电气设计中的常见问题及处理措施

修铭

(中海油石化工程有限公司，山东 济南 266101)

1 电气设计对化工企业的重要性

在企业发展过程中，化工企业具有其自身的特殊性，由于化工企业生产过程工艺流程较为复杂，如工艺存在高温、高压、腐蚀性等危险作业，因此，在进行电气设备设计时，要对设计各环节进行充分论证检查，避免工作出现漏洞。加强设计过程中的检查，不仅可以为后期工作消除隐患，同时可以保护企业不发生安全事故，所以在进行电气设计工作时，专业产品设计人员要根据实际生产情况，结合化工企业设计标准来开展作业，确保各环节设备电器系统运行正常，更好地符合化工企业需求。

2 化工企业电气设计中的常见问题

2.1 电气设备选型问题

经过调研，发现化工企业生产环节涉及到高温、高压、腐蚀、爆炸等诸多风险作业环境，因此，在进行化工电气设计时，要对各环节所存在的安全隐患进行全盘考虑，严格依照设计标准和实际应用效果进行周密设计，确保设备从设计安装到使用符合企业相关需求。然而，在实际应用过程中，由于化工企业多数考虑资金成本，对电气设备选择时无法严格依照其设计标准进行电气施工或安装作业，由于各项偷工减料对企业埋下了一定的安全隐患，这一影响不仅对企业人员安全存在威胁，严重时可能会影响企业经济效益[1]。

2.2 缺乏电气消防系统

化工企业在进行电气设计时，要充分考虑电气设备和系统的消防功能，由于化工企业在进行作业时危险系数较高，因此，在设计时从开始就要对设备进行火灾报警系统安装。在进行火灾报警系统设计时，由于空间大小、温度、空气湿度等各影响因素不同，使得引发火灾的因素也存在多种多样。因此，在进行火灾探测器的选择上，实际电气设计要根据设计过程选择更加合理的火灾探测器，在设计过程中，对接地系统设计火灾电气系统应得到接地系统的支持，确保公共接地和特殊接地系统是设计中的关键。在实际电气设计过程中，由于出现不符合使用环境标准或接地不正常的情况，例如，地线和钢筋裸露在表面，这一问题很可能影响电气设备电流循环现象，从而降低电器的导电率。

2.3 电气设计缺乏相关标准化

如今，在工业行业生产过程中，电气设计环节无论是从工艺还是设备选择等方面都要分步骤进行。对现有的电气设计标准，由于标准不同无法对其进行严格约束管理，这就使得电气设计过程所出现安全和质量问题频发。对此，在进行化工设计过程中要选择专业的指导人员和设计人员进行电气设备前期的设计，确保化工企业工艺等方面数据充分的前提下，对电气设备开展设计，避免电气设计过程中出现差错，导致化工企业生产出现负面影响。在我国多数化工企业中，由于线路的功率容量通常不超过8 000 kVA，然而多数化工企业在进行电气设计时未将此标准应用到电气设计过程中，或对电气设计型号选择时对化工企业电力系统造成负面影响。因此，为了能够保证化工企业电气设计更具优势，不影响化工电气系统，确保供电系统稳定，因此，要加强企业安全用电。

2.4 电气设计人员对化工专业知识不足

在进行电气设计环节中，也会涉及很多专业技术。因此，需要电气设计技术人员对设计理论知识进行了解，并对化学生产工艺熟悉掌握。化工企业在改进电气设计管理工作时，还可以与设计单位通力协作。从目前的发展情况看，有一些电气设计单位在进行设计管理工作时，技术人员之间缺少实际工作交流，而设计队伍的优势也没有得到体现，最后给化工企业在进行电气设计时埋下隐患。除此之外，在进行电气设计时，还会涉及很多化工知识，而设计人员对这些基础知识的理解水平程度不够，并且对化工企业给出的有关数据统计理解也不够细致，使设计单位对化工企业在进行电气设计时产生很多误解导致引发安全隐患，从而给化工企业造成经济损失[2]。所以，化工企业需要定期为设计人员开展专业培训，有效提升他们的专业技能水平和安全意识，熟练掌握企业安全设计规程，避免在电气设计环节中出现一些不必要的安全隐患。

3 化工企业电气设计的影响因素

3.1 生产工艺与物料

化工企业的生产工艺和原料是化工企业生产的基础，与其他企业设计的要求不同，化工企业有其自身的设计标准。化工生产的工艺较为复杂，设备的操作人员需要对生产工艺有着一定的了解才能够驾驭这一工作。同样的，对于设计人员来说也一样，不同设备的设计位置直接决定了生产工艺流程的顺畅和生产的工作效率。对于生产车间，设计人员要了解生产的工艺流程才能够顺利进行设计；而对于仓库和储存车间设计来说，了解原料和产品的化学性质以及两者间可能发生的反应更为重要。目前我国的化工行业发展迅速，综合工艺流程逐渐趋于成熟，这也对设计人员提出了更高的设计要求。产品和原料化学性质的不同也决定了它们的存储和运输方式不同。比如，液态的化工产品，一般只能装在液体罐车，而固态的化工产品，也要根据其是否与外界空气发生反应等选择敞开或密闭运输，了解这些必要的内容能够使化工企业的设计更加合理规范，设计更加精准。

3.2 化学反应装置

不同的生产工艺流程会产生不同的化学反应，有一些反应平缓，而有一些反应剧烈，如果没有选用正确的材料来构造化学反应装置，可能会造成安全事故。比如，与氯元素有关的反应往往会产生雾状氯化氢，具有一定的腐蚀性，没有正确的化学反应装置支持的情况下，可能会腐蚀材料造成产品泄漏。正确掌握材料的性质，选用经济合理、能够满足生产需求的化学反应装置所需的材料是设计人员的必备技能之一。

3.3 电气设备

电气设备相当于化工生产的动力来源，就像一座城市离不开水电一样，一个化工企业也离不开电气。现在的科技较为发达，自动化、智能化水平的提高使得化工产业也迎来了发展的新机遇。电气设备为化工企业提供能量，保证生产工艺能够稳定进行，保障生产生活的物质基础。但是由于化工企业生产的特殊性和危险性，因电气问题而引发发生火灾、爆炸等事件屡见不鲜。这就要求设计人员能够对电气设备的布置进行合理的规划统筹，既要保障化工企业的正常生产经营活动，又要保障化工企业生产的安全问题。一般来讲，化工企业对电气设备的要求更为严格，最重要的是企业内工作人员规范使用电气设备，避免因操作失误而造成安全事故。

4 化工电气设计中问题的解决策略

4.1 积极完善电气设备选型

首先，可以通过对电气设备的选型，选择合理的工作型号使之与电气相关的工作相匹配，从根源上解决安全事故的发生。为了达成这一目标，对化工企业的各部分组成要进行危险等级的划分，然后经过相关技术人员调查并给出有效的建议后，合理选择对应区域的电气设备。比如，在特种作业设备的地方，在选配过程中要格外注重火花泄漏等问题，选择防爆或隔爆的电气设备。而在靠近居住办公区的地方，不仅要考虑安全因素的影响，同时也要注重相关的噪音等危害人体健康的问题。在选配完成后，要对设备的施工落地进行严格把关，提高设备的施工质量[3]。

4.2 及时做好防爆车间的接地静电工作

除了设备选型，防爆车间的静电也是一大安全隐患。有关化工企业内着火的报道，大多数的化工企业失火事件是因为静电引起。由于在设计施工时，设计人员的疏忽或施工人员的疏忽等，防爆工厂的静电接地设计不合理，导致在实际的生产运营过程中静电的积累，加上工厂中有大量易于传导的金属机械等设施，一旦静电的积累量达到一定程度，就会产生电火花，在碰到易燃易爆的物品时，能够瞬间燃起火苗。并且化工企业中有很多的易燃物，一旦接触到就可能导致大面积的火灾，不仅会造成企业财产损失，严重时威胁人们的生命健康，并对社会产生重大负面影响，引起社会恐慌。因此，及时做好静电接地工作，防患于未然，是对化工企业财产的保护，也是对企业工作人员人身安全的保证。这就要求设计人员对化工生产的工艺流程烂熟于心，设计较为合理的防火间距和静电接地设计。同时企业也要安排维修人员对设备进行定期检修，避免疏忽导致静电积累。

4.3 提高化工电气设计的标准化

提高标准化设计能力，要求设计人员在进行电气化设计时，采用规范标准的设计手段，利用正规有权威的设计软件进行设计，同时出的图纸要简单易懂，符合设计规范标准，有计划地进行企业的个性化设计。

4.4 提升电气设计人员职业素质

在进行电气设计工作时，设计人员还需要具备较强的专业技能，对化工工艺流程也需要有一个全面了解，并根据电气设计标准和实际情况有效结合，从而设计出更为合理的电气方案，推动化工企业电气设计的发展，有效提高电气设计工作质量，减少安全隐患发生的概率。另外，当设计单位进行电气设计工作时，各设计部门还需要做好配合工作，对化工企业周边生产工艺环境、技术条件等进行分析，有利于设计方案与实际情况相契合，减少安全事故发生。在大型化工企业中，要想电气设计方案更加合理化，这就需要相关设计工作者之间加强合作交流，对设计过程中各环节涉及的信息进行共享，有效提升设计工作的工作效率。除此之外，设计团队需要根据团队中每个人的工作特长进行工作分工，更好地促进电气设计工作的开展，有效保证电气设计工作开展的质量和合理性，更好地推动化工企业的发展。

5 化工企业中电气设计需要优化的环节

5.1 防爆电器的防护能力

对一些在室外使用或者易接触水源的防爆设备，在设计时应需要加强防护，采用防护等级在IP55 以上的防爆机壳，可以避免触及带电零元件和外部任何方位喷洒来的水进入，从而有效增强电器的保护能力。

5.2 消防用电机不宜设过载保护

在化工企业中，还存在很多易燃易爆类危险品，因此对电气的消防设计要求格外严格。在电气设计中，能正常运行的电动机都需要设短路保护、接地故障保护、过载保护、低电压保护等。但消防负荷却不同，由于火灾发生需要争分夺秒，应全力保证消防泵用水量、排烟风机应保证烟气迅速排出，人员安全逃生，如果故障不严重，电机又可以正常运行，即使电机过热不能正常运行，消防用电机也可以不用设计过载保护，只需设短路保护即可。

5.3 设备连接时应注意螺纹规格和电缆外径

在进行电气设备设计时，应尽可能先探究连接管的螺纹规格，例如：常见的螺纹规格有NrP 螺纹、公制粗牙螺纹、公制细牙螺纹、英制圆锥及圆柱管螺纹等，在设备连接管连接时，可能会受连接口螺纹规格影响。统一确定接口可以避免出现不匹配、密封性差的现象，优化设备的防爆性能。防爆电气多采用电缆进出，且设计时标明电缆外径，以此来保障其后续应用。由于这些都与设备接口处密封圈与电缆的配合有关，因此，要加强重视，否则会引起漏气影响安全。

6 结语

综上所述，化工企业在生产过程中对电气设计的需求较多，本文提出的化工企业电气设计中的常见问题只是电气设计中遇到的一小部分问题。在实际的电气设计中，设计人员必须精益求精，严格遵守国家相关的设计标准，要不断加强自身学习，运用新专业知识和技能，使自己的知识体系更加完善，时刻掌握电气设计行业的最新趋势，提升工作效率，在能够满足化工企业的安全生产的基础上，尽可能为企业节省成本，为社会发展作出贡献。