化工防爆电气设备选用及维护

王刚

摘要：随着科技的飞速发展，我国化学工业迎来了长足的发展。然而，由于化学工业本身具有高风险特性，无论是内在因素还是外在因素，都可能引发无法简单修复的重大损失。因此，在化工行业中，对防爆电器的选用和维修都必须极为慎重。化学工业受到了高度关注，各种工作制度不断改进，整体发展势头良好。在这个过程中，与化学工业防爆电气设备相关的问题是不能容忍的。本文通过对设备防火防爆原理进行分析，对化工防爆设备的选用进行探究，提出化工防爆电气设备的维护措施，以期能够为相关研究提供借鉴。

关键词：化工设备；防爆；设备选用

引言

从客观的角度来分析，化工防爆电气设备主要指的是一类安全性设备，其设计和功能旨在在化工厂中降低电气设备的损坏并减少安全事故的发生。然而，随着化工厂的运作时间的增长，部分化工厂的电气设备可能会出现潜在的隐患，并且细节上的问题不容易被发现。因此，对于化工防爆电气设备的选用和维护需要高度关注，并执行贴合实际情况的工作内容[1]。在化工厂内部，应该定期进行设备检查和维护，包括对电气设备的运行状态、连接线路、接地情况等进行全面检查。如果发现任何潜在问题或隐患，应及时采取措施进行修复或更换。此外，化工防爆电气设备的选用也需要根据具体的工艺条件和安全要求进行评估和选择。这包括考虑环境温度、气体浓度、爆炸性质等因素，以确保所选设备符合实际需求并能够可靠地工作。

一、设备防火防爆原理

（一）间隙防爆原理

金属具有良好的导热性能，当火焰穿过金属间隙时，金属会吸收和散发热量，使火焰温度降低，达到熄灭的效果。不同类型的金属间隙结构包括平面法兰结合面、止口法兰结合面、圆简结合面、螺纹结合面以及金属微孔和金属网罩等。这些结构形式都能够形成有效的隔离层，阻止火焰的传播和冷却爆炸产物。需要注意的是，金属间隙的尺寸和结构对于阻止火焰传播起着重要作用。如果间隙太大或结构不合适，火焰可能仍然能够通过，并且可能引发更严重的火灾。因此，在设计和使用金属间隙结构时，需要确保其符合相应的安全标准和要求。

（二）减小点燃能量防爆原理

限制电路中的电气参数，降低电路的电压和电流或者采取可靠的保护电路是为了防止强电流和高电压进入爆炸危险场所，从而确保电路产生的开断路电火花或热效应能量小于爆炸性混合物的最小点燃能量，以避免点燃爆炸性混合物。这种本质安全型电气设备具有结构简单、体积小、重量轻的特点，制造和维护方便，并且具有可靠的安全性，可以替代笨重的隔爆型结构。通过限制电路中的电气参数，例如降低电压和电流，可以减少电路中可能产生的火花或热效应的能量，从而降低点燃爆炸性混合物的风险。

（三）阻止点火源与爆炸性混合物相接触防爆原理

根据燃烧和爆炸三要素原理，为了达到防爆要求，我们可以采取一些有效可靠的措施，使点火源与周围的爆炸性混合物不能直接接触。这种措施与隔爆措施有本质区别，隔爆型是将可能引起的爆炸产物与周围的爆炸性混合物隔离开来，而防爆措施则是在点火源与爆炸性混合物之间进行隔离，从根本上避免爆炸现象的发生。目前国内外已经有一些隔离措施可供选择，包括油隔离、浇封隔离、惰性气体隔离和充入正压空气隔离等。这些措施对应的防爆措施类型被称为充油型、浇封型、气密型和正压型等[2]。充油型防爆措施是将点火源浸入非易燃液体中，形成液体屏障，阻止点火源与爆炸性混合物直接接触。浇封型防爆措施是将点火源用不燃材料进行包裹，形成固体屏障，防止点火源与爆炸性混合物接触。气密型防爆措施是通过使用气密容器或设备，将点火源与周围的爆炸性混合物隔离开来，从而防止点火源引发爆炸。正压型防爆措施是在可能存在爆炸性混合物的环境中，通过充入正压空气，使点火源无法进入爆炸性混合物区域，从而避免爆炸的发生。

二、化工防爆电气设备的选用

在选择防爆电气设备时，需要考虑所处的爆炸危险区域分类。根据国际标准，爆炸危险区域被分为不同的区域，每个区域都有不同的爆炸风险等级，需要选择相应等级的防爆电气设备。其次，需要考虑防爆电气设备的防护等级。防爆电气设备通常具有IP（IngressProtection）等级，用于表示其对固体颗粒和液体进入的阻隔能力。在化工环境中，通常需要选择具有较高的防护等级，以防止灰尘、化学物质或水分进入设备并引发事故。此外，还需要考虑防爆电气设备的耐腐蚀性能[3]。由于化工生产过程中常常存在腐蚀性物质，因此选择具有良好耐腐蚀性能的电气设备非常重要。对于不同的腐蚀性物质，可以选择适当的材料和涂层来保护设备。最后，还需要考虑防爆电气设备的可靠性和维护便捷性。可靠性是指设备在长期使用过程中的稳定性和安全性。维护便捷性包括设备的易检修性和易更换性，以便在需要时进行维修或更换。

三、化工防爆电气设备的维护措施

（一）定期维护

定期清洁设备表面和内部，以去除积尘、油污等杂质。同时，检查设备是否存在损坏、腐蚀或其他异常情况。检查设备上的紧固件，如螺栓、螺母等，确保它们处于适当的紧固状态。必要时进行紧固或更换。对设备的绝缘部分进行定期检查，确保其完好无损。如发现破损或老化的绝缘材料，应及时更换。检查设备的接地系统是否正常运行。确保接地线路良好连接，并测量接地电阻是否符合要求。检查电缆的外观和绝缘情况。如发现电缆表面磨损、裂纹或绝缘老化等问题，应及时修复或更换。检查设备的管道系统，确保其完整性和密封性。如发现泄漏或破损，应及时修复。

（二）专业维护

定期对防爆电气设备进行检查和维护，包括外观、连接器、电缆、接地线等部分的检查。确保设备没有损坏、腐蚀或松动的问题；保持设备清洁，定期清除灰尘和污垢。使用适当的工具和清洁剂，避免使用可引起静电的清洁剂；定期进行环境监测，包括温度、湿度和气体浓度等参数的监测。确保设备在正常的工作环境下运行；确保设备的密封性和防水性能良好。定期检查密封件和接口，并更换磨损或老化的部件；定期检查设备的绝缘性能，包括绝缘材料的破损、老化和漏电现象。必要时进行绝缘测试。

（三）预防性维护

预防性维护是一种常用的方法，旨在提前发现并解决潜在问题，以减少故障和事故的发生。使用温度传感器或红外热像仪等设备，定期监测设备的温度变化。异常的温度升高可能是设备故障的早期指示。检查设备周围的环境条件，如湿度、温度和气体浓度等。确保设备在适宜的环境条件下运行，避免因环境问题引发事故。建立设备记录和维护日志，详细记录设备的维护情况、维修历史和更换部件等信息。这有助于追踪设备的状态和维护需求。对操作人员进行培训，使其了解防爆电气设备的正确使用和维护方法。同时，加强安全意识，提醒工作人员及时报告设备异常，并采取相应的措施。

四、结束语

总之，正确选用和维护化工防爆电气设备对于保障化工生产安全至关重要。只有做到选用合适的设备，并按照规定的维护程序进行操作和维护，才能有效预防和减少火灾和爆炸事故的发生。希望本文能够为化工企业在防爆电气设备的选用和维护方面提供一定的参考和指导。通过共同努力，我们可以确保化工生产的安全稳定运行。

参考文献：

[1]刘凯华.氯碱化工中防爆电气设备常见的安装问题及管控措施[J].氯碱工业,2023,59(3):22-24.

[2]葛庆堂.化工企业电气设备与供电系统运行维护研究[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2023(4):4.

[3]李海平.化工电气设备检修与维护探讨[J].通信电源技术,2023,40(4):219-221.

作者简介：王刚1987年01月11日男陕西省澄城县汉族大学本科助理工程师陕西有色天宏瑞科硅材料有限责任公司研究方向:电气工程、电气自动化、工厂供配电、电气检维修、高低压电机维修、防爆电气设备维护与维修、电气运维管理等