防爆電氣設備檢測
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長(cháng)期以來(lái),我國涉及防爆電氣安全的國家標準,主要是以防爆電氣基礎標準GB3836系列為主的制造檢驗標準和防爆電氣產(chǎn)品標準。而防爆檢驗的危險區域劃分區域范圍的劃分將通常依據GB50058-2014《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規范》、GB3836.14-2014《爆炸性環(huán)境 第14部分:場(chǎng)所分類(lèi) 爆炸性氣體環(huán)境》及GB3836-2021等其它部分的爆炸性環(huán)境系列標準。
除此之外可供參考的標準還包括但不限于:
GB50257-2014《電氣裝置安裝工程 爆炸和火災危險環(huán)境電氣裝置施工及驗收規范》
AQ 3009-2007《危險場(chǎng)所電氣安全防爆規范》
GB/T 20041-2015《電纜管理用導管系統》
GB/T 16895-2008 《低壓電氣裝置》
以上標準規范規定了爆炸性氣體或可燃性粉塵環(huán)境中電氣設備的選型、安裝、使用、維護的安全要求及檢查程序。這些標準的實(shí)施主體是產(chǎn)品制造企業(yè)和防爆電氣產(chǎn)品質(zhì)檢機構。
那么,如何最大程度地避免防爆電氣設備的不正確安裝使用呢?——即進(jìn)行防爆現場(chǎng)安全檢查。 防爆電氣設備在長(cháng)期使用過(guò)程中,常常會(huì )出現各種防爆失效問(wèn)題。比如:防爆外殼腐蝕破損、不合理安裝造成的損壞、溫度超標引起的外殼斷裂損壞、隔爆外殼上業(yè)主擅自打孔接線(xiàn)造成保護外殼失效等。但是防爆電氣產(chǎn)品在危險場(chǎng)所使用能否確保防爆安全,不僅有賴(lài)于設計制造和檢驗部門(mén)提供高防爆安全性的產(chǎn)品,而且更多的有賴(lài)于產(chǎn)品用戶(hù)的日常安全操作。 筆者結合所參與的電氣防爆審查項目經(jīng)驗,以配電箱設備為例結合事故及案例分享一些參與防爆電氣檢測審查項目的工作經(jīng)驗。 圖1 配電箱發(fā)生爆炸后的現場(chǎng)照片 配電箱是指按照電氣接線(xiàn)要求將開(kāi)關(guān)設備、測量?jì)x表、保護電器和輔助設備組裝在封閉或半封閉金屬柜中或屏幅上,構成配電控制箱。正常運行時(shí)可借助手動(dòng)或自動(dòng)開(kāi)關(guān)接通或分斷電路。故障或不正常運行時(shí)借助保護電器切斷電路或報警。而配電箱本身就有一定的危險系數,私自打開(kāi)配電箱,可能會(huì )由于其漏電而導致觸電情況發(fā)生。切忌配電箱內不能放置物品,如果將私人物品或雜物放置在配電箱內,尤其是紙質(zhì)物品,一旦配電箱出現故障,可能會(huì )點(diǎn)燃物品引發(fā)大火。 定期對在使用中的防爆電氣設備進(jìn)行防爆現場(chǎng)檢查,不僅僅是安全生產(chǎn)部門(mén)的要求,更是企業(yè)對自身的生命、財產(chǎn)安全的重視。 防爆電氣設備常見(jiàn)的安裝不符合標準的情況有以下幾種: 設備選型不正確 很多使用單位由于缺少專(zhuān)業(yè)的防爆知識,或未請有資質(zhì)的機構進(jìn)行爆炸性環(huán)境用電氣設備選型及安裝的檢驗,經(jīng)常錯誤地選擇防爆型式。存在不同爆炸危險物質(zhì)的危險場(chǎng)所應當選擇相應防爆等級、溫度組別的防爆電氣設備,同時(shí)還應選擇具有與區域類(lèi)型的相適應的EPL級別或者防爆型式。 如圖2的接線(xiàn)盒將相當于ⅡB防爆等級設備用于需要ⅡC等級的氫氣環(huán)境,防爆電氣設備等級、溫度組別、EPL不適用于環(huán)境中的爆炸性物質(zhì)或區域類(lèi)型。 圖2 儀表未使用相適應的選型 設備上安全標識不全 部分使用單位在使用防爆電氣的過(guò)程中,不注意對設備的保養,尤其是設備的標識,認為與防爆性能無(wú)關(guān),經(jīng)常隨意處置,導致標牌丟失,無(wú)法確認設備信息以及必要的使用注意事項,不能保證設備的正確使用與維護。 安全重要提醒:配電箱未粘貼標識可罰款5萬(wàn)! 圖3 未張貼安全警示標志的配電箱圖4 整改后,已張貼安全警示標志的配電箱 進(jìn)線(xiàn)不符合 企業(yè)在安裝電氣設備的時(shí)候,不重視進(jìn)線(xiàn)的規范安裝,殊不知防爆電氣設備尤其是隔爆型電氣設備的電纜引入裝置是防爆結構的重要組成部分,引入裝置的完整性直接決定了防爆結構的有效性,尤其是隔爆型電氣設備,如果內部發(fā)生爆炸,火焰將會(huì )從安裝不到位的引入裝置處向外傳播,導致周?chē)h(huán)境的爆炸。 常見(jiàn)的不規范安裝主要有這樣幾種:電纜引入裝置未有效壓緊密封、未裝密封圈、電纜剝線(xiàn)過(guò)長(cháng)成散線(xiàn)穿入、壓緊螺母未壓緊、一個(gè)進(jìn)線(xiàn)口引入多根電纜、無(wú)有效的封堵、控制箱中接頭有松動(dòng)現象。 這些不規范的安裝方式都嚴重破壞了防爆設備的防爆性能,安裝、使用單位在安裝和維護過(guò)程中,應當加以足夠的重視。 圖5 問(wèn)題點(diǎn):無(wú)壓緊螺母 圖6 問(wèn)題點(diǎn):電纜在外部剝線(xiàn) 圖7 問(wèn)題點(diǎn):一個(gè)引入口進(jìn)兩根電纜 接地不規范 防爆電氣設備通常需要在接線(xiàn)空腔及殼外都設置接地點(diǎn),而有些使用單位往往只接內接地,而不接外接地,防爆電氣設備由于其工作環(huán)境的危險性,需要防止外殼意外帶電后與其它導電物體產(chǎn)生放電而引起爆炸事故,而內接地在內部不便于檢查,外接地就顯得很是重要。另外一些低壓的儀表使用的是36V以下的電壓,但是其放電產(chǎn)生的電火花能量足以引起爆炸性物質(zhì)尤其是氣體的點(diǎn)燃,因此即使是低壓供電的儀表類(lèi)設備也應進(jìn)行有效的接地。 有些使用單位雖然考慮到接地,但是未接到專(zhuān)門(mén)的接地螺栓上,而在隔爆蓋板的緊固螺栓上進(jìn)行接地,圖8這種接法既不能保證接地導線(xiàn)的可靠連接,又破壞了緊固螺栓的緊固作用,使得防爆結構失效,不能保證設備的安全使用。 圖8 圖中箱體未進(jìn)行接地 圖9接地方式未接到專(zhuān)門(mén)的接地螺栓上 接線(xiàn)不規范 如有的用戶(hù)在維修后未將其壓緊,有的所選用密封圈尺寸和材質(zhì)不符合標準要求,有的檢修后干脆不安裝密封圈。結果就使危險場(chǎng)所中的可燃性氣體可以暢通無(wú)阻地進(jìn)入接線(xiàn)盒空腔內。一旦接線(xiàn)盒內的接線(xiàn)端子的連接處出現電弧火花時(shí),就可能點(diǎn)燃可燃性氣體引起爆炸。類(lèi)似這種不能安全使用防爆電氣產(chǎn)品而引起爆炸事故的例子在爆炸事故總的統計中占有很大的比例。 例如,防爆配電箱電纜引入裝置中的橡膠密封圈,是一個(gè)保持產(chǎn)品防爆性能的重要零件,這個(gè)零件在使用中往往被人們所忽視,不能被正確的選型、安裝和維護。 圖10接線(xiàn)不規范現象 對箱體或外殼擅自改造、破壞 防爆電氣設備是制造單位根據常見(jiàn)的功能設計和制造的,而有時(shí)使用單位會(huì )有特殊的使用要求,或者需要改變設備的用途,例如普通的控制箱需要增加變頻調速、一鍵啟動(dòng)及急停的功能,這時(shí)有些使用單位就會(huì )自行對設備進(jìn)行改造,或者有時(shí)為了安裝方便直接在外殼上開(kāi)設引線(xiàn)口,這些都破壞了設備的防爆結構。當使用單位需要改變設備的用途時(shí),應當嚴格按照相關(guān)的標準履行改造的程序,或者購買(mǎi)符合要求的其它防爆電氣設備,而不得擅自進(jìn)行改造。 設備腐蝕損壞 很多的防爆電氣設備使用在露天或者有腐蝕性物質(zhì)的環(huán)境中長(cháng)期使用后,難免會(huì )產(chǎn)生腐蝕、老化等,如果不及時(shí)更換、修復,將導致設備安全性能的降低。 圖11 爆炸危險性區域內的儀表老化待修復 設備維護不到位 在日常的維護中,一些企業(yè)人員未經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)防爆方面的培訓,相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識不夠,未能正確地維護防爆電氣設備,導致經(jīng)常出現不規范的操作,常見(jiàn)的就是防爆電氣設備的防爆接合面緊固螺栓數量不齊全,自行在隔爆接合面上增加防水橡膠墊、涂油漆等,破壞了隔爆結構降低了防爆安全性能。 配電箱周?chē)降锥嗌倬嚯x內不能被阻擋呢?
查找了相關(guān)規范和標準后,不同的標準和規范對此的規定不同,如下以供參考: AQ/T 7009-2013 《機械制造企業(yè)安全生產(chǎn)標準化規范》 第4.2.38.2.4規定動(dòng)力(照明)配電箱(柜、板)前方(或下方)1.2m的范圍內應無(wú)障礙物;當工藝布置有困難時(shí),照明箱可減至0.8m。 GB50054-2011《低壓配電設計規范》 第4.2.5規定當防護等級不低于現行國家標準《外殼防護等級(IP代碼)》GB4208規定的IP2X級時(shí),成排布置的配電屏通道最小寬度應符合表4.2.5的規定。 表4.2.5成排布置的配電屏通道最小寬度(m) 注: 1.受限制時(shí)是指受到建筑平面的限制、通道內有柱等局部突出物的限制; 2.屏后操作通道是指需在屏后操作運行中的開(kāi)關(guān)設備的通道; 3.背靠背布置時(shí)屏前通道寬度可按本表中雙排背對背布置的屏前尺寸確定; 4 控制屏、控制柜、落地式動(dòng)力配電箱前后的通道最小寬度可按本表確定; 5 掛墻式配電箱的箱前操作通道寬度,不宜小于1m。 JGJ46-2005《施工現場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規范》 8.1.6條規定配電箱、開(kāi)關(guān)箱周?chē)鷳凶銐?人同時(shí)工作的空間和通道,不得堆放任何妨礙操作、維修的物品,不得有灌木、雜草。 GB/T 13869-2017 《用電安全導則》 5.1.1條規定一般條件下,用電產(chǎn)品的周?chē)鷳粲凶銐虻陌踩ǖ篮凸ぷ骺臻g,且不應堆放易燃、易爆和腐蝕性物品。 以上都是可以查閱的國家標準的規定和要求,基于從嚴管理原則,建議配電箱1米-1.2米范圍內不要放置任何物品。如果所在的城市或者地方有更為嚴格的規定,需要遵從地方上的標準及規定。 總的來(lái)說(shuō),防爆電氣產(chǎn)品在危險場(chǎng)所使用能否確保防爆安全,不僅依靠設計制造和檢驗部門(mén)提供高防爆安全性的產(chǎn)品,而且更多的有賴(lài)于產(chǎn)品用戶(hù)即企業(yè)操作員工的安全使用。因此,建議具有爆炸危險場(chǎng)所的使用單位對相關(guān)的安裝、維護、使用人員進(jìn)行必要的防爆知識培訓,以保證防爆電氣設備的安全運行。