石油化工企業(yè)電氣安全設計

1、石油化工企業(yè)電氣安全設計    【摘要】石油化工企業(yè)因以石油、天然氣及其產(chǎn)品為原料,在生產(chǎn)、加工、處理和儲運石油、天然氣產(chǎn)品過程中不可避免地會出現(xiàn)爆炸性混合物或火災危險物質(zhì)。因此需要對石油化工企業(yè)電氣安全進行較為系統(tǒng)的設計。 【關鍵詞】石油化工企業(yè)電氣安全設計 中圖分類號：F407文獻標識碼： A 文章編號： 一、電氣的危險性 電能對人造成電擊或電傷（電擊:電流通過于人體，機體組織受到刺激，肌肉不由自主地發(fā)生痙攣性收縮造成的傷害）（電傷：電流的熱效應化學效應機械效應等對人體造成的傷害）可能至人于死亡或至殘等。發(fā)現(xiàn)觸電的搶救方法：觸電者觸及低壓帶電設備，救

2、護人員應設法迅速切斷電源，或使用絕緣工具干燥的木棒木板等不導電的東西使觸電者脫離電源，也可抓住觸電者干燥而不貼身的衣服，切記要避免碰到金屬物體或觸電者的裸露身軀。 二、石化企業(yè)生產(chǎn)過程中存在的電氣安全問題 近年來，石化企業(yè)的電氣設計以及施工過程中的電氣安全問題受到了社會各界的廣泛關注，電氣安全防范層次也有了很大的提高，但各類電氣安全事故時有發(fā)生，概括之，主要表現(xiàn)在以下四個方面。 1、短路引起的電氣安全事故 電氣短路分為相間短路和單相接地短路兩種。前者一般能夠產(chǎn)生較大的電流，但由于能夠及時切斷電源，因而很少因此發(fā)生爆炸和火災；后者又可以分為金屬性短路和電弧性短路。由于短路時會產(chǎn)生較大電流，在過流

3、裝置的保護下能夠短時間內(nèi)切斷電源，因此金屬性短路起火的可能性不大。電弧性短路時保險絲不會熔斷，容易產(chǎn)生火花。據(jù)測算，僅略大于0.5 安的電流所產(chǎn)生的電弧穩(wěn)定即可瞬間上升到 20003000 攝氏度，足以引燃任何可燃物，造成安全事故。 2、電氣設計時產(chǎn)生的安全問題 就目前我國在該領域的相關規(guī)定而言，至今尚未制定一套科學、完善的參照標準。如果設計人員一味地考慮成本，而選擇截面積偏小的電氣線路且導線穿管暗敷設時發(fā)熱導致載流量降低未被考慮時，就會為以后的生產(chǎn)留下嚴重的安全隱患。 3、雷電等自然災害引起的電氣安全問題 雷電危害主要包括直接雷電和雷電感應兩種，其中雷電感應又分為靜電感應和電磁感應。靜電感應

4、會造成雷電周圍的輸電線路產(chǎn)生瞬間高壓，導致線路和電氣設備的絕緣層遭到嚴重破壞。當雷電發(fā)生時，其周圍空間會形成強大的脈沖磁場，遇到明火時極易發(fā)生火災或者爆炸。 4、10kV 電纜不接地危害 由于傳統(tǒng)石化企業(yè) 10kV 電纜線路不多，系統(tǒng)電容電流不大，因此可以采用不接地系統(tǒng)。但隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，改造后的電纜線路增多，系統(tǒng)電容電流會相應增大，如果不考慮這一問題，則會產(chǎn)生一系列的危害。 三、石油化工企業(yè)電氣安全設計 1、防火災設計 一般電氣防火技術措施包括： （1）合理配制各種電氣設備的保護裝置，對用電設備過載、短路、進行可靠的保護。 （2）電氣設備集中場所應配置滅火器材，電氣設備周圍嚴禁煙火。

5、 （3）配電箱、電氣設備周圍不準堆放易燃、易爆物品，不準使用火源。 （4）電氣焊時，周圍嚴禁有易燃易爆物品、乙炔瓶、氧氣瓶和焊點三者距離要符合規(guī)范要求。 （5）定期檢測電氣設備的絕緣程度。 （6）設置電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)。電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的功能為：當被保護線路中的被探測參數(shù)超過報警設定值時，能發(fā)出報警信號、控制信號并能指示報警部位的系統(tǒng)，它由電氣火災監(jiān)控計算機系統(tǒng)，網(wǎng)絡通訊層，電氣火災監(jiān)控探測器組成；探測被保護線路中剩余電流、溫度等電氣火災危險參數(shù)變化等。 事實上，建筑物內(nèi)高壓系統(tǒng)的變壓器柜、電容補償柜、整流柜等部位，電纜接頭、開關觸點等位置，都有可能由于種種原因產(chǎn)生高溫而導致火災。變壓器冷卻系統(tǒng)

6、發(fā)生故障或嚴重過載，補償系統(tǒng)過補償或自動調(diào)節(jié)器失靈、電容器老化，都是十分常見的；至于接頭、觸點日久接觸不良則更普遍。在這些情況下，很容易因過熱而著火甚至發(fā)生爆炸。 2、防爆設計 設置電纜的通道、導管、管道或電纜溝，應采取措施防止可燃性氣體、蒸汽或液體從這一區(qū)域傳播到另一個區(qū)域，并且阻止電纜溝中可燃性氣體、蒸汽或液體的聚集。這些措施包括通道、導管、管道或電纜溝等的密封。 (1)電纜通過相鄰區(qū)域時的密封處理。電纜通過相鄰區(qū)域時，多采用鋼管作保護。如果在穿墻、穿樓板處或鋼管內(nèi)沒有良好的密封，就有可能導致爆炸區(qū)域的爆炸性混合物向非爆炸區(qū)域擴散，從而導致意外爆炸事故的發(fā)生。同樣，電纜溝引出的電纜穿管敷設

7、時由于部分易燃易爆氣體的比重比空氣重，泄漏發(fā)生時極易沉積在地坪以下的電纜溝中，當電纜從電纜溝引出穿管敷設時，就使地坪以上的環(huán)境與電纜溝的危險環(huán)境相連通，從而構成安全隱患。所以在電纜穿管、穿墻及穿樓板時均應對墻洞和鋼管內(nèi)采取良好的密封措施。采取的措施為電纜保護管兩端的管口處、電纜周圍用非燃性阻火堵料堵塞，填塞深度不得小于管子內(nèi)徑，且不得小于40mm。隔離密封與墻面、樓板和地坪的距離不應超過300mm，且此管路中不得有接頭，并應將孔洞嚴密堵塞。 (2)電纜溝和電纜橋架穿墻處理。電纜溝和電纜橋架穿墻時也存在不同區(qū)域間的密封與隔離問題，要采取充砂、填阻火堵料或加設防火隔墻等措施。 3、防雷設計 （1）

8、接閃。直接雷擊的防護主要由建筑物的防雷裝置實現(xiàn)，現(xiàn)場低壓配電及控制系統(tǒng)的防雷，應和周圍的儲油罐等設備的防雷措施一起設計。 （2）均壓。當雷擊發(fā)生時，在雷電瞬態(tài)電流所經(jīng)過的路徑上將會產(chǎn)生瞬態(tài)電位升高，使該路徑與周圍的金屬物體之間形成瞬態(tài)電位差，如果這種瞬態(tài)的電位差超過了兩者之間的絕緣耐受強度，就會導致介質(zhì)的擊穿放電，這種擊穿放電能直接損壞電氣設備，也能產(chǎn)生電磁脈沖，干擾電氣控制系統(tǒng)的正常運行。為了消除雷電瞬態(tài)電流路徑與金屬物體之間的擊穿放電，可以將所有現(xiàn)場儀表的金屬外殼、構架、生產(chǎn)裝置的金屬設備、設施、電氣控制室內(nèi)的設備、組件和元件的金屬外殼、金屬設施連接在一起，并且與控制室的防雷接地系統(tǒng)相連接

9、，形成完善的等電位連接。 （3）接地。目前國內(nèi)石油化工電氣配電及控制系統(tǒng)的接地主要有兩種措施：浮地和多點接地。浮地是指控制電源如DC、UPS的工作地與建筑物的接地系統(tǒng)保持絕緣，這樣建筑物接地系統(tǒng)中的電磁干擾就不會傳導到配電系統(tǒng)中，地電位的變化對配電系統(tǒng)也無影響。但由于電氣設備的外殼要進行保護接地，當雷電較強時，電子設備外殼與其內(nèi)部電子電路之間可能出現(xiàn)很高的電壓，將兩者之間絕緣間隙擊穿，造成電子線路損壞。接地是指電氣設備、電子設備及PLC 等設備的工作接地與保護接地分開，這種接地方式的突出優(yōu)點是可以就近接地，接地線的寄生電感小。但是如果較強的雷電波通過保護地進入系統(tǒng)，電子電路同樣會因承受高壓而損

10、壞。由于以上兩種接地方式都不能滿足防雷的需要，因此，可以考慮將保護地與工作地相連接，并且接入防雷接地系統(tǒng)，問題就可以解決了。 （4）屏蔽。當今石油化工電氣控制系統(tǒng)大量采用半導體電子器件、集成電路和傳遞信號的電纜，由雷擊產(chǎn)生的瞬態(tài)電磁脈沖可以直接輻射到這些元器件上，也可以在電源或信號線上感應出瞬態(tài)過電壓波，沿線路侵入電子設備，使電子設備工作失靈或損壞。利用屏蔽體來阻擋或衰減電磁脈沖的能量傳播是一種有效的防護措施。電氣控制系統(tǒng)的防雷屏蔽主要包括三個方面：控制室屏蔽、現(xiàn)場綜合保護設備屏蔽、信號線和電源線屏蔽。 總結 石油化工企業(yè)電氣設計時,首先應考慮環(huán)境存放、使用和產(chǎn)生的物質(zhì)情況,判斷和確定環(huán)境性質(zhì)并進行危險區(qū)域劃分,根據(jù)危