摘要：結(jié)合工程設(shè)計(jì)實(shí)例，介紹了煤氣加壓站爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的分區(qū)、電氣裝置的選型、管線敷設(shè)及防雷接地。

　　關(guān)鍵詞：電氣設(shè)計(jì)職稱論文范文,核心期刊論文發(fā)表,煤氣加壓站,爆炸危險(xiǎn)環(huán)境,防爆

　　為滿足混合煤氣壓力及輸送要求，八鋼需新建一座混合煤氣加壓機(jī)。加壓機(jī)選用D1200型，輸氣能力為72000Nm3/h，鼓風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)采用6kV高壓電機(jī)，單臺(tái)容量630kW，共4臺(tái)，三用一備。工程中毗臨煤氣混合加壓站需新建一座配電室，新建配電室內(nèi)包括高壓配電室、直流電源屏室、低壓配電室。

　　1 煤氣加壓站爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的分區(qū)

　　爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的范圍劃分，是易燃易爆環(huán)境電氣設(shè)計(jì)的首要任務(wù)，它直接影響到下面的一系列設(shè)計(jì)工作，如：主要電氣設(shè)備的選型、電線電纜的選擇、安裝標(biāo)準(zhǔn)等，直接涉及生產(chǎn)和人身安全。

　　1.1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)間進(jìn)行分區(qū)。按照《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50058-92，第2.2.1條 爆炸性氣體環(huán)境應(yīng)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，按下列規(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。

　　煤氣加壓站在正常運(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，按此條可將煤氣加壓站確定為危險(xiǎn)環(huán)境2區(qū)。

　　1.2 根據(jù)易燃物質(zhì)的釋放頻繁程度和持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短進(jìn)行分區(qū)。按照GB50058-92第2.2.3條 釋放源應(yīng)按易燃物質(zhì)的釋放頻繁程度和持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短分級(jí)，并應(yīng)符合下列規(guī)定。

　　(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)多級(jí)釋放源：由上述兩種或三種級(jí)別釋放源組成的釋放源。

　　本工程對(duì)會(huì)釋放易燃物質(zhì)的泵、壓縮機(jī)和閥門的密封處充氮?dú)獾拇胧�，有效地防止了煤氣的泄露，可按此條將混合煤氣加壓站確定為第二級(jí)釋放源。

　　1.3 根據(jù)釋放源級(jí)別和通風(fēng)條件進(jìn)行分區(qū)。按照GB50058-92第2.2.5條 爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的劃分應(yīng)按釋放源級(jí)別和通風(fēng)條件確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定。按下列釋放源的級(jí)別劃分區(qū)域：

　　(1)存在連續(xù)級(jí)釋放源的區(qū)域可劃為0區(qū);

　　(2)存在第一級(jí)釋放源的區(qū)域可劃為1區(qū);

　　(3)存在第二級(jí)釋放源的區(qū)域可劃為2區(qū)。

　　本工程根據(jù)上文確定為第二級(jí)釋放源，并設(shè)立了獨(dú)立良好的通風(fēng)系統(tǒng)，據(jù)此可確定為存在第二級(jí)釋放源的區(qū)域可劃為危險(xiǎn)環(huán)境2區(qū)。

　　1.4根據(jù)工藝平面布置，考慮釋放源的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)劃分時(shí)應(yīng)采取合理措施盡量減少1區(qū)。當(dāng)易燃物質(zhì)重于空氣時(shí)，以釋放源為中心，半徑為15m的范圍內(nèi)劃為2區(qū)。當(dāng)易燃物質(zhì)輕于空氣時(shí)，以釋放源為中心，半徑為4.5m的范圍內(nèi)劃為2區(qū)。設(shè)計(jì)劃分煤氣加壓站爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的分區(qū)圖見(jiàn)圖1。

　　2 煤氣加壓站煤氣釋放源的確認(rèn)和廠房通風(fēng)方式

　　爆炸性氣體環(huán)境內(nèi)的車間采用正壓或連續(xù)通風(fēng)稀釋措施后，通常可認(rèn)為是通風(fēng)良好的狀態(tài)，車間可降為非爆炸危險(xiǎn)環(huán)境。本工程煤氣加壓站廠房，采用了自然通風(fēng)和軸流風(fēng)機(jī)強(qiáng)迫通風(fēng)相結(jié)合的方式，一在廠房頂部開(kāi)天窗，靠自然通風(fēng)排出泄露煤氣，二是在廠房南北外墻上分別設(shè)置3臺(tái)軸流通風(fēng)機(jī)，進(jìn)行強(qiáng)迫通風(fēng)。軸流風(fēng)機(jī)工作方式，按照通風(fēng)專業(yè)提出的要求，每小時(shí)固定通風(fēng)6~8次，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置了一氧化碳監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，充分保證良好的通風(fēng)，以降低煤氣環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí)，圖2為煤氣加壓站廠房煤氣設(shè)備及電氣設(shè)備立面布置圖。

　　3 現(xiàn)場(chǎng)電氣裝置的選型設(shè)計(jì)

　　根據(jù)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的等級(jí)，電氣設(shè)備的種類和使用條件。所選用的防爆電氣設(shè)備的級(jí)別和組別，不應(yīng)低于該爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的級(jí)別和組別。

　　本工程中儀表操作箱是用于加壓風(fēng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀況監(jiān)測(cè)及控制，以便于檢修及單機(jī)試車。根據(jù)工藝要求需在機(jī)旁安裝，見(jiàn)圖1中C設(shè)備。為了控制易爆氣體，需人為地在危險(xiǎn)場(chǎng)所營(yíng)造一個(gè)沒(méi)有易爆氣體的空間，將電氣儀表柜安裝在其中。本工程儀表操作箱位于爆炸危險(xiǎn)區(qū)域?yàn)?區(qū)，采用正壓型防爆方法，即在一個(gè)密閉的儀表操作箱箱體內(nèi)，充滿不含易爆氣體的惰性氣體-氮?dú)猓�并保持箱�?nèi)氣壓略高于箱外氣壓，防止爆炸性混合物進(jìn)入外殼內(nèi)部。

　　為滿足正常的生產(chǎn)及檢修要求，在加壓風(fēng)機(jī)旁需要安裝就地操作箱。根據(jù)GB50058-92第2.5.3條 各種電氣設(shè)備防爆結(jié)構(gòu)的選型的規(guī)定，在爆炸危險(xiǎn)環(huán)境2區(qū)的操作箱和操作柱應(yīng)選用隔爆或正壓型電氣設(shè)備。設(shè)計(jì)選用隔爆型操作柱，適用于含有爆炸性氣體環(huán)境用的1區(qū)、2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所，作為交流50Hz，電壓至220/380V動(dòng)力設(shè)備起動(dòng)、停止控制使用。

　　4電氣管線敷設(shè)要求

　　4.1爆炸性氣體環(huán)境電氣線路的設(shè)計(jì)和安裝應(yīng)符合下列要求：

　　電氣線路應(yīng)在爆炸危險(xiǎn)性較小的環(huán)境或遠(yuǎn)離釋放源的地方敷設(shè)。

　　(1) )當(dāng)易燃物質(zhì)比空氣輕時(shí)，電氣線路宜在較低處敷設(shè)或電纜溝敷設(shè)。本工程中的混合煤氣比空氣重，電氣線路宜在較高處敷設(shè)。工程中在遠(yuǎn)離爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的2區(qū)A軸處，電氣線路基本上都是由橋架架空引入，然后由橋架穿管架空敷設(shè)至儀表箱和操作柱旁，再由防爆撓性連接管引入電氣設(shè)備接線口。

　　(2)電氣線路宜在有爆炸危險(xiǎn)的建、構(gòu)筑物的墻外敷設(shè)。對(duì)于高壓電動(dòng)機(jī)的供電電纜，工程中采用了在+5.700m樓板下穿鋼管暗敷設(shè)至電動(dòng)機(jī)旁，再用防爆撓性連接管接至電機(jī)接線口處，并需增設(shè)相應(yīng)的防爆隔離密封。

　　4.3爆炸危險(xiǎn)環(huán)境明敷電纜過(guò)墻或穿出地面時(shí)應(yīng)穿鋼管，并需增設(shè)相應(yīng)的防爆隔離密封(如在穿墻套管內(nèi)填充不燃纖維作堵料，管口加密封膠泥)。當(dāng)采用非密閉性電纜溝時(shí)，應(yīng)在溝中充沙，并使電纜上、下各有100mm厚的細(xì)沙。

　　另外，架空橋架敷設(shè)時(shí)宜選用阻燃電纜，在1區(qū)、2區(qū)內(nèi)電纜線路不應(yīng)有中間接頭。工程中不準(zhǔn)明敷絕緣導(dǎo)線，必須采用鋼管配線;穿線鋼管應(yīng)采用低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管。

　　5 防雷接地要求

　　GB50058-92標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，爆炸性氣體環(huán)境1區(qū)內(nèi)的所有電氣設(shè)備以及爆炸性氣體環(huán)境2區(qū)內(nèi)除照明燈具以外的其他電氣設(shè)備，應(yīng)采用專用的接地線;爆炸性氣體環(huán)境2區(qū)內(nèi)的照明燈具可利用有可靠電氣連接的金屬管線系統(tǒng)作為接地線。爆炸性氣體環(huán)境接地設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求。

　　(1)擴(kuò)大接地范圍，電氣設(shè)備正常不帶電的外殼應(yīng)全部接地;

　　(2)1區(qū)、2區(qū)內(nèi)除照明燈具以外的電氣設(shè)備應(yīng)采用專門的接地線，該接地線與相線有相同的絕緣，并且與相線同管敷設(shè)。

　　(3)接地干線應(yīng)在爆炸區(qū)域不同方向兩處以上與接地體連接。

　　(4)電氣設(shè)備的接地裝置與防止直接雷擊的獨(dú)立避雷針的接地裝置應(yīng)分開(kāi)設(shè)置。為防止雷電感應(yīng)對(duì)儀表、電力電子等絕緣性能低的設(shè)備造成破壞，應(yīng)采用均壓和屏蔽技術(shù)，并應(yīng)在適當(dāng)位置增加電涌保護(hù)器。

　　6 結(jié)束語(yǔ)

　　綜上所示，混合煤氣加壓站的防爆電氣設(shè)計(jì)，在滿足規(guī)范、工藝要求的前提下，首先應(yīng)合理控制防爆區(qū)域范圍;并利用相對(duì)正壓等條件，降低防爆區(qū)對(duì)臨近非防爆區(qū)的影響;同時(shí)，在需要防爆的環(huán)境中，采用相應(yīng)的設(shè)備和敷設(shè)安裝方式，一方面保證生產(chǎn)的安全性，另一方面達(dá)到電控設(shè)備的相應(yīng)環(huán)境要求。在工藝、電氣、儀表、結(jié)構(gòu)等專業(yè)的相互配合下，倡導(dǎo)“整體防爆”和“系統(tǒng)防爆”的思想，在技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)適用的前提下，合理確定防爆工程設(shè)計(jì)。

　　參考文獻(xiàn)：

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