浅析石油化工装置施工中仪表线路的防爆

摘 要：随着国民经济的提高，我国各地建立了一大批现代化的大型石油化工企业。大量的仪器仪表，先进的控制系统得以运用，自动化程度越来越高。石油化工装置的施工离不开装置仪表线路的设计安装，部分仪表的运行是通过电压或电流信号来传输工艺参数的，且由于石油化工生产企业中易燃易爆的工艺介质比较多，施工中产生的电流火花极易引起可燃气体燃烧，因此石油化工装置施工中仪表线路的防爆研究具有十分重要的意义。

关键词：石油化工; 施工;仪表线路;防爆

随着我国大批现代化的大型石油化工企业的建立，大量的仪器仪表和先进的控制系统得以应用，企业的仪表控制自动化程度越来越高。但是，由于大部分仪表的运行是通过电压或电流信号来传输工艺参数的，再加上石油化工生产企业中易燃易爆的工艺介质比较多，防爆等级比较高，因次在仪表施工中电流火花有可能引起可燃气体燃烧的施工场地必须要进行防爆措施。特别是电缆接线的地方，防爆措施必须到位，同时爆炸危险场所的电气、仪表设备的防爆方式和配线方式必须适应区域的防爆等级要求。

通常，石油化工企业的施工现场爆炸性气体分为三类：Ⅰ 类：矿井甲烷;Ⅱ 类：爆炸性气体、蒸汽;Ⅲ 类：爆炸性粉尘、纤维。爆炸性气体在标准试验条件下，按其最大试验安全间隙和最小点燃电流比分级，按其引燃的温度分组。在爆炸和火灾危险场所安装仪表、电气设备和材料，必须具有符合现行国家或部颁发的防爆质量标准和技术鉴定文件和防爆产品出厂合格证，且要保证其外部无损伤和裂纹。保护管要选用国标厚壁镀锌钢管。防爆接线箱、管箍、活接头等管件应按危险场所和防爆区域的等级分别采用不同的防爆结构形式，保护管之间及保护管与接线箱之间采用圆柱管螺纹连接，螺纹的有效啮合部分应在螺距的6倍以上，并用锁紧锁母锁紧，连接处应保持良好的电气连续性，不得缠麻涂铅，应涂凡士林、导电膏。除满足以上要求外，仪表的防爆主要是在电缆的接线处，即接线箱和现场仪表的接线处。一般来说，石油化工企业仪表设备安装施工中仪表线路防爆方式有：

1仪表设备及传输装置防爆

仪表设备及其传输采用气动装置，其实是最安全的一种措施，即现场的所有仪器、仪表采用气动仪表、气动调节装置，其抗干扰能力强，安全防爆，但是气动仪表滞后性大，在现在自动化程度越来越高的今天，气动仪表难以实现复杂的控制系统，因而现在很少被采用，只是用在气动调节阀方面。另一种是采用本质安全线路，既采用本安仪表设备。现在仪表的测量元件越来越先进，精度越来越高，通过本质安全线路就能使部分仪表正常工作，通过安全栅，使本安电路与非本安电路完全隔离，它的采用也是解决防爆问题的一个最有效的方法。它即能保证仪表的正常工作，仪表的防爆等级也可以取消，相应的安装费用和设备费用可以降低，节约成本，降低造价，也可以有效地解决防爆，其维护也方便，但其施工时应注意，仪表盘内的配线及电缆桥架内的电缆，本安电路与非本安电路应分开敷设，电缆采用外皮天蓝色标记的本安屏蔽电缆。

本安线路能够有效地解决防爆问题，但是由于本安线路的工作电流比较小，部分仪表无法正常工作，如测量液位的液位开关、电磁阀，部分仪表单独要求提供220V电源的，因而对供电线路和现场仪表要求电流等级比较高的仪表设备，则不能采用本安线路，这时电流产生的火花能引燃可燃气体，因而必须按要求进行防爆施工，进行防爆配线，其仪表设备和安装管件必须符合相应的防爆等级要求，这也是现在施工中仪表的主要防爆部分，也是问题较多的方面。一般控制室部分都远离防爆区，这一部分一般不存在防爆问题。

2施工现场接线箱的防爆

接线箱一般都是进1-2根主电缆，分出多根分支电缆。接线箱防爆一般有以下几种型式：

2.1 防爆电缆格兰、电缆密封接头防爆

接线箱采用规定等级的防爆接线箱，入口安装密封型防爆电缆格兰或电缆密封接头。接线箱下面入口为内螺纹，安装防爆电缆格兰或电缆密封接头，电缆通过防爆电缆格兰或电缆密封接头中的密封圈进入接线箱，一根电缆用一个防爆电缆格兰或电缆密封接头，根据电缆的粗细采用不同直径的橡皮胶圈，用电缆密封接头上的密封活接压紧橡皮圈，使橡皮圈内径缩小，达到密封电缆的作用。通过多个防爆电缆格兰或电缆密封接头来密封多根电缆。多根分支电缆通过防爆电缆格兰或电缆密封接头从接线箱引出后，通过一根或几根保护管与桥架或现场仪表连接，其保护管可不采取防爆措施，只需通过防爆电缆格兰或电缆密封接头的密封作用起到防爆，也不需要用防爆挠性管。

2.2 Y型密封接头防爆

防爆接线箱与保护管之间采用螺纹直接连接，并在距离接线箱小于450mm附近加装防爆Y型密封接头，电缆敷设完毕后，通过向Y型密封接头内灌注密封填料（如防爆胶泥）达到防爆作用，灌注前先填入石棉绳。当保护管与接线箱之间采用防爆挠性管连接时，应在挠性管后加装Y型密封接头。管路之间连接必须符合防爆场合的施工要求，通过密封填料起到隔离火花，起到防爆作用。

2.3防爆挠性管防爆

现在一些设计院设计的施工图纸中，保护管与接线箱之间的连接采用软连接，即采用防爆挠性管连接，但设计的接线箱进线口又比较少，即进线口少于电缆根数，除主电缆外，其它进线口必须穿多根分支电缆，不管是采用以上1、2两种情况中的任一种施工，分支电缆的密封性不好，其防爆性能也就不是太好，因而在做施工准备时，要特别注意这种情况，保证接线箱的进线口与电缆数相等。

3施工现场仪表的防爆

现在的仪表电气接口一般都是内螺纹，对于用螺纹连接来说，NPT螺纹的密封性最好，现在一些仪表生产厂家的仪表，许多都采用1/2NPT或3/4NPT螺纹接口，能达到很好的密封要求。对安装在防爆场合的仪表，其防爆型式一般有以下四种情况：

第一种情况采用安装防爆电缆格兰或电缆密封接頭密封，保护管与现场仪表之间采用防水挠性管保护电缆，通过防爆电缆格兰或电缆密封接头的密封作用起到隔爆防爆作用。

第二种情况，现场仪表与电缆保护管直接连接，在距离仪表450mm处安装Y型密封接头，通过向Y型密封接头内填充密封填料起到隔爆作用，但是现在施工时与仪表的连接一般采用软连接，这种情况一般不用。

第三种情况是电缆保护管与仪表之间的连接采用防爆挠性管，在距离保护管口450mm处再安装Y型密封接头密封，起到防爆作用。

第四种情况是电缆保护管与仪表之间的连接采用防爆挠性管连接，电缆保护管采用防爆配管到接线箱或电缆桥架，防爆配管到桥架时应在电缆桥架处用防爆胶泥密封。

4结语

石油化工装置在施工过程中一定要高度重视装备和线路的防爆问题，一旦稍有懈怠，防爆设计和防爆措施做的不到位，就会给国家和企业带来难以衡量的损失。

参考文献：

[1]中国石油和石化工程研究会组织编写，解怀仁，王成林.石油化工仪表自控系统应用手册[M]. 化学工业出版社， 2014.

[2]袁婧.化工仪表设计中的防爆问题分析和应对策略[J].石化技术.2019年07期

[3]刘智斌，薛峰.防爆问题在化工仪表设计中的研究[J].化工管理.2017年35期

[4]许小佩.化工仪表设计中的防爆问题研究[J].生物化工.2016年05期

作者简介：

耿军强（1973—）男，汉族，河北元氏县人，中石化工建设有限公司，工程师 ，本科，研究方向：电气仪表安装，施工现场管理。