燃气锅炉房工程中电气防爆设计分析

燃气锅炉房工程中电气防爆设计分析
y)h7~k#^f%l {(q?0曹余峰
%u'r3y6q:_Iu(\0（齐齐哈尔港华燃气有限公司 黑龙江 齐齐哈尔 161005）中国论文网3mV ]$v:SZ:fDLMF
[摘 要]燃气锅炉房工程施工中涉及的危险因素较多，防爆是其中之一最重要的目标指标。因此，有必要研究和考虑各种影响安全的因素,充分考虑生产、
p \6I.B:A-L0维修过程中可能出现的各种危险,提高燃气锅炉房工程防爆设计水平,降低由于电气原因发生爆炸危险的概率。本文首先介绍了导致爆炸的三个基本因素，其次从
L(@9k5^3j2z y0电气设计的角度重点分析了防爆安全的基本措施。中国论文网2b%u4m{ m ] n(Z
[关键词]燃气施工 电气设计 防爆
8{0Qk^ B9NBf7u0引言：与燃气锅炉房相关的设计规范有《建筑防火设计规范》，其中有强条
3szz0DXK WE0要求锅炉间事故风机必须采用防爆轴流风机。通常的做法是：锅炉间照明采用中国论文网X4xC6hyhp!k!C-Q;|
防爆灯具、防爆开关。曾与热工专业沟通，锅炉间的鼓、引风机配套电机仍为普中国论文网&d;~^*fP
通电机，电气专业仍按普通方式配电。但热工专业会要求设置可燃气体探测。燃
#gK3B0t3A#x^0气锅炉防爆是个需要十分谨慎的事，在电气上需要给燃气管路可能发生泄漏点中国论文网G e`4Ac
作出限制，控制阀门需要离锅炉有规定的安全距离，查相关规范，规定“可能泄中国论文网c0X(v-?lg:o6up
漏点多少米半径范围内为防爆区”，当然，不能把锅炉划入防爆区内！所有防爆
J5p tcvE0区内的电气都应做到防爆要求（最好防爆区内无电气及线路）中国论文网FO*]uY']b3Cj
1、造成爆炸的三个基本因素中国论文网J7wB*~4j,t1B!ed
1.1 释放源中国论文网lB+z*zNU)q
可释放出能形成爆炸性物质所在的位置或地点称之为释放源。密闭容器和
y2v.d+UxIf"S+N0通道本身不视为释放源，当事故情况或在正常操作过程中产生易爆可燃物质外中国论文网2D5B+F0G`x;z
泄时，则被看作释放源。释放源应按照易燃物的释放频率和持续时间的长短进中国论文网;p*k.i6Dh ]4~8r
行分级。对于有爆炸危险的物质，最重要的是努力保证不发生外泄。中国论文网&COj{q]d L^
然而，这种外泄是不可避免的，如自动仪表、自动分析表计和阀门等等。因中国论文网;i#_4V'Yf:_2bG
此，在设计中，必须考虑电气设备在这种环境中长期正常工作的设备防爆问题。
a9I)^0u/t!oFh3}01.2 点燃源
a*A3QT Wn7?']0明火、火花、化学反应热和热物体表面等都可以起到点燃作用，成为点燃
rri YeI$@1Fj0源。而电气设备，如开关、刀闸、磁力起动器等分和过程中产生的电弧以及电气
N@i*dpT*J/P0设备表面的热积累都有可能成为点燃源。在电气设计中最主要的就是要防止因
M"jNY'`N#W0电气设备导致点燃的为题。
Qx-_eaBbf;L01.3 爆炸浓度中国论文网G'yY~U.fw
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爆炸性气体与空气混合成一定比例，才能形成爆炸性混合物。这种比例称
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v0之为爆炸浓度。当混合物的浓度超过爆炸浓度的上限或低于爆炸浓度的下限中国论文网6SA$T ij}v
时，都不会发生爆炸。在上限与下限的危险区域之间；特别是下限，由于低于下
`J'g1h8x#q NY*Xn0限的混合物经过积累，随时都有可能达到爆炸浓度下限而被点燃。因此，在燃气中国论文网Mhu Y-QS9A/oC6T
锅炉房的设计中注意对爆炸混合物浓度的检测，并加强室内通风。
q-c/Cr^#kD02 事故的原因分析
X6@$O%Et0分析燃气锅炉房事故的原因，有两种可能：锅炉本体爆炸、锅炉房爆炸性气
&\u n7PE(|,l5a0r0体达到爆炸浓度而发生爆炸。中国论文网]h0g4I.n7H6| @$T
锅炉本体爆炸，是因为在炉膛或烟道内有爆炸性混合气体存在，当达到爆
D_TA#D0炸极限，被明火或锅炉本身的高温引燃造成事故。这一点与《建筑设计防火规中国论文网gQ7y/zD7Pr
范》相关条文说明相符。实际目前锅炉产品已经考虑了安全生产措施来避免。合中国论文网m8v%i#YSb
格的燃气锅炉本身有防爆工艺设计，如燃烧器在异常情况自动停机，自控装置
,XM/f/q/r;\7x0也停止输出燃料；燃气锅炉燃烧系统自动化程度较高，包括了燃气压力高、低限中国论文网 z$g^ kUH
报警保护等，当控制到哪步逻辑判断不满足设定条件时，启动相应关联保护。避中国论文网ZHL5f9V2r
免了锅炉本体爆炸可能性，但是仍然存在上述的另外一种可能，能否避免？如何
![~J%Rg4HW0避免？
2yt#Y/a&Br*Ut03 电气设计中提高防爆安全的措施中国论文网W5P)aZ_ M)|
3.1 规划设备选型，避免成为点燃源中国论文网?X;AG q_
防止电弧及电火花的外泄，降低电气设备的表面温度，在爆炸性气体环境
aI6]sHq&]{0中，按照有关规范、标准和规定，正确选用合适的防爆电器，是保证安全生产、防
IuzR uhHZy0止爆炸和火灾发生的重要措施。防爆电器的基本保护措施就是运用新型材料，
#FNh,@|~-V o$I0提高绝缘等级，加强设备散热，从设备的设计和制造水平上提高本身的安全性。
"J@.|s/c!AB0按类型分为隔爆型、增安型、本质安全型、正压型、充油型、充砂型、无火花型、特中国论文网+hU/YK1F(|lh
殊型。主要品种有防爆转换开关及刀开关、防爆空气自动开关、工厂用防爆磁力中国论文网,D0n
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起动器、防爆控制按钮、防爆操作柱、防爆行程开关、防爆插销、防爆接线箱、防
N:R0f;e:o0爆接线盒、防爆管件及密封材料、防爆电磁铁及防爆电磁阀等。中国论文网#J/N B#hMH1[K
3.2 从细节上增加安全系数中国论文网"X7pT0z0dV
锅炉房及有天然气管线进出的房间，设置事故排烟风机，还与可燃气体报中国论文网Z[gL |j
警器联锁（启动）；电气、仪表用电缆选用铜芯，最小截面不低于1.5mm2；燃气放中国论文网S.X%F5B{!o7b&F,B
散管的管顶或其附近应设置避雷针，其针尖高出管顶不应小于3m，并使其保护中国论文网'M3a|I\o~
范围高出管顶不小于1m；燃气管道应有静电接地装置，当管道为金属材料时，
;\nfF7Rs*h-_p4u0可与防雷或电气工程接地保护线相连，其实测电阻值R≤4Ω。在管道连接处，
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i0如弯头、法兰、阀门等处不能与金属管道良好接触，也用金属软线将两端跨接；中国论文网w!M7A(QR}-r,j
在锅炉房及有天然气管线进出的房间门、窗采取泄压措施。
0t/P1KX*U4wF(Th03.3 加强通风，降低有燃烧爆炸危险气体的浓度
^U(Ex%vrO$` P0防止爆炸性气体混合物的形成，或降低爆炸性气体混合物的浓度，宜采取中国论文网u,}(iQ6wu*RY`
以下措施：中国论文网/e0[P |3`OX7\{
A、工艺装置采用露天或敞开式布置
"O"U7APcUD0B、设置机械通风装置中国论文网vkA)p"^ W
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C、在爆炸危险环境内设置正压室中国论文网$B1^/j6VLElK
D、对区域内易形成和积聚爆炸性气体混合物的地点设置自动测量仪器装
!Gc&x"M@EIrR'l.{0置，当气体浓度接近爆炸下限值的50%时。应能可靠的发出信号或切断电源。防中国论文网
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爆场所的通风一般有两种方式：自然通风、机械通风。自然通风由建筑专业设计中国论文网2V`$o1[(_/m+K[
考虑。机械通风由暖通专业设计考虑。在燃气锅炉房内设计可燃气体浓度报警
X#k5e8Q"s:l$gr9g!G0装置和火灾报警装置。可燃气体浓度报警装置按照可燃气体爆炸下限20%设置中国论文网TG:V'{$Z|k
报警点。中国论文网x k3~@3b;i2c
3.4 注意爆炸性气体环境电气线路设计和沟道封堵
Ut1`$c4mg(w/U0防爆区域内电缆及其导线的设计是十分重要的一个环节。除了从电缆型号中国论文网N.u"_x*d$fW
上选用阻燃或者防爆电缆之外，由于电缆断开点及其绝缘老化问题，电缆通道中国论文网$ZGKd2j"Wz@$w
和电缆穿管的密封不好，是电缆成为防爆设计各环节中最薄弱的环节。
5k#A Gy4r*`J0在防爆区域电气设计中最常见的缺陷就是电缆通道的密封问题。根据《爆中国论文网vLXMDB9]%t"T R
炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92的规定，当可燃气体比空气中国论文网 H9S%n7vuc
重时，电缆线路应在较高出敷设或直接埋地。架空敷设时宜采用电缆桥架；电缆中国论文网8WS dR@P&fr
沟敷设时应充砂，并宜设置排水设施。敷设电气线路的沟道、电缆桥架火舌钢
O{Gb|~%r6I0管，所穿过的不同区域之间墙或楼板处的孔洞，应采用防火材料严密封堵。中国论文网1f2[X!x9`3~u \
由于在电气设计中不注明密封标识，甚至不注明密封要求。在现场施工中中国论文网v },G;@2ZW
容易遗漏。使电气防爆的可靠性大大降低。因此，在此部分电气设计中，必须严中国论文网2PPYQz
格执行《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92中第2.5.12条的中国论文网2Ux.["iu)l5z
要求，并认真在施工中实施。
ns6}u/BT1Q Q0结束语中国论文网g&hf,T%LX(DyO
燃气锅炉房发生爆炸的可能性较大，全方面考虑影响其安全的因素是首要中国论文网h"uZh~X.|
问题，在设计过程中要全面分析，针对构成爆炸的三个基本因素采用完整的防中国论文网b j_
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范措施，做到既经济又有效防止爆炸发生，做到具备时时监控潜在风险的能力。
S4L?0l@7~0在燃气锅炉房的电气设计施工中，必须按照规范严格认真的进行施工，从根本中国论文网;v JVjHj$n
上达到工程设计的防爆要求。本文中相关防爆的一些观点希望能够为同行朋友中国论文网)W6~RJ%]:r
提供参考和借鉴。
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b#d:ca3MP/R;F]4y0地址：黑龙江省齐齐哈尔市卜奎南大街248号港华燃气技术设备部 孙亮
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