剖析化工仪表电气防爆隐患的源头与整改策略

王杰

【摘要】生活水平提高和科技发展的需求，推动化工行业迅速发展， 各种化工装置应运而生。因化工行业工艺复杂，工序繁琐，工况具有不确定性，介质成分多变等特点，化工装置越多或规模越大，风险管控难度就越难，必须依托自动化技术手段，减少人工操控，以降低风险。近年的很多案例说明，爆炸就是关乎化工企业发展前景的重大风险之一。本文先对爆炸及和爆炸相关的专业名词分别阐述，然后针对当今现代化化工装置，以自动化仪表设备遍布工厂角落为切入点，全方位、多角度地分别剖析各种化工仪表及其附属设备电气防爆隐患源头，梳理并罗列出治理化工仪表电气防爆隐患的销项整改思路。

【关键词】隐患;整改;爆炸;爆炸环境;爆炸上限;爆炸下限;电气防爆。

分类号：TM862

随着人民生活质量日渐提高，现代科技水平逐年攀升，推动化工行业迅猛发展，由于化工行业工序繁琐、工艺复杂 ，工况具有不确定性，介质成分多变，为实现高效率，低风险，自动化和智能化也随之诞生，因此各种自动化仪表也在各化工装置安家落户。但是，由于化工行业涉及的化学物质种类繁多，成分复杂，火灾、爆炸、中毒成为化工事故的主要形式。其中，火灾、爆炸与化工仪表及附件电气防爆性能优劣密切相关。这里仅以威慑力最大的化工事故——“爆炸”作為探讨对象进行剖析。

爆炸事故一旦发生，其结果是危及国家或股东财产安全或人民群众生命安全，轻则摧毁企业部分设备、设施或少数人员的性命，使企业遭受不同程度的创伤，重则将企业变成废墟，使无数家庭破碎，企业一蹶不振，从此消亡。因此，分析化工仪表电气防爆隐患的源头，并制定相应的隐患排查及消除策略，既是仪表人的企业职责，也是其社会责任，每个仪表人都有义务致力于仪表电气防爆消缺工作。

开始剖析之前，必须先了解爆炸及其相关联的一些专业名词。

隐患，指在生产经营活动中可能导致事故发生的人的不安全行为、 物的不安全状态和管理上的缺陷。

整改，使某一对象变完整或变健全而付诸的一系列措施或活动。

爆炸，是物质的一种急剧物理、化学变化。其变化过程中伴有物质所含能量的快速释放，变为对物质本身、变化产物或周围介质的压缩能或运动能，具有大量能量在有限体积内突然释放或急骤转化，表现出不寻常的移动或机械破坏效应，以及介质受振动而产生的音响效应等特征。【1】

爆炸环境，爆炸性气体环境、爆炸性粉尘环境、爆炸性混合物;【2】

爆炸上限，空气中的可燃性气体、蒸汽、粉尘或薄雾的浓度，高于该浓度就不能形成爆炸性气体环境，该浓度值即为“爆炸上限”;【2】

爆炸下限，空气中的可燃性气体、蒸汽、粉尘或薄雾的浓度，低于该浓度就不能形成爆炸性气体环境，该浓度值即为“爆炸下限”。【2】

爆炸三要素，具有潜在爆炸危险的环境产生爆炸，必须具有：点燃源（电火花，热表面等）、爆炸性物质（可燃性气体或粉尘等）、空气（氧气）三个条件。当这三个条件同时存在，且当爆炸性物质与空气的混合浓度处于爆炸极限范围内（即处于爆炸下限和爆炸上限之间）时，将不可避免地产生爆炸。【2】

任何一个工厂开建之前，都会进行“安全评估”，而且必须经国家职能机构审核通过。尤其是化工生产装置更为严格，多重监管，严格把控。那么，为什么会有爆炸性安全隐患出现呢？本文仅以仪表电气防爆隐患为缩影进行剖析，以供同行参考。

一 防爆型仪表或附件电气防爆性能下降

凡是爆炸环境使用的仪表，电气部件必须有防爆措施，同时还需取得相应等级的防爆认证。导致防爆产品防爆性能下降的主要因素有：材质不同，膨胀系数不一样，气温冷热变换时，产生气隙，气密性下降;检修或维护时，使电器密封件、紧固件破损或丢失;机械外力迫使电气密封点错位，离开密封贴合面;密封材料老化裂、断;腐蚀至密封件或密封材料结构或物理性能改变;仪表接地保护回路失效。

二 工况改变，原设计选用仪表的防爆等级不再满足当前爆炸环境需要

随着工艺设备、管道使用时间增加，检维修次数增多，或工艺改造，致化工厂跑、冒、滴、漏的机率超大，或者工艺变更，介质成分新增加易爆物质，使生产场所的危险性等级升高，爆炸风险变大，原设计配置仪表的防爆等级不再满足环境要求。

以下分别列举气体和粉尘环境爆炸危险场所等级描述，供学习交流时参考.

粉尘爆炸危险场所等级描述：

10级， 正常情况下，爆炸性粉尘或可燃纤维与空气的混合物可能连续地、短时间频繁地出现或长时间存在的区域;

11级，正常情况下，上述混合物不能出现，仅在不正常情况下偶尔短时间出现的区域。

气体爆炸危险场所等级描述：

0级，正常情况下，爆炸性气体混合物连续地短时间频繁地出现或长时间存放的场所;

1级，正常情况下，爆炸性气体混合物有可能出现的场所;

2级，正常情况下，爆炸性气体混合物不可能出现，仅在不正常情况下偶尔短时间出现的场所。

三 非正式设计的小技改或技术措施留下的隐患

包括化工在内任何一个工厂，运行一定时间后，难免会有小小的技术改造或技术措施，这时，仪表专业必须同步完成相应的技术改造，以满足生产需要。由于不具规模，可能无专业的设计团队或施工队伍，或受现场条件或其它因素的局限，存在将就使用或缺乏科学的计算，打擦边球等都有可能留下隐患。例如：仪表电气接口以防护用普通塑料堵头代替防爆格兰头;仪表电缆管中间断端头，不按规范要求安装防爆穿线盒;仪表自带附件电气元件，使用无防爆认证产品等。

四 设计时参照的规范性文件版本差异或版本过时

部分在役装置由于服役时间较长，建设之初设计时参考的规范性文件可能会是多年前的版本，随着各种专业技术水平的提升和专业技术手段的多样化，以及实践经验的总结，过去参照的规范性文件已经进行了修改，调整了爆炸环境的一些相关数据，例如：安全距离，爆炸上限，爆炸下限，接地电阻，隔离措施等;参照规范性文件时，住建部版本和化工部版本的某些要求或数据略有区别。

五 新项目设计和审查缺少专业团队，流程把控有漏洞

在这个追求时效的年代，项目设计、审查一般都会被缩水，造成某些细节被忽略，工艺参数操控范围太拘于理论化，冗余量太小，产生意外隐患，例如：某脱色系统设计原料最高温度80℃，仪表选型依此配置，可实际工艺操作温度大于100℃，正好，按80℃选配的仪表材质，超过90℃时腐蚀速度加剧，致仪表提前外漏，使爆炸环境风险等级升级;某化工装置危险区域使用的成套设备，自带电气元件有用非防爆产品，都属于设计审查、审核失控所致。

六 EPC总承包留隐患

研发商为了技术保密，或者顺应当今市场管理的需要，常常将工艺包、设计、安装以EPC方式和用户谈判签约，为追求利益最大化，他们会有意无意地钻规范性文件的空子或打擦边球，甚至不按规范设计安装，只要用户不提，能省则省。例如：某化工装置的尾气处理系统，使用的防爆电磁阀查不到官方认证;多根电缆同穿一根电缆管，违背“两个及其以上不同回路的本质安全电路，不得共用一根电缆或穿同一根电缆导管。”【3】工艺包成套的变送器为分防爆产品等。

知晓原因来头，对症实施整改。具体概括为：死盯原因，列表分类，编制计划，明确目标，扫荡消缺，检查销项。

第一 统筹先行，夯实硬件整改基础

要顺利完成某套化工装置电气防爆整改，无论规模大小，统筹是关键，它关系到后续工作可否如期顺利，整改结果是否满意。表3列出**装置仪表电气防爆隐患排查统计表示例，以供参考。

有了这个统计表，待整改的问题便一目了然，据此编制：《材料计划》、《资源分配计划》、《工艺停车计划》、《项目进度计划》、《验收销项台账》等，特殊的还得提前编写好必需的《技术方案》或《操作指导说明书》，使整个整改工作有条不紊地进行。

第二 狠抓落实 ，接受监督

依照表3 ，落实人、材、物、资，例如：备件材料需求、人力物力需求、生产计划协调等，必须分工明确、职责清楚，凡是可能涉及的专业都必须有人负责，若是在线整改，必须有安全措施， “专业安全”和“安全专业”不可缺或，明确分工。整改实施中，以《隐患排查表》的信息为依据，逐一进行，同步记录，特殊情况暂时无法完成的，必须建立台账，说明原因，纳入新一轮计划实施。项目实施结束后，杜绝我说了算，必须组织多个专业组成的验收团队，并邀请国家职能监管部門参与验收。

第三 完善制度，强化管理，以软件整改来巩固硬件整改成果

从设备、设施方面硬件整改的成果，能否长期保持，巩固并传承，是将化工装置的仪表电气防爆风险降至最低，助企业健康发展一臂之力的先决条件，建立健全管理制度，以软件整改来巩固硬件整改成果，不容忽视，从以下几个方面入手。

1.建立健全专项检查、维护、维修等管理制度。明确隐患排查周期、收录等事项;明确维护要点、频率等细节;强调维修用件、组装细节等环节把关，将仪表电气防爆预防工作提升为日常。

2.加强安全培训教育，并定期或不定期进行考核，使化工防爆概念渗透至每个员工的骨子里，把“人的因素”作为化工仪表电气防爆的重头戏来唱，用人的因素消灭“物的因素”。

3.建立健全新项目设计审查、审核管理制度，新项目杜绝“设计闭门造车、审查我说了算、审核流于形式”，消除小牛拉大车，能低不高，能省则省等不顾及爆炸环境实际情况怪象。

4.加强《巡检制度》、《跑、冒、滴、漏管理制度》、《隐患消缺管理制度》的落实，及时发现风险源头，并迅速治理，将隐患消除于萌芽状态，提供良好的生产环境，使其符合设计时确认的环境。

结束语

本文力争全方位、多角度剖析化工仪表电气防爆隐患的源头，大胆提出相应整改或预防策略，由于选取素材和查阅的资料有限，不一定适合所有企业或化工装置，不能满足所有读者的期许。

[参考文献]

【1】乐嘉谦 王立奉 邵勇《化工仪表维修工》，化学工业出版社;

【2】徐建平 都明生 黄咏委《防爆安全技术》，中国电力出版社;

【3】 中华人民共和国国家标准《自动化仪表施工工程及验收规范》 中国计划出版社;

2652501705366