化工企业电气安全设计研究

王磊

陕西延安石油（集团）有限责任公司延安炼油厂 陕西延安 727406

摘要：本文主要讲述了化工企业危险化学品特性，化工企业在进行生产过程中存在的安全问题以及防止安全事故产生的设计要点。

关键词：化工企业；电气设计；安全设计

引言：在日常生产中，化学单位最常使用例如天然气类的原材料，但在不同的生产阶段，也可能会发生危险事故。在电气设备投入使用时，由于短路或过负荷可能会引起火花；与易燃物和爆炸物接触时，可能发生严重危及经营人生命的事故等等。因此，在化学生产中使用的电子设备不仅必须严格遵守有关的操作程序，而且还必须根据外部条件进行相应的修改。

1 化工企业危险化学品特性

如果不能制定一项电气安全计划，那么电气安全可能对化学工业构成某种威胁。因为化学品工业中的危险化学品不稳定，在发生转移的情况下，可能会严重威胁周围居民的个人财产安全。以下简要分析了化学工业中危险化学品的特性：

1.1 化工企业危险化学品具有易燃易爆的特性

大多数危险化学品具有易燃和爆炸性物质的特性，正因为如此，它们使危险化学品的管理工作极为复杂。即使是小物品引发的爆炸也可能造成大规模的生命和财产损失。在发生危险化学品爆炸的情况下，化学品可能会影响到生活在这些化学品附近的很大一部分人口，甚至影响远离爆炸中心10多公里的人口。

1.2 化工企业危险化学品意外事故发生具有突发性

与危险化学品有关的事故往往是瞬间发生的，因此没有足够的时间采取补救和应对措施。在许多危险的化学事故发生之前，没有明显的表明迹象，以至于会造成大量燃烧和爆炸，增加对人口和有关人员的伤害。这类意外事件对人及其财产的安全构成严重威胁。

2 化工企业在进行生产过程中存在的安全问题

化工企业在电气设计过程中，根据生产环境具体设计。因为现在居民的重点是化工企业的电气化，企业在设计过程中也会提高安全意识，但在生产过程中会存在一些严重的安全问题。

2.1 短路

生产过程中的化学企业，由于电气短路，安全事故主要分为相位和单相接地。相间短路通常会导致大电流，但在发生事故时，如果及时切断电源，可以有效控制事故发生的程度。当出现单相接地故障时，必须判断短路现象，因为它可以启动电路保护装置，因此，发生重大安全事故的概率相对较小，但在特殊短路情况下不会影响保险丝，将不启动保护装置。

2.2 电气设计

在电气化过程中，由于我国没有关于设计领域的全面立法，设计过程中经常出现问题。许多开发者只对设计费用感兴趣，在设计过程中不严格按照线路运行要求设计线路，在运行过程中可能会出现故障，发生事故。

3 防止安全事故产生的设计要点分析

3.1 化工企业电气防爆设计

（1） 电气设备防爆设计

在现阶段防爆型电气设备包括无火花电设备、增强型电气设备等。直接电压电气设备，防爆电气设备，充电电气设备，基本安全电气设备，以及特种电气设备。电气设备防爆原则及其主要目的是控制或消除高温、电弧、火花等不安全因素。电气设备首先选择防爆外壳，即使在保证爆炸混合物进入壳体时，外壳也不会变形，外壳中的间隙也会传出火焰，直至完全冷却。因此，它的能量不能从外部世界燃烧一个爆炸性的混合物来实现防爆目标。其次，应选择一个本质上安全的电路，在其中安装由装置或电路产生的电火花能，如果电压小于电流，则采用特定方法。第三，采取绝缘。有效的绝缘可产生火花等危险因素，也可产生爆炸性混合物，如充电电气设备和直接压力电气设备。

（2） 电缆的防爆设计

第一，必须有效地封装管道、电线、管道和电缆沟，以防止液体、蒸汽和其他可燃性的扩散。其次，应密封电缆通过的相邻区域，通常使用钢管保护电缆。此外，电缆必须得到良好的保护。例如，为保护电缆两端而封隔耐火塞，并确保其装载深度超过40毫米，且大于管内径。隔离式密封和地板、楼板和壁间距离在300mm以内，管道严禁通过和密贴孔。

3.2 要采取措施降低爆炸性环境危险区域等级

（1） 降低爆炸性环境危险区域等级的有效措施

首先，必须关闭化学工艺，以免在源的连续生产阶段出现，例如，气瓶的上端和排气口的上端空间，不能自由地向外部世界排放，必须使用微量气压保护惰性气体（如氮）的方法。第二，应设法限制初级排放源，例如水泵的密封性，在正常运行时释放易燃材料的是第一级排放源，在选择工艺设备时，应使用诸如磁泵等完全封闭和无泄漏形式的泵，以减少这些排放。第三应加强机械通风结构，为了使燃烧物质的最大可能浓度不超过爆炸下限的10%，并将其分类为非爆炸区。第四，使用堤坝来限制气体混合气的扩散，这种气体比空气重，会减少爆炸危险区的范围。

（2）爆炸危险区域范围划分

由于生产设施所使用的工艺危险环境的类型不同，设备、仪器、通风等的密封性也不同，因此，在设计和建造过程中必须考虑到这些因素。另外，可根据易燃物的泄漏程度，计算爆炸性混合物的浓度是否达到爆炸临界值，具体物质释放速度和通风频率的区域。特别值得注意的是，在化工厂的一般分配设施设在车间的辅助设施内，因此，配电室必须在防爆区内，在配电装置和生产装置之间，主要是通过安装防爆隔离墙和封闭的窗户，采用管道加工方法安装防爆固井门。一旦确定了爆炸危险区，就必须绘制爆炸危险区图，作为电气设计的基础。

4 结语

总的来说，化学工业具有某些危险物质的爆炸或火灾可能造成危险。化学工业企业在运行过程中由于短路、泄漏、过负荷、电火花、电弧等原因而产生的电气设备和线路如果发生高温，静电和其他触发火花或火源的因素可能引发爆炸或火灾。为此，精心设计化学工业企业的电工工作尤为重要。在实际设计过程中，设计者应根据化学企业的实际情况合理区分危险地区，并开始设计和实施相关项目，以保化工厂生产的有效安全。

参考文献:

[1] 武云泽 . 石油化工企业电气防爆设计研究 [J]. 山东工业技术 ,2017(14):62-62.

[2] 魏培 , 董国强 , 张颖等 . 基于集对分析法的化工企业电气安全评价研究 [J]. 冶金丛刊 , 2017(5):35-36.