鄧崗亮

【摘 要】在工業(yè)環(huán)境中，易爆炸的作業(yè)環(huán)境向來是必然存在的，而且對相關(guān)員工的生命安全有著很大影響。所以在易爆炸的危險作業(yè)環(huán)境中，電氣設(shè)計環(huán)節(jié)必須要依據(jù)爆炸危險場所的具體特點(diǎn)以及相關(guān)規(guī)章來落實(shí)。因此本文將主要針對爆炸危險環(huán)境下電氣設(shè)計展開，為電氣作業(yè)安全度的提升奠定基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】爆炸危險環(huán)境；電氣設(shè)計；

在工業(yè)運(yùn)作過程中，特別是電力領(lǐng)域的運(yùn)作過程中，易爆炸的危險環(huán)境是必然存在的。在這樣的環(huán)境下，應(yīng)當(dāng)怎樣實(shí)行電力設(shè)計，能夠?qū)L(fēng)險度降到最低，確保相關(guān)員工的人身安全，是企業(yè)最為重要的一項(xiàng)課題。

一、爆炸危險環(huán)境分析

爆炸危險環(huán)境，通常指現(xiàn)場空氣中含有爆炸性粉塵、氣體以及礦井甲烷等易于引發(fā)爆炸的成分的作業(yè)環(huán)境。在啤酒廠內(nèi)的爆炸危險環(huán)境主要包括爆炸性粉塵危險環(huán)境和爆炸性氣體危險環(huán)境。在以上爆炸危險環(huán)境當(dāng)中，對電氣系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時必須要依據(jù)爆炸危險環(huán)境的實(shí)質(zhì)特點(diǎn)，嚴(yán)格遵照相關(guān)設(shè)計規(guī)范與基準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，要始終貫徹以防范為主的原則，因地制宜運(yùn)用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)念A(yù)防思想，使得設(shè)計方案更符合特殊危險環(huán)境的電氣安全需求。

本文對于電氣設(shè)計環(huán)節(jié)的研究分析，主要是針對在有可能發(fā)生易燃成分泄露進(jìn)而引發(fā)爆炸現(xiàn)象的環(huán)境。因爆炸危險環(huán)境具備一定的特殊性，所以這種環(huán)境下的電氣設(shè)計環(huán)節(jié)，也有與一般電氣設(shè)計之間的區(qū)別，應(yīng)當(dāng)比一般環(huán)境下的設(shè)計更加嚴(yán)謹(jǐn)。第一是針對危險區(qū)域進(jìn)行更加精準(zhǔn)的劃分，第二依據(jù)危險區(qū)域具體的范圍與等級，結(jié)合爆炸性物質(zhì)的具體成分與級別，來選取相關(guān)的防爆電氣設(shè)備。第三確保設(shè)計方案符合國家現(xiàn)行以及行業(yè)現(xiàn)行的相關(guān)法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)，保證設(shè)計方案的規(guī)范性[1]。

二、爆炸危險環(huán)境下的電氣設(shè)計要點(diǎn)

（一）爆炸危險區(qū)域的劃分及設(shè)備選擇

在劃分爆炸性粉塵環(huán)境的過程中，需要根據(jù)相應(yīng)的通風(fēng)情況、爆炸極限以及粉塵量進(jìn)行確定，或根據(jù)粉塵特性、行業(yè)特點(diǎn)、區(qū)域使用條件等進(jìn)行確定，如果形成爆炸性粉塵的范圍小、不容易出現(xiàn)粉塵云或者粉塵不容易外釋，可以根據(jù)實(shí)際的情況分析。如果采用半封閉建筑物，及露天或通風(fēng)措施，能適當(dāng)降低危險區(qū)域等級，縮小相應(yīng)影響范圍，如果有連鎖停車或者除塵裝置，可以劃分成非危險區(qū)域。

舉例來說，啤酒的主要原料包括大米和麥芽，在原材料投放及處理過程中會產(chǎn)生少量粉塵，屬于ⅢB級非導(dǎo)電粉塵，而且持續(xù)時間短暫，所以投料間和原料處理間可劃分為22區(qū)爆炸性粉塵環(huán)境；氨制冷站作為啤酒廠的主要冷源，其采用制冷劑以氨為主，而氨屬于爆炸性氣體，其分級為ⅡA級，在設(shè)備運(yùn)行過程中，制冷站會偶爾出現(xiàn)少量的氨泄漏且短時存在，所以可以將氨制冷站劃分為2區(qū)爆炸性氣體環(huán)境。

冷凍站及其控制室應(yīng)設(shè)置備用照明，采用自帶蓄電池的應(yīng)急照明燈具，持續(xù)供電時間不小于30分鐘，備用照明作為正常照明的一部分。

爆炸危險環(huán)境內(nèi)的事故通風(fēng)應(yīng)選用相應(yīng)防爆等級的風(fēng)機(jī)，其負(fù)荷等級應(yīng)按二級負(fù)荷供電，且應(yīng)在室內(nèi)外設(shè)置啟?？刂瓢粹o，并與氣體或粉塵濃度探測器聯(lián)動。

（二）防雷與接地設(shè)計要點(diǎn)

對于存在爆炸危險的環(huán)境來說，防雷設(shè)計是最為重要的一項(xiàng)工作。啤酒廠中爆炸危險場所的防雷等級應(yīng)劃為地二類防雷建筑物，但與其他正常環(huán)境場所位于同一建筑物內(nèi)，當(dāng)二類防雷建筑物部分的面積之和小于建筑物總面積的30%且不可能遭直接雷擊時，整棟建筑物可以確定為第三類防雷建筑物。根據(jù)爆炸環(huán)境的具體防雷特點(diǎn)來分析，相關(guān)人員應(yīng)更加注意以下幾點(diǎn)。其一是接閃器的安設(shè)。接閃器的具體用途，是能夠在爆炸危險環(huán)境當(dāng)中保護(hù)建筑物不受損害。接閃器的結(jié)構(gòu)主要有三種：架空接閃網(wǎng)或接閃線、獨(dú)立的接閃桿、直接加裝在建筑物上的避雷設(shè)施，而且接閃網(wǎng)或避雷帶的布設(shè)，應(yīng)當(dāng)沿易受雷擊的部位展開。對于冷凍站未安裝阻火器的氨放散管，應(yīng)按單獨(dú)設(shè)置接閃桿對其進(jìn)行保護(hù)，詳細(xì)的保護(hù)范圍計算準(zhǔn)則，可參見《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-2010。其二是防雷的接地設(shè)計。這一環(huán)節(jié)的具體設(shè)計與防雷效果有著密切關(guān)聯(lián)。建筑上安設(shè)的避雷裝置，接地部分應(yīng)確保與電氣設(shè)備防雷電感應(yīng)接地進(jìn)行合并安設(shè)，并且要取整體接地電阻的最小值，在不需要合并的情況下，應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)范中對于安全距離的要求進(jìn)行設(shè)置。針對安全范圍進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)確保防止雷電直擊的人工接地部分，距離建筑物入口、出口貨人行道的整體距離不小于3米，在整體距離小于3米時，則應(yīng)當(dāng)采取以下措施。其一是要確保水平接地的局部深埋范圍不小于1米。其二是在水平接地部分，應(yīng)事先包附絕緣層，確保安全，設(shè)計人員在設(shè)計過程中，可選取50到80毫米厚度的瀝青層進(jìn)行絕緣處理，其具體寬度應(yīng)當(dāng)在超過接地體2米的距離。其三是要使用瀝青碎石地面設(shè)計，或在設(shè)備接地體部分的表層預(yù)先敷設(shè)50-80毫米厚的瀝青保護(hù)層，其具體寬度也應(yīng)當(dāng)超過接地體2米的距離。此外在對防雷接地裝置進(jìn)行設(shè)置的過程中，還可以利用環(huán)形的接地裝置網(wǎng)，這樣的裝置網(wǎng)，其具體作用是對各類感應(yīng)過電壓的削減。進(jìn)而確保防雷接地裝置各種接地形式的達(dá)成，另外一點(diǎn)是只有對并列的管道要采用串聯(lián)的接地方式，其他則應(yīng)當(dāng)采取并聯(lián)形式[2]。

（三）系統(tǒng)的防靜電設(shè)計

首先在卸氨臺或卸油臺等易引發(fā)安全問題的部分，應(yīng)當(dāng)預(yù)先設(shè)置好對接地線進(jìn)行跨接的接地端子，并且適當(dāng)增設(shè)靜電接地預(yù)警裝置。其二是在成品油的作業(yè)場所，應(yīng)當(dāng)事先設(shè)置具備消除人體靜電功能的裝置，以確保后續(xù)作業(yè)不會因靜電而產(chǎn)生影響。其三是在輸油管道等部分，應(yīng)當(dāng)事先做好等電位的聯(lián)接并確保接地穩(wěn)定。其四是在地上部分或管溝部分安設(shè)的輸油管道分支點(diǎn)以及兩端，包括直線段每隔200～300米的位置，應(yīng)事先安設(shè)能夠起到防靜電作用的接地裝置。其五是防靜電接地、建筑物防雷接地、電氣設(shè)備的工作接地部分以及信息系統(tǒng)的接地部分等，宜共用接地裝置，其具體的接地電阻不應(yīng)超過1歐。

（四）配電所、變電所的布置

依據(jù)《爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》GB50058-2014具體條文規(guī)定來分析，配電所、變電所以及控制室的具體設(shè)計要點(diǎn)，主要包含以下兩點(diǎn)。其一是配電所、變電所以及控制室的具體位置，應(yīng)當(dāng)布置在爆炸危險區(qū)域的范圍之外，當(dāng)為正壓室時，可布置在1區(qū)、2區(qū)之內(nèi)。其二是對于易燃物質(zhì)重量超過空氣重量的爆炸性危險環(huán)境，1區(qū)、2區(qū)周遭的配電所、變電所以及控制室之內(nèi)的地面設(shè)置，較比室外的地面應(yīng)當(dāng)高出0.6米左右。以上幾個要點(diǎn)，都是對爆炸危險環(huán)境下電氣設(shè)計環(huán)節(jié)影響十分重大的重點(diǎn)。因此在設(shè)計過程當(dāng)中，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)針對這幾項(xiàng)要點(diǎn)進(jìn)行更深入的思考，確保設(shè)計方案安全性的提升，這樣才能保證在后續(xù)的每個施工環(huán)節(jié)當(dāng)中，現(xiàn)場爆炸可能性都能得到最大程度的削減，為每個作業(yè)環(huán)節(jié)奠定更加可靠的安全基礎(chǔ)[3]。

結(jié)語：

在容易出現(xiàn)爆炸問題的作業(yè)環(huán)境下，電氣系統(tǒng)設(shè)計的細(xì)化，以及設(shè)計方案安全系數(shù)的提升，能夠確保施工過程中的爆炸風(fēng)險得到最大程度的削減，進(jìn)而保證每個人的生命安全都不受到影響，這不僅僅避免企業(yè)利益流失，更能體現(xiàn)以人為本的原則。是當(dāng)前電氣系統(tǒng)設(shè)計過程中最應(yīng)重視的問題

參考文獻(xiàn)：

[1]王悅，宋文華，宋相杰，程寶東，張焜.爆炸危險環(huán)境電氣系統(tǒng)安全評價方法研究[J].南開大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2016，（05）：79-83.

[2]李向光，付薇，李寶云.淺談國內(nèi)外爆炸危險環(huán)境的電氣設(shè)計[J].電氣防爆，2014，（04）：26-29.

[3]廖珍書，馮北平，秦亮.淺談爆炸危險環(huán)境的電氣設(shè)計[J].建筑電氣，2008，（05）：6-13.

（作者單位：中輕（廣州）輕工設(shè)計有限公司）