石油和化工企業(yè)經(jīng)常要加工和處理易燃性液體或氣體，其原料中也有相當(dāng)多的品種是易燃性的，如常用原料中的石油、天然氣和氫氣；半成品中的烷類、烴類化合物；成品中的汽油、柴油等。這些易燃性物質(zhì)在被加工、貯存的過程中不可避免地會(huì)從管道及其連接處、反應(yīng)器和貯罐中逸出或漏出，與空氣中的氧氣混合后形成爆炸性混合物，如果當(dāng)時(shí)現(xiàn)場有點(diǎn)燃源，就會(huì)形成爆炸，造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。由于上述特點(diǎn)，石化化工企業(yè)的防爆安全就成為設(shè)計(jì)工作中的關(guān)鍵。為了防范爆炸的發(fā)生，需要在工程中采取相應(yīng)措施進(jìn)行預(yù)防。工程上采用的防爆安全措施一般分兩類，第一類稱為一次防爆措施，如建筑物的防爆設(shè)計(jì)，通風(fēng)設(shè)施等。第二類稱為二次防爆措施，如選用防爆電氣設(shè)備等。這些措施都需要增加工程投資，且平時(shí)的運(yùn)行和維護(hù)都比普通電氣設(shè)備難度大。如何在設(shè)計(jì)中正確劃分爆炸危險(xiǎn)區(qū)域，合理地按級(jí)選用防爆電氣設(shè)備，成為了設(shè)計(jì)工作的重中之重。
1、爆炸危險(xiǎn)場所防爆電氣設(shè)備選型
在選擇使用于爆炸危險(xiǎn)場所的電氣設(shè)備前，應(yīng)首先明確以下內(nèi)容：
1）設(shè)備的類、級(jí)和組別應(yīng)與爆炸危險(xiǎn)環(huán)境相適應(yīng)，如明確爆炸危險(xiǎn)場所環(huán)境的類別是爆炸性氣體環(huán)境還是爆炸性粉塵環(huán)境。不同的爆炸性介質(zhì)其電氣設(shè)備的防爆結(jié)構(gòu)要求不一樣。通常所說的防爆設(shè)備大多指在爆炸性氣體環(huán)境中使用的，如dⅡBT4、dⅡCT6等等。
2）明確環(huán)境中爆炸性氣體混合物的爆炸級(jí)別，即ⅡA、ⅡB和ⅡC。這是相應(yīng)于設(shè)備的最大試驗(yàn)安全間隙和最小點(diǎn)燃電流比的分級(jí)。其級(jí)別根據(jù)產(chǎn)生爆炸性氣體的介質(zhì)不同而不同，如丙烷屬ⅡA、乙烯屬ⅡB、乙炔和氫屬ⅡC等。從ⅡA到ⅡC隨著防爆電氣設(shè)備的最大試驗(yàn)安全間隙和最小點(diǎn)燃電流比的逐級(jí)減小而其防爆要求逐級(jí)提高。
3）明確環(huán)境中爆炸性氣體混合物的組別或引燃溫度。這是易燃性物質(zhì)的氣體或蒸汽與空氣形成的混合物的規(guī)定條件下被熱表面引燃的ZUI低溫度。從組別T1到T6隨著引燃溫度的降低，其電氣設(shè)備的防爆要求逐級(jí)提高。
4） 周圍環(huán)境對(duì)防爆電氣設(shè)備的選型要求。如周圍環(huán)境內(nèi)化學(xué)、機(jī)械、熱及霉菌等不同環(huán)境條件，在防爆電氣設(shè)備選型時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮。
5）還應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)性原則和環(huán)境適應(yīng)性原則。為了不過分提高工程造價(jià)，在電氣設(shè)備選型時(shí)，只要滿足環(huán)境要求和爆炸性混合氣體級(jí)別的要求即可，不宜為了提高安全度，而選用更高一級(jí)的電氣設(shè)備。在同等條件下，應(yīng)選用結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，運(yùn)行可靠性高、低費(fèi)用、低耗能的產(chǎn)品。必要時(shí)還應(yīng)考慮系統(tǒng)運(yùn)行要求，如連續(xù)的自動(dòng)化運(yùn)行的系統(tǒng)，應(yīng)優(yōu)先選用本質(zhì)安全型產(chǎn)品。
在考慮以上幾條基本要求后，可選擇能滿足要求的防爆電氣產(chǎn)品。對(duì)于有些必須布置在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的電氣設(shè)備，而其防爆要求又不能滿足場所要求的時(shí)候，可采用正壓通風(fēng)的措施來達(dá)到防爆的要求。
2、爆炸危險(xiǎn)場所防爆電氣線路設(shè)計(jì)
防爆設(shè)備如果沒有正確的配線，將會(huì)失去防爆的意義。防爆區(qū)的電氣線路往往不易檢修，因此電氣線路的設(shè)計(jì)非常重要。
（1）絕緣導(dǎo)線和電纜截面的選擇
在爆炸性氣體環(huán)境1、2區(qū)內(nèi)，絕緣導(dǎo)線和電纜截面的選擇應(yīng)遵循以下原則：
1）導(dǎo)體允許載流量不應(yīng)小于熔斷器熔體額定電流的1.25倍，不應(yīng)小于自動(dòng)開關(guān)長延時(shí)過電流脫扣器額定電流的1.25倍。
2）引至電壓為1000V以下的籠型異步電動(dòng)機(jī)支線的長期允許載流量不應(yīng)小于電動(dòng)機(jī)額定電流的1.25倍。
3）在1區(qū)內(nèi)，電力、照明和控制電纜的截面均應(yīng)選擇2.5mm2及以上的銅芯線纜；接線盒需用隔爆型；移動(dòng)電纜應(yīng)選重型。
4）在2區(qū)內(nèi)，電力電纜均應(yīng)選擇1.5mm2及以上的銅芯線纜，或4mm2及以上的鋁芯線纜；照明電纜應(yīng)選擇1.5mm2及以上的銅芯線纜，或2.5mm2及以上的鋁芯線纜； 控制線應(yīng)選擇1.5mm2及以上的銅芯線纜；接線盒選用隔爆型或增安型；移動(dòng)電纜選中型。
（2）線路保護(hù)選擇
線路保護(hù)方面，在1區(qū)內(nèi)，單相網(wǎng)路中的相線及中性線應(yīng)裝設(shè)短路保護(hù)，并使用雙極開關(guān)同時(shí)切斷相線及中性線；對(duì)3～10kv的電纜線路，宜裝設(shè)零序電流保護(hù)。在1區(qū)內(nèi)保護(hù)裝置宜動(dòng)作于跳閘，2區(qū)內(nèi)宜動(dòng)作于信號(hào)。
（3）電氣線路布置
在爆炸危險(xiǎn)場所，通常都采用銅芯線穿鋼管明敷設(shè)的方式。若廠房美觀要求較高時(shí)，可在吊頂內(nèi)敷設(shè)管線。從吊頂內(nèi)引下的管線，穿越不同環(huán)境區(qū)域時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范和國標(biāo)圖集的要求，做好密封隔離措施。隔離點(diǎn)應(yīng)選擇在相對(duì)低的危險(xiǎn)區(qū)一側(cè)，在連接兩個(gè)防爆設(shè)備的電氣管管口處，須各設(shè)置一個(gè)密封點(diǎn)。管線與電氣設(shè)備均采用撓性連接管連接。上述各項(xiàng)要求均應(yīng)在電氣設(shè)計(jì)圖樣中一一做詳細(xì)說明，以便在施工中得到很好的貫徹。
3、爆炸危險(xiǎn)場所的等電位聯(lián)結(jié)
防爆區(qū)的電氣安全，除了采取非防爆區(qū)內(nèi)采用的常規(guī)措施外，還要進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié)。在石化企業(yè)廠房內(nèi)，有很多的金屬容器、管道和構(gòu)架等，加上一些明設(shè)的電氣管線，這些管線很容易形成不同的感應(yīng)電位和靜電電壓。為防止不同金屬件之間由于電荷釋放而產(chǎn)生電火花而引起爆炸，必須采取等電位聯(lián)結(jié)。
等電位聯(lián)結(jié)分為總等電位聯(lián)結(jié)和輔助等電位聯(lián)結(jié)?？偟入娢宦?lián)結(jié)將區(qū)域內(nèi)的接地干線與其他管線等相互連通，再與整個(gè)廠房的防雷接地系統(tǒng)相連。輔助等電位聯(lián)結(jié)在爆炸性氣體環(huán)境1區(qū)內(nèi)的所有電氣設(shè)備，2區(qū)內(nèi)除照明以外的其他電氣設(shè)備應(yīng)從配電箱引出專用的PE線，即采用TN-S接地系統(tǒng)。等電位聯(lián)結(jié)不但包括電氣設(shè)備的聯(lián)結(jié)，還包括所有金屬構(gòu)件的聯(lián)結(jié)。
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