天然气生产装置防爆电气安装技术要点

高献磊(新奥股份·新地能源工程技术有限公司，河北 廊坊 065000)

0 引言

天然气是优质、高效、清洁的能源。随着我国天然气工业高速发展，天然气设施建设在工业发展建设中已占据重要部分，天然气液化工厂、LNG接收站、天然气储备调峰站、天然气门站等装置已在全国各地涌现。由于天然气爆炸导致的危害较大，而其又存在诸多易燃易爆的因素[1]，因此在天然气生产储存过程中做好防爆工作尤其重要。电气仪表设备作为天然气装置内不可或缺的辅助设施，起着非常重要的控制、检测、紧急切断等作用。但在实际工作环境中也比较容易产生电弧、电火花以及炙热表面，因此它又是天然气装置中极易导致事故发生的危险源。防爆电气设备具有防水防爆的功能，在爆炸火灾危险环境中使用，可以大大提高天然气装置的安全系数。目前生产销售防爆电气设备的厂家繁多，防爆电气设备又多为非标产品，安装环境、防爆防护等级、容量、尺寸又各不相同，一时还未有统一的标准作为指导。同时在施工安装过程中，施工人员对防爆电气的认识不够充分，对安装及后续维护保养不够重视，导致防爆电气安装使用过程中不合格现象频繁出现，严重者导致火灾事故的发生。本文就天然气场站防爆电气的进场验收及安装维护进行探讨，并提出有效的预防措施来促进防爆电气安装施工的技术水平。

1 防爆电气产品的特点和分类

防爆电气设备主要指在爆炸火灾危险场所使用的不会引起周围爆炸性环境点燃的电气设备。常用的防爆电气设备主要分为防爆电机、防爆接线箱、防爆仪表设备、防爆开关类设备和防爆灯具等。它的原理主要是用外壳限制爆炸、限制点燃源能量、用附加措施提高设备安全程度、用外壳或介质隔离点燃源等形式。

防爆电气设备主要用于煤炭、石油及化工等含有易燃易爆气体及粉尘的场所。按照环境不同，可分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类：Ⅰ类为煤矿井下电气设备；Ⅱ类为除煤矿、井下之外的所有其他爆炸性气体环境用电气设备；Ⅲ类为除煤矿以外的爆炸性粉尘环境电气设备。其中，Ⅱ类又可分为ⅡA、ⅡB、ⅡC类，标志ⅡB的设备可适用于ⅡA设备的使用条件；ⅡC可适用于ⅡA、ⅡB的使用条件；ⅢA类：可燃性飞絮；ⅢB类：非导电性粉尘；ⅢC类：导电性粉尘[2]。

2 防爆电气设备在安装维护中的常见问题

2.1 设计图纸及技术协议要求不够全面

随着工业建设不断向数字化、模块化发展，天然气装置的自动化程度越来越高，这就需要用到大量的电气、自控设备。在设计出具施工图纸时，往往都是按照现场情况随机选择设备的容量、回路、尺寸等，这就导致了所有到场设备均是按照现场要求进行配置制作，无法做到标准化、统一化。因此，设计图纸要求是否全面详细尤为重要。而在现场设备材料采购过程中，往往因为设计要求提出不够全面导致了到货的设备防爆性能不能满足现场要求。尤其是成套设备的供货，成套设备涉及多个专业，但在技术协议谈判过程中往往以设备专业为主，不够重视防爆性能的要求，或要求不详细、不全面。目前主要的设备供货商所配备的电气设备大多都以外委为主，所以很容易导致主体设备满足现场环境使用要求而配套的防爆设备不满足要求的情况发生。例如在火灾爆炸危险区内，电机及防爆箱的供货满足现场环境使用要求，而成套供货的配电线缆为非阻燃耐火电缆，或者设计要求为隔爆而到货设备为本安(也满足现场环境使用要求)的情况导致无法通过验收的现象。因此，设计要求的详细、全面尤其重要。

2.2 设备到货检验不够重视

设备安装使用前最重要的一项工作就是检查验收。首先，对大型成套设备则需要出场检验。针对安装使用在防爆区域的设备往往都是因为节约人员成本而减少到厂人员，削减电气等配套设备专业人员的数量，从而导致防爆电气产品质量的不可控。其次，在单个防爆设备，如：灯具、防爆箱、仪表设备等到场后不能及时检验，或者检验人员不具备防爆设备检验能力，无法及时对防爆设备的真伪、结构、要求等防爆质量做出真正判断，从而使不合格产品被安装使用导致验收不过或事故发生。最后，防爆设备市场产品种类繁多。设备生产厂家数不胜数，因防爆设备的非标性、取证的复杂性、检验取证费用成本高等特点导致部分生产厂家存在侥幸心理。而在产品销售上又缺少检验机制，就导致了常见的贴牌套牌、产品接合面、结构形式不达标等现象发生。

2.3 施工人员对防爆电气设备安装要求不了解

在现场安装使用过程中，防爆设备的保管、运输、安装都有着严格要求。目前多数现场施工人员因为没有受到相关培训，对防爆设备的保护不够重视，导致在安装过程中破坏防爆接合面、防爆结构等问题的发生，从而使防爆产品失去防爆性能。常见的现象主要有：防爆设备在接线调试过程中，打开内腔后防爆接合面被划伤或锈蚀；私自在防爆设备外壳上开孔增加进出线口数量；防爆接合面螺栓未紧固全；防爆进出线口的封堵密封胶圈被去掉或随意切割导致密封胶圈与进出线或防爆口不匹配造成电缆松动；一个进线口同时穿进2根及以上电缆；隔爆设备进出线口使用本安格兰密封；防爆设备未按照防爆分区安装；防爆设备的接地线未安装或安装不合格；防爆电气设备的预留口未正确有效封堵等。

3 防爆电气设备安装施工的相关技术措施

3.1 精化完善设计图纸要求

设计图纸是设备选型的依据，更是设备选型到货的基础和保障。防爆电气设备种类繁多，结构样式多样，又多为非标产品。因此设计图纸的要求是否详细、全面能够直接指导选型，包括但不仅限于防爆设备的防爆等级、防护等级、材质、功率、进出线口数量与尺寸、密封方式、安装方式等。在大型成套设备采购时，需在技术规格书中提出防爆产品的使用环境要求及电缆和附件的选型要求。并将各类防爆电器的技术要求加以明确细化，填写在签订的技术协议中，以规避设备供货商因要求不明确而生产供货不满足现场使用要求的现象发生。

3.2 加强防爆产品的采购与保管

防爆电气的采购直接关系到防爆产品质量的好坏与供货周期的长短。目前市场上生产销售防爆产品的厂家种类繁多，产品鱼龙混杂，很多小的供应商在竞争激烈的市场背景下，很容易铤而走险销售未经过认证的套牌产品。由于防爆要求不断更新，产品形式、结构也逐步发生改变。因此防爆电气产品的采购应尽量选择大厂产品，并及时做好与供货商的技术交流与出厂检验。同时对设计提出的要求进行跟踪落实，以保证采购产品的质量合格。设备到货后应及时组织相关专业人员及监理单位进场检验，按照对防爆产品的设计要求逐项检查其防爆标志、铭牌信息、设备图纸、防爆合格证，3C认证、外观、进出线口、接合面等是否完整良好[3]。检验合格后及时入库保存并建立完整详细的管理台账，防爆电器的保管要采用专门库房妥善保管。

3.3 对防爆电气设备的安装使用相关人员进行专业化培训

在实际工业生产中，安装人员的不重视、不专业也是产生失爆现象的主要原因之一。在实际的运输安装过程中，安装人员往往对产品的防爆点不够了解，造成设备运输时产生撞击、翻滚、剧烈震动。在安装调试过程中常常表现为：敲打、撞击、硬物摩擦防爆面，造成防爆面机械损伤及破坏防爆性能；未保证有关密封胶圈、金属圈完好及电缆护套伸入器壁长度和线嘴压紧余量等；未有效接地，紧固件螺栓、螺帽、垫片不全，锈蚀等。这些都是安装维护人员对防爆产品性能及重要性认识不足造成的。因防爆产品在生产装置中，常属配套设施，因此不能引起足够重视，由未经过专业培训的人员承担安装任务，从而为后续工作埋下隐患。随着工业化装置逐步增加，防爆设备使用越来越多，加强相关人员的专业化培训便显得愈加重要。

3.4 加强生产安装市场监管

防爆是由防爆产品合格和产品安装维护合格两部分组成的，两者缺一不可。因此，杜绝失爆现象的发生，不但要从生产销售上去抓，还要从安装维护上去抓。这就迫切需要加强生产销售市场的监管监督，增大对易燃易爆场所防爆电器安装维护的检查力度，出台相关政策，加强专业培训以杜绝不合格产品的生产、销售、安装使用，从而建立一个良好的市场秩序，提高整个防爆行业的质量水平。

4 结语

防爆电器的生产安装是爆炸和火灾危险环境中电器设备引起危险事故的重要保障，直接关系到整个生产装置的安全运行。为此，在实际的设计、生产、安装、使用维护过程中，都要严格按照防爆要求开展管理工作，图纸要求要详细全面，生产销售要认证，安装维护要合规，操作人员要熟悉了解。只有将每一步都严格把关，并不断地关注行业发展动向、总结经验，才能为爆炸和火灾危险环境装置的安全生产提供有力保障。