(biāo)準(zhǔn)的材料，使材料的絕緣電阻在110歐姆以下。非電氣儀表設(shè)備本身由于摩擦或沖擊可能會引起機械火花，所以在對合金材料的一般要求中，鎂、鈦的誤差含量都有規(guī)定。經(jīng)過機械加工，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，減小到允許的距離。

3對比實驗

爆炸性危險區(qū)域主要以爆炸性物質(zhì)在這一危險區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時間為劃分依據(jù)。以爆炸性氣體危險場所而言，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，可劃分為I區(qū)、II區(qū)和III區(qū)，按此順序，爆炸性物質(zhì)出現(xiàn)得愈來愈頻繁、持續(xù)的時間愈來愈長，危險性也就越來越高。根據(jù)以下公式：

公式（1）中a指的是第i（i代指I、II、III三個區(qū)）區(qū)內(nèi)的因素權(quán)重隸屬度;即為模糊綜合評判模型，這種評判模型稱為基于模糊矩陣的評判方法。依據(jù)此類模型的要素稱 n為評判空間。由于化工生產(chǎn)裝置現(xiàn)場儀表不滿足I類設(shè)備的要求，因此可以忽略由罕見故障引起的潛在火源。并滿足要求的材料含量不超標(biāo)，滿足設(shè)備等級要求。

根據(jù)要求，設(shè)備表面最高溫度小于150°，電氣部分的難點在于火災(zāi)風(fēng)險評估，設(shè)備不同也就代表結(jié)構(gòu)繁瑣，需要對正常運行的設(shè)備做可預(yù)測故障和罕見故障分析，對所有可能的火源進(jìn)行評估，最后根據(jù)分析結(jié)果逐一設(shè)計出滿足要求的防護(hù)措施。

4 結(jié)束語

目前，我國重視解決化工防爆儀表的問題，針對個別問題定制了合理的計劃和設(shè)計，從而確?；て髽I(yè)可以在未來道路上安全地前行。化工生產(chǎn)裝置現(xiàn)場儀表防爆安全技術(shù)需要先進(jìn)的理念來支持，及時發(fā)現(xiàn)問題并做出相應(yīng)的分析，有效解決化工生產(chǎn)裝置現(xiàn)場儀表的防爆安全技術(shù)問題，推動化工行業(yè)大力向前。

參考文獻(xiàn)

[1]舒清秋.石油化工裝置儀表安裝中的問題及解決措施研究[J].化工管理，2020，35：150-151.

[2]葉向東.儀表及控制系統(tǒng)防雷工程設(shè)計[J].石油化工自動化，2020，5606：1-9.

[3]趙乾.化工儀表設(shè)計中的防爆問題及對策[J].化工設(shè)計通訊，2021，4703：59-60.

[4]李國榮.對石油化工儀表設(shè)備防爆等級的探討[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2020，4010：162-163.

[5]袁婧.化工儀表設(shè)計中的防爆問題分析和應(yīng)對策略[J].石化技術(shù)，2019，2607：236+241.