化工企业电气设计中的常见问题及对策探究

吴兵建

(中国化学工程第十一建设有限公司，河南 开封 475002)

随着我国经济获得蓬勃发展，化工电气行业发展速度很快，有很好的发展前景，所以其安全标准也在不断提升。我们在刚开始设计的时候就应该依托化工企业的实际情况有效地做好设计工作，把化工厂的功能用途有效的突出，但是设计过程中我们更应该秉承国家的相关规章制度。化工电气设计工作的科学有效性，不仅可以让化工厂的用途很好的满足，还能实现节能减排作用，对化工企业的整体安全性统筹安排作用重大[1]。

1 化工企业电气设计中的问题

1.1 电气设备选型问题

对化工企业来讲，经常遇到各种各样的不安全因素，如腐蚀、爆炸和燃烧等，因此我们在设计电气的时候就应该按照相关规定开展工作，确保其符合相关要求。一些化工厂选择电气设施的时候会受限于资金，没有充分地考虑化工厂的实际情况而去选择电气设施的型号，这对相关设备带来一定的隐患，对企业的经济效益造成严重的影响，甚至会有不好的社会事件发生，更有甚者会影响到企业员工的人身安全。例如进入设备区域的低压电源使用TN-S系统的接地形式。低于1 000 V的感应鼠笼式电动机的支路的载流量必须大于电动机额定电流的1.25倍，才能够获得更好的效果[2]。

1.2 电气设计缺乏标准化

化工企业设计电气的标准化缺失，统一的管制规范尚未形成，这给化工企业的电气应用造成一定的困扰。在我国大多数地区，10 kV单回路租用线路的功率容量通常不超过8 000 kVA，这意味着如果电力企业的变压器的总容量超过8 000 kVA，则可以使用两条10 kV线路。但是就当前的实际情况而言，我们在设计电气的时候，都是单独进行选择电气设施的型号及其设计的，没有统一的规格要求，这给设计电气质量带来一定的影响。不仅如此，要是设计化工电气的能力不够，势必会影响到设计的全方位效果，没有了专业性的指导，参与设计的人员也就无法很好地进行设计工作，很容易在主观上影响到化工电气设计的质量，这对企业的安全运行造成一定的影响[3]。

1.3 缺乏必要安全设备

接地操作是化工电器设备的必然操作，要是接地无效或者没有这种操作，那么对化工企业来讲必然存在很大的安全问题。《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)第3.3.8条规定：“对于10 kV及以下的变电站和配电站，其用于A级和B级工厂建筑物，如果防火墙没有门，窗或可以彼此靠近使用”。众所周知，变电站和与工厂建筑物A和B相邻建造的变电站只能向该单元分配电源。《潜在爆炸性环境中的电气设备设计规范》(GB50058-2014)(以下简称“爆炸法规”)第5.3.5.1条规定：控制室应位于潜在爆炸性环境之外。如果是超压室，它可以位于1区和2区。众所周知，变电站可以在超压通风后安装在爆炸区域，但是因为很难从非爆炸区域抽出新鲜空气并且该站点没有正压通风，变电站也不位于潜在爆炸性环境中。

2 化工企业电气设计问题成因分析

2.1 专业知识不足

对一些从事化工电气设计的来讲，需要用到很多方面的知识，要求从业人员必须致力于提升自身的专业技能，保障自身具有较高的专业技能，设计人员只有具备过硬的专业知识，才能确保电气设计之中存在较少的安全问题，以免设计存在问题，导致相关损失。

2.2 缺乏工程设计实践经验

就目前相关设计企业来讲，很多单位对工期非常重视，但是对设计的质量重视程度不足，因此难免会导致设计之中存在一定的漏项，因此设计人员对设计方案进行确定的时候，需要对问题进行多方面的考虑，同时总结可能出现的安全隐患，这样我们才能保障把安全隐患问题有效的规避[4]。

2.3 设计团队之间没有共同合作

在设计电气的时候，涉及到的方面有很多，这就需要设计人员具有广泛的知识面，较高的知识技能，仅仅是单个设计人员无法完成项目设计，所以就需要多个设计人员开展工作。不仅如此，由于电气工程自身就需要广泛的知识，设计人员不可能精通所有的知识技能，设计师之间良好的沟通交流能对设计工作有很大的促进作用，但是实际上在开展工作的时候，设计团队之间的沟通交流有待进一步加强，借此实现团队作用的有效发挥[5]。

3 化工电气设计中问题的解决策略探讨

3.1 做好电气设备的选型工作

对电气设备可靠地选择，可以保障发生事故的概率不断降低，就化工企业来讲，在尚未设计的时候就应该充分地了解不稳定气体和混合物，把危险区域表示出来，然后相关人员对其危险特征很好地明确。例如，根据《低压配电设计规范》(GB50054-2011)第6.2.4条的规定：“如果短路保护装置是断路器，则保护线路末端的短路电流，应当不小于单相接地电流Ik1”，如果计算结果不满足相关规定，则技术人员需要增加电缆截面积直至达到要求被满足。

3.2 提高化工电气设计的标准化

提升标准化的设计能力是电气设计中的关键部位和环节，然后通过标准图得出相关数据，确保更方便地开展设计工作，确保设计人员之间获得更加通畅的沟通交流，确保设计效率更高，质量更好，尽可能地把设计难度降低。设计人员可以节约更多的时间，对设计电气工作具有很大的促进作用。

3.3 做好防爆厂房的静电接地工作

发生电气火灾的原因很多，通过深入地研究我们发现，很多都是因为没有规范的设计电气或者用电不规范导致的。对化工企业来讲，火灾的危险更大。一旦化工企业出现火灾，火灾就难以有效控制，造成严重的生命财产损失。因此，我们在进行设计的时候应该首先保证设计的质量，根据设计需求使用相关设备，很好地保障工作的有效性和安全性。对化工企业来讲，其厂房大都具有防爆性能，但是会存在一定的金属操作台，假设防爆要求没有明确，很多电气管路都是安装在表面，很多长度不同的管线容易产生静电点位和感应点位。所以，为了避免金属之间形成电火花情况，企业之内的防爆厂房内必须按照要求严格地接地。

4 相关电气设计优化

4.1 做好电缆选择

首先，技术人员应遵守《爆炸条例》第5.4.4.1.6条：支线的长期允许载流量应为1.25倍。其次，根据04DX101-1《建筑用电通用数据》中的表3.9，检查压降是否符合供电订单的第5.0.4条。根据《低压配电设计规范》(GB50054-2011)第6.2.4条的规定，“如果短路保护装置是断路器，则表示短路保护线末端的电流应不小于断路器的瞬时或短路过电流脱扣器的1.3倍”，如果不是，请增加电缆的长度，直到满足要求为止。

4.2 优化照明设计

关于光源的选择，技术人员可以根据《建筑照明设计标准》(GB50034-2013)(以下简称“建筑照明设计标准”)第5章中相应标准值表中的Ra(显色指数)的值确定光源。因此，工厂前部区域(办公室，起居区)仅使用荧光灯，室外街道和仓库中使用高压钠蒸气灯，工厂中使用金属卤化灯。关于照度，技术人员可以通过照明软件根据“规定”中的标准照度值通过计算来确定灯的数量。同时，功率密度应等于法规第6章相应表中给出的目标值(这是强制性要求)。如果不是，应减少灯的数量。此外，还应符合法规“设计照度与标准照度值之间的偏差不应超过±10%”的规定第4.1.7条的要求。由于许多过程设备(例如：塔、反应堆等)横穿工厂厂房的地板，因此在布置灯时必须检测浅层的过程和剖面图，以免发生交叉碰撞。

5 结束语

对化工企业电气设计来讲，首先应该确保自身具有足够的设计能力，不断提升自身的工作水平，确保设计质量。然后还应该对国家的相关规范有清醒的认识，设计工作开展的时候严格按照国家规定推进工作，切实保障设计工作的有效性，这对保障化工企业的安全具有重要的促进作用。