防爆電氣設(shè)備檢測(cè)
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長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)涉及防爆電氣安全的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),主要是以防爆電氣基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)GB3836系列為主的制造檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和防爆電氣產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。而防爆檢驗(yàn)的危險(xiǎn)區(qū)域劃分區(qū)域范圍的劃分將通常依據(jù)GB50058-2014《爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB3836.14-2014《爆炸性環(huán)境 第14部分:場(chǎng)所分類 爆炸性氣體環(huán)境》及GB3836-2021等其它部分的爆炸性環(huán)境系列標(biāo)準(zhǔn)。
除此之外可供參考的標(biāo)準(zhǔn)還包括但不限于:
GB50257-2014《電氣裝置安裝工程 爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電氣裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》
AQ 3009-2007《危險(xiǎn)場(chǎng)所電氣安全防爆規(guī)范》
GB/T 20041-2015《電纜管理用導(dǎo)管系統(tǒng)》
GB/T 16895-2008 《低壓電氣裝置》
以上標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定了爆炸性氣體或可燃性粉塵環(huán)境中電氣設(shè)備的選型、安裝、使用、維護(hù)的安全要求及檢查程序。這些標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施主體是產(chǎn)品制造企業(yè)和防爆電氣產(chǎn)品質(zhì)檢機(jī)構(gòu)。
那么,如何最大程度地避免防爆電氣設(shè)備的不正確安裝使用呢?——即進(jìn)行防爆現(xiàn)場(chǎng)安全檢查。 防爆電氣設(shè)備在長(zhǎng)期使用過(guò)程中,常常會(huì)出現(xiàn)各種防爆失效問(wèn)題。比如:防爆外殼腐蝕破損、不合理安裝造成的損壞、溫度超標(biāo)引起的外殼斷裂損壞、隔爆外殼上業(yè)主擅自打孔接線造成保護(hù)外殼失效等。但是防爆電氣產(chǎn)品在危險(xiǎn)場(chǎng)所使用能否確保防爆安全,不僅有賴于設(shè)計(jì)制造和檢驗(yàn)部門(mén)提供高防爆安全性的產(chǎn)品,而且更多的有賴于產(chǎn)品用戶的日常安全操作。 筆者結(jié)合所參與的電氣防爆審查項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),以配電箱設(shè)備為例結(jié)合事故及案例分享一些參與防爆電氣檢測(cè)審查項(xiàng)目的工作經(jīng)驗(yàn)。 圖1 配電箱發(fā)生爆炸后的現(xiàn)場(chǎng)照片 配電箱是指按照電氣接線要求將開(kāi)關(guān)設(shè)備、測(cè)量?jī)x表、保護(hù)電器和輔助設(shè)備組裝在封閉或半封閉金屬柜中或屏幅上,構(gòu)成配電控制箱。正常運(yùn)行時(shí)可借助手動(dòng)或自動(dòng)開(kāi)關(guān)接通或分?jǐn)嚯娐?。故障或不正常運(yùn)行時(shí)借助保護(hù)電器切斷電路或報(bào)警。而配電箱本身就有一定的危險(xiǎn)系數(shù),私自打開(kāi)配電箱,可能會(huì)由于其漏電而導(dǎo)致觸電情況發(fā)生。切忌配電箱內(nèi)不能放置物品,如果將私人物品或雜物放置在配電箱內(nèi),尤其是紙質(zhì)物品,一旦配電箱出現(xiàn)故障,可能會(huì)點(diǎn)燃物品引發(fā)大火。 定期對(duì)在使用中的防爆電氣設(shè)備進(jìn)行防爆現(xiàn)場(chǎng)檢查,不僅僅是安全生產(chǎn)部門(mén)的要求,更是企業(yè)對(duì)自身的生命、財(cái)產(chǎn)安全的重視。 防爆電氣設(shè)備常見(jiàn)的安裝不符合標(biāo)準(zhǔn)的情況有以下幾種: 設(shè)備選型不正確 很多使用單位由于缺少專業(yè)的防爆知識(shí),或未請(qǐng)有資質(zhì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行爆炸性環(huán)境用電氣設(shè)備選型及安裝的檢驗(yàn),經(jīng)常錯(cuò)誤地選擇防爆型式。存在不同爆炸危險(xiǎn)物質(zhì)的危險(xiǎn)場(chǎng)所應(yīng)當(dāng)選擇相應(yīng)防爆等級(jí)、溫度組別的防爆電氣設(shè)備,同時(shí)還應(yīng)選擇具有與區(qū)域類型的相適應(yīng)的EPL級(jí)別或者防爆型式。 如圖2的接線盒將相當(dāng)于ⅡB防爆等級(jí)設(shè)備用于需要ⅡC等級(jí)的氫氣環(huán)境,防爆電氣設(shè)備等級(jí)、溫度組別、EPL不適用于環(huán)境中的爆炸性物質(zhì)或區(qū)域類型。 圖2 儀表未使用相適應(yīng)的選型 設(shè)備上安全標(biāo)識(shí)不全 部分使用單位在使用防爆電氣的過(guò)程中,不注意對(duì)設(shè)備的保養(yǎng),尤其是設(shè)備的標(biāo)識(shí),認(rèn)為與防爆性能無(wú)關(guān),經(jīng)常隨意處置,導(dǎo)致標(biāo)牌丟失,無(wú)法確認(rèn)設(shè)備信息以及必要的使用注意事項(xiàng),不能保證設(shè)備的正確使用與維護(hù)。 安全重要提醒:配電箱未粘貼標(biāo)識(shí)可罰款5萬(wàn)! 圖3 未張貼安全警示標(biāo)志的配電箱圖4 整改后,已張貼安全警示標(biāo)志的配電箱 進(jìn)線不符合 企業(yè)在安裝電氣設(shè)備的時(shí)候,不重視進(jìn)線的規(guī)范安裝,殊不知防爆電氣設(shè)備尤其是隔爆型電氣設(shè)備的電纜引入裝置是防爆結(jié)構(gòu)的重要組成部分,引入裝置的完整性直接決定了防爆結(jié)構(gòu)的有效性,尤其是隔爆型電氣設(shè)備,如果內(nèi)部發(fā)生爆炸,火焰將會(huì)從安裝不到位的引入裝置處向外傳播,導(dǎo)致周圍環(huán)境的爆炸。 常見(jiàn)的不規(guī)范安裝主要有這樣幾種:電纜引入裝置未有效壓緊密封、未裝密封圈、電纜剝線過(guò)長(zhǎng)成散線穿入、壓緊螺母未壓緊、一個(gè)進(jìn)線口引入多根電纜、無(wú)有效的封堵、控制箱中接頭有松動(dòng)現(xiàn)象。 這些不規(guī)范的安裝方式都嚴(yán)重破壞了防爆設(shè)備的防爆性能,安裝、使用單位在安裝和維護(hù)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)加以足夠的重視。 圖5 問(wèn)題點(diǎn):無(wú)壓緊螺母 圖6 問(wèn)題點(diǎn):電纜在外部剝線 圖7 問(wèn)題點(diǎn):一個(gè)引入口進(jìn)兩根電纜 接地不規(guī)范 防爆電氣設(shè)備通常需要在接線空腔及殼外都設(shè)置接地點(diǎn),而有些使用單位往往只接內(nèi)接地,而不接外接地,防爆電氣設(shè)備由于其工作環(huán)境的危險(xiǎn)性,需要防止外殼意外帶電后與其它導(dǎo)電物體產(chǎn)生放電而引起爆炸事故,而內(nèi)接地在內(nèi)部不便于檢查,外接地就顯得很是重要。另外一些低壓的儀表使用的是36V以下的電壓,但是其放電產(chǎn)生的電火花能量足以引起爆炸性物質(zhì)尤其是氣體的點(diǎn)燃,因此即使是低壓供電的儀表類設(shè)備也應(yīng)進(jìn)行有效的接地。 有些使用單位雖然考慮到接地,但是未接到專門(mén)的接地螺栓上,而在隔爆蓋板的緊固螺栓上進(jìn)行接地,圖8這種接法既不能保證接地導(dǎo)線的可靠連接,又破壞了緊固螺栓的緊固作用,使得防爆結(jié)構(gòu)失效,不能保證設(shè)備的安全使用。 圖8 圖中箱體未進(jìn)行接地 圖9接地方式未接到專門(mén)的接地螺栓上 接線不規(guī)范 如有的用戶在維修后未將其壓緊,有的所選用密封圈尺寸和材質(zhì)不符合標(biāo)準(zhǔn)要求,有的檢修后干脆不安裝密封圈。結(jié)果就使危險(xiǎn)場(chǎng)所中的可燃性氣體可以暢通無(wú)阻地進(jìn)入接線盒空腔內(nèi)。一旦接線盒內(nèi)的接線端子的連接處出現(xiàn)電弧火花時(shí),就可能點(diǎn)燃可燃性氣體引起爆炸。類似這種不能安全使用防爆電氣產(chǎn)品而引起爆炸事故的例子在爆炸事故總的統(tǒng)計(jì)中占有很大的比例。 例如,防爆配電箱電纜引入裝置中的橡膠密封圈,是一個(gè)保持產(chǎn)品防爆性能的重要零件,這個(gè)零件在使用中往往被人們所忽視,不能被正確的選型、安裝和維護(hù)。 圖10接線不規(guī)范現(xiàn)象 對(duì)箱體或外殼擅自改造、破壞 防爆電氣設(shè)備是制造單位根據(jù)常見(jiàn)的功能設(shè)計(jì)和制造的,而有時(shí)使用單位會(huì)有特殊的使用要求,或者需要改變?cè)O(shè)備的用途,例如普通的控制箱需要增加變頻調(diào)速、一鍵啟動(dòng)及急停的功能,這時(shí)有些使用單位就會(huì)自行對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造,或者有時(shí)為了安裝方便直接在外殼上開(kāi)設(shè)引線口,這些都破壞了設(shè)備的防爆結(jié)構(gòu)。當(dāng)使用單位需要改變?cè)O(shè)備的用途時(shí),應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)履行改造的程序,或者購(gòu)買符合要求的其它防爆電氣設(shè)備,而不得擅自進(jìn)行改造。 設(shè)備腐蝕損壞 很多的防爆電氣設(shè)備使用在露天或者有腐蝕性物質(zhì)的環(huán)境中長(zhǎng)期使用后,難免會(huì)產(chǎn)生腐蝕、老化等,如果不及時(shí)更換、修復(fù),將導(dǎo)致設(shè)備安全性能的降低。 圖11 爆炸危險(xiǎn)性區(qū)域內(nèi)的儀表老化待修復(fù) 設(shè)備維護(hù)不到位 在日常的維護(hù)中,一些企業(yè)人員未經(jīng)過(guò)專業(yè)防爆方面的培訓(xùn),相關(guān)專業(yè)知識(shí)不夠,未能正確地維護(hù)防爆電氣設(shè)備,導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)不規(guī)范的操作,常見(jiàn)的就是防爆電氣設(shè)備的防爆接合面緊固螺栓數(shù)量不齊全,自行在隔爆接合面上增加防水橡膠墊、涂油漆等,破壞了隔爆結(jié)構(gòu)降低了防爆安全性能。 配電箱周圍到底多少距離內(nèi)不能被阻擋呢?
查找了相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)后,不同的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對(duì)此的規(guī)定不同,如下以供參考: AQ/T 7009-2013 《機(jī)械制造企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范》 第4.2.38.2.4規(guī)定動(dòng)力(照明)配電箱(柜、板)前方(或下方)1.2m的范圍內(nèi)應(yīng)無(wú)障礙物;當(dāng)工藝布置有困難時(shí),照明箱可減至0.8m。 GB50054-2011《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》 第4.2.5規(guī)定當(dāng)防護(hù)等級(jí)不低于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《外殼防護(hù)等級(jí)(IP代碼)》GB4208規(guī)定的IP2X級(jí)時(shí),成排布置的配電屏通道最小寬度應(yīng)符合表4.2.5的規(guī)定。 表4.2.5成排布置的配電屏通道最小寬度(m) 注: 1.受限制時(shí)是指受到建筑平面的限制、通道內(nèi)有柱等局部突出物的限制; 2.屏后操作通道是指需在屏后操作運(yùn)行中的開(kāi)關(guān)設(shè)備的通道; 3.背靠背布置時(shí)屏前通道寬度可按本表中雙排背對(duì)背布置的屏前尺寸確定; 4 控制屏、控制柜、落地式動(dòng)力配電箱前后的通道最小寬度可按本表確定; 5 掛墻式配電箱的箱前操作通道寬度,不宜小于1m。 JGJ46-2005《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》 8.1.6條規(guī)定配電箱、開(kāi)關(guān)箱周圍應(yīng)有足夠2人同時(shí)工作的空間和通道,不得堆放任何妨礙操作、維修的物品,不得有灌木、雜草。 GB/T 13869-2017 《用電安全導(dǎo)則》 5.1.1條規(guī)定一般條件下,用電產(chǎn)品的周圍應(yīng)留有足夠的安全通道和工作空間,且不應(yīng)堆放易燃、易爆和腐蝕性物品。 以上都是可以查閱的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和要求,基于從嚴(yán)管理原則,建議配電箱1米-1.2米范圍內(nèi)不要放置任何物品。如果所在的城市或者地方有更為嚴(yán)格的規(guī)定,需要遵從地方上的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定。 總的來(lái)說(shuō),防爆電氣產(chǎn)品在危險(xiǎn)場(chǎng)所使用能否確保防爆安全,不僅依靠設(shè)計(jì)制造和檢驗(yàn)部門(mén)提供高防爆安全性的產(chǎn)品,而且更多的有賴于產(chǎn)品用戶即企業(yè)操作員工的安全使用。因此,建議具有爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的使用單位對(duì)相關(guān)的安裝、維護(hù)、使用人員進(jìn)行必要的防爆知識(shí)培訓(xùn),以保證防爆電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。