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现代煤化工业项目防爆电气工程施工质量问题探析

2018-03-26

山西建筑 2018年18期
关键词:煤化工电气设备密封

段 永 明

(山西省工业设备安装集团有限公司,山西 太原 030032)

现代煤化工是煤炭清洁利用的方式之一,现代煤化工业工程项目是以煤为原料经化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料及化学品的综合性工业工程项目,其典型的产品包括清洁油品、天然气、甲醇、烯烃、乙二醇等。现代煤化工业项目的诸多装置,如造气、脱硫、净化、压缩、转化、合成、精馏等装置区域多属于爆炸、火灾危险环境。根据当前煤化工生产中发生的各类爆炸事故的主要原因来看,由于电气引起的爆炸占大多数。因此确保爆炸、火灾危险环境防爆电气装置安装工程质量,对于煤化工业项目未来的安全平稳运行,保障企业生产和人员生命安全具有重要意义。

1 防爆电气装置安装工程的质量对煤化工装置区域安全的影响

1.1 电气原因是引起煤化工生产中发生的各类爆炸事故的主因之一

煤化工企业使用及产生的化学品较多,许多成品及半成品生产条件高温、高压,生产工艺流程较长、设备复杂,原料及产品大多又易燃、易爆、易挥发。在生产、存储过程中易与空气积聚混合生成蒸汽、粉尘、气体的爆炸性混合物。爆炸性混合物如遇到电弧、电火花等点燃源,危险性可想而知,那就是酿成火灾或爆炸性事故,严重威胁人员生命和企业财产安全。故煤化工企业防火灾、防爆炸应是煤化工生产安全的重中之重。统计也表明,根据当前煤化工生产中发生的各类爆炸事故的主要原因来看,电气原因是引起煤化工生产中发生的各类火灾、爆炸事故的主因之一,从技术预防的角度出发,提升防爆电气工程的防爆有效性仍是降低煤化工企业火灾、爆炸事故的有效途径。

1.2 防爆电气装置安装工程对煤化工装置区域安全的影响因素

鉴于煤化工装置区的易燃、易爆性,装置区的电气工程部分,如变压器、配电柜、电气仪表、输电线路、电动机、照明灯具、接地线路等,如存在施工质量问题,就会成为煤化工企业未来生产的安全隐患。如这些装置或线路的绝缘破坏或不良,接触不好,漏电,过负荷等,都会产生电弧或电火花,成为爆炸性混合物的引燃、引爆能源,引发可怕的火灾或爆炸后果。因此在施工过程中,依照防爆场所的级别,按爆炸介质性质,按照设计要求正确选择防爆电气设备,按规范要求施工、使用、维护防爆电气设备及线路,确保防爆电气装置安装工程的质量,对于保障煤化工生产企业安全具有重要意义。

2 现代煤化工业项目防爆电气工程施工中常见问题

2.1 设计图纸爆炸危险场所区域划分较粗略,不够具体

煤化工装置区空间防爆区域的划分是防爆电气工程施工的重要依据,而我们施工中经常会遇到的是设计单位有的仅仅在厂区平面图上粗略划分爆炸危险区域,而未做详细三维区域空间划分。划分爆炸危险性区域,常常要考虑释放物、易燃易爆物质特性、空间地势、通风状况。爆炸危险场所区域划分粗略,就不能体现不同空间区域的危险等级,会给施工带来困扰,无法确保防爆电气工程的质量要求,给装置区留下安全隐患。

2.2 设计图纸防爆电气设备选型不够合理

为了做到安全、合理、经济、可靠,防爆电气设备选型要考虑装置区危险物质的类型并结合生产实际,确定爆炸危险环境的温度组别、级别等,煤化工工程施工中,常见设计选型不合理问题有:1)非防爆电气设备用在爆炸危险环境区域。例如非防爆的配电箱、灯具、非防爆的空调等,甚至非防爆的电机及线路敷设用在了爆炸危险环境2区。一旦这些非防爆的电气设备或线路产生过热表面或电火花,就可能引燃爆炸性气体混合物,从而酿成爆炸性事故及火灾。2)爆炸性气体环境用电气设备使用在了可燃性粉尘环境中。爆炸性气体环境下的隔爆型电气设备,如果用在可燃性粉尘环境区域,可能导致设备内粉尘的堆积,其外壳防护等级也一般低于可燃性粉尘环境区域使用的防爆电气设备,使用不当会由于热量散发不易,造成设备表面温升过高,反而成为火灾或爆炸引燃源。

2.3 防爆电气设备进场验收中常见质量问题

1)一些产品外观有裂纹、密封衬垫变形、隔爆面粗糙有沙眼,隔爆面壁厚不一致或有机械伤痕、接线板有碎裂、接线盒内未涂耐弧漆等。2)电机机座止口外圆尺寸比端盖的外边缘尺寸小,这将会导致端盖在使用过程中可能要承受较大的冲击力。3)防爆电机有的散热片损坏,这将导致电机使用过程中的不正常温升,产生隐患。4)各类证书不齐全,防爆合格证号不规范,超过了有效期,防爆合格证最长有效期为五年。

2.4 防爆电气工程施工过程中常见问题

1)防爆钢管安装。依照规范要求:钢管之间、钢管与钢管附件之间、钢管与电气设备引入装置之间、钢管与隔离密封盒间及防爆挠性管之间的连接,均应采用螺纹连接。常见的质量问题有管与管之间熔焊连接、或螺纹连接处不涂导电性防锈脂,有的金属导管之间的连接采用水暖配件,这是严格禁止的,还有就是钢管连接困难处采用倒扣,规范的做法是使用防爆活接头。

2)防爆挠性管的设置与连接。防爆挠性管的设置常见的质量问题是在防爆性电气线路通过建筑物、构筑物伸缩缝处不设置防爆挠性管等软连接。防爆挠性管连接的常见质量问题是连接管有裂缝、机械损伤、变形缺陷。

3)防爆管路的隔离密封。在爆炸危险环境内,为了防止易燃、易爆物质的相互窜通,必须做线路的隔离密封。防爆管路的隔离密封常见的质量问题有隔离密封盒选择不合理,例如管路易积聚冷凝水处,应设置排水式隔离密封盒;或该设置密封盒的位置不设置,例如不同的危险区域间;或充填密封胶泥不密实等。

4)爆炸危险区域的电缆敷设。电缆引入装置的安装工作是防爆电气设备技术应用上最为薄弱的环节,引入电缆护套外径与密封圈内径之差不规范,导致不能充分压紧,使密封失效。防爆设备多余的电缆引入口不密封,保护电缆管口不密封,或密封不充实未留排水坡度。

5)爆炸危险环境电气设备的接地和接零。规范要求,所有电气设备中,正常不带电的金属部分均应可靠接地,常见的接地问题有串接接地线、接地线漏接,例如电气支架接地线的漏接,接地搭接面积不够等。

6)装置区防静电接地。煤化工装置区生产和输送可燃气体和易燃液体的金属管道、金属油罐、泵房管组、工艺设备、铁轨、鹤管、钢栈桥均应可靠接地,以便消除积聚的静电荷,避免闪爆事故。这些地方的防静电接地因在设计图纸中仅仅是在设计说明中说明,易被忽视,所以更应在施工中足够重视,将每一个接地点绘图明确标注,经设计与建设单位确认,作为施工的依据。

3 针对现代煤化工业项目防爆电气工程施工中常见质量问题的管控措施

3.1 关于设计中爆炸危险场所区域划分及电气选型问题的管控措施

针对爆炸危险场所区域划分及防爆电气选型等设计问题,施工单位应积极利用图纸会审,将可能产生质量问题的设计不合理因素通过图纸会审解决掉,形成建设各方共同书面认可的解决方案。施工单位图纸会审前,应仔细准备,特别是应将防爆电气工程图纸中的问题尽可能多地提出来,做到全面性、深入性和专业性。

3.2 关于防爆电气设备进场验收中常见质量问题管控措施

防爆电气设备和器材进场后,从管理角度出发,施工单位应严格履行防爆电气设备及配件的验收制度,严格把关。

从技术角度出发,施工单位接收安装前,应通过如下验收检查,发现问题并解决问题:包装及密封应良好;开箱检查清点其型号、规格和防爆标志应符合设计和定货要求;应重点依照铭牌与说明书核对防爆型式、类别、级别、组别;额定电压、电流、功率;额定频率与相数,外壳防护等级,安装方式与位置,配线型号规格;密封堵料要求,安装紧固件要求;防爆合格证号,以及设备外观、隔爆结合面、密封衬垫、接线板、绝缘件、接地端子的完好性;以及运动部件的无碰撞、摩擦等。一般情况下,无须拆卸检查,因为拆卸检查次数过多会影响设备的防爆性能。

3.3 关于防爆电气工程施工过程中常见问题管控措施

1)防爆电气安装作业属于特种作业,施工人员必须持证上岗。2)做好质量技术准备工作。在爆炸、火灾危险环境进行电气装置及线路施工安装,质量技术保证措施应事先制定并严格遵守,这些技术措施应符合有关安全技术规定和产品的技术文件规定,同时还应符合煤化工安全运行中与施工有关规定,对重要工序,必须事先制定专项施工方案,确保工程质量。各项方案、措施制定并经各方批准后,要做好技术交底工作。3)加强施工过程质量控制。施工过程就是工程质量形成工程实体环节,决定着工程的质量。针对防爆钢管安装、电缆引入及接线、电气分线与布线、防爆设备的接地安装、装置区防静电接地以及密封封堵等防爆电气工程施工过程中的常见问题,施工单位应基于图纸设计要求及GB 50257—2014电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范严格施工,加强过程质量监督检查,严查防爆产品的符合性,设备选型的合理适宜性和设备安装的正确性,以提升现代煤化工业项目爆炸、火灾危险场所施工质量水平。

4 结语

当然,现代煤化工业项目防爆电气工程是一个系统工程,需从项目前期规划设计开始,对防爆危险区域划分、防爆电气设备选型、防爆电气设备制造质量、防爆电气设备安装质量、防爆电气设备系统调试进行全方位、全过程管控,以确保防爆电气工程质量的有效性。施工阶段作为防爆电气工程质量形成实体的重要环节,总结常见的施工质量问题,针对性的采取措施,对今后的现代煤化工防爆电气工程质量提升有着现实指导意义。

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