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淺談爆炸危險場所電氣安全

  
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(一)用電設備的保護接地方式是由系統接地的型式決定的。國家標準GB14050-93《系統接地的型式及安全技術要求》(現已修改為GB14050-2008)實施以來,發現仍有個別標準、規范和教材講義中有“接地”或“接零”的說法,這樣必給讀者理解、執行用電設備的“接地”造成概念上的混淆和誤導。在目前電氣工程安裝設計和購買的用電設備使用說明書中,均要求“用電設備做好可靠的接地”,由于對接地真正內涵不夠理解,誤認為就是要求采取過去的“接地保護”措施,不按系統接地的型式,機械、教條一律將用電設備采取“接地保護”的現象時而發生。《系統接地的型式及安全技術要求》(GB14050-2008)把系統接地分為三種型式:即TN、TT和IT系統,對不同系統的接地型式,用電設備的保護性接地有不同的方式和要求,決不可以將要求的用電設備接地不分系統的接地型式,清一色地把電氣裝置的外露可導電部分與大地直接聯接。這種現象在新、改、擴建工程和非獨立供電系統的企業表現較為突出,往往在同一個供電系統采取了不同的保護性接地方式,這是嚴重錯誤的。在同一供電系統(同臺變壓器)中,一部分電氣設備采用TN系統(接零保護),而另一部分用電設備采用TT系統(接地保護),當采取TT系統的用電設備相線碰殼時,該設備和采用TN系統的設備將帶有危險的對地電壓,這兩個電壓都可能給人以致的電擊,特別在爆炸危現場所內更不能采用TT和TN系統的混合運行方式。
(二)要合理選配爆炸危險場所用電設備的接地方式。TN系統是電源有一點直接接地,電氣裝置的外露可導電部分通過保護中性線(PEN線)或保護線(PE線)連接到此接點的系統,即采取保護接零措施的系統。這個系統是利用中性點接地系統的保護中性線或保護線作為故障電流的回流導線,當電氣設備相線碰殼,故障電流經PEN或PE線回到中性點形成短路電流,由于短路電流較大,促使線路上的短路保護裝置迅速動作,將故障設備電源斷開,消除漏電的危險。根據中性線(N)和保護線(PE)的接配型式,TN系統有三種類型,即 TN-C、TN-S、TN-C-S系統。TN—C系統是保護線與中性線完全共用(即PEN線)的系統。TN—C系統對于單相負載或三相不平衡負荷的線路,正常會使PEN線有電流,其所產生的壓降呈現在電氣設備的金屬外殼和線路金屬套管上,這不但對敏感的電子信息設備造成干擾,而且PEN線上的微弱電流在爆炸危險環境中有可能會成為引燃源,引起燃爆事故。所以在爆炸危險場所是不能采用TN—C系統的。TN-S系統是有專用保護線(PE線),即保護線和中性線(N線)完全分開的系統。這個系統完全克服了TN—C系統的弊端,PE線平時不通過電流,只有發生接地故障時通過故障電流,故外漏導電部分平時對地不帶電壓,比較安全,是爆炸危險場所優先采用的系統。TN-C-S系統其干線部分是保護線與中性線前部共用(即使用PEN線),后部分分開的系統,對于小型企業使用非獨立供電系統可采用這種系統。但國家標準GB3836.15、GB12476.2對氣體、粉塵爆炸危險場所采用TN-C-S系統提出了嚴格要求:TN-C型到TN-S型的轉換應在非危險場所完成,同時保護線應在非危險場所與等電位連接系統連接。TT系統是電源系統有一點直接接地,設備外漏導電部分的接地與電源系統的接地在電氣上無關的系統。當采用這種系統電氣設備絕緣損壞碰殼時,對于一般容量較大的用電氣設備,其短路電流不能使繼電保護或熔斷絲等保護裝置迅速可靠動作,接地電流將長期存在,外殼也將長期帶電,觸及漏電設備時的電流和電壓均對人是不安全的。所以,這種系統只有在電源安裝、使用(剩余)漏電電流動作保護裝置進行保護,才能保證使用的安全,在爆炸危險場所更是如此。IT系統是電源系統的帶電部分不接地或通過阻抗接地,電氣設備的外漏導電部分接地的系統。該系統適用于嚴格連續供電的場所,如電力煉鋼、地下礦井等場所,故不再贅述。
按照相關標準和規范的要求,在爆炸危險場所應優先推廣和采用TN-S或TN-C-S系統,這已在電氣安全技術應用方面形成了共識。但在實際工作中,由于對保護性接地的內涵實質缺乏正確認識,往往在接地裝置的設計中,僅完成了車間(設備)接地網設計,未把接地干線通過電源專用保護線(PE)或工作零線(N)與配電系統的中性點相接,沒有形成正確的TN-S或TN-C-S系統。車間(設備)接地網未與配電系統中性點相接,實際是采用了TT系統接地型式, 這方面應引起我們的重視。
四、對防爆電氣使用單位的安全監管工作有待加強
防爆電氣安全管理是一項系統工程,它包括防爆電氣產品的設計、制造、檢驗、選型、安裝、維護檢修和使用安全技術管理等。防爆電氣產品在危險場所使用能否確保防爆安全,不僅有賴于設計制造和檢驗部門提供高防爆安全性的產品,而且更有賴于產品用戶的安全使用。所以,加強防爆電氣使用單位的安全管理,是保證防爆電氣安全可靠運行的重要基礎保障。防爆電氣設備雖未列入特種設備范疇,但防爆電氣設備不同于一般通用電氣設備,在運行中一旦出現失爆現象,極有可能造成火災、爆炸事故的發生。我們必須按照國家相關法律、法規、標準、規范的要求,切實加大安全監管工作力度,強化安全監管措施和手段,監督使用單位做好購置、選用、安裝、維修和使用等方面的安全管理工作,消除目前防爆電氣設備的失管、漏管現象,確保爆炸危險場所的安全。
(一)要認真貫徹“安全第一、預防為主、綜合治理”的方針,嚴格按照《國務院關于進一步加強企業安全生產工作的通知》(國發[2010]23號)要求,全力推進企業安全生產主體責任的落實,把易燃易爆單位的防爆電氣設備納入安全監管的重點對象。從強化安全管理入手,加強基礎建設,運用經濟、法律和行政措施和手段,推動易燃易爆單位的安全文化、安全責任、安全科技、安全投入等要素的落實,依法整治易燃易爆單位的安全生產環境和秩序。
(二)嚴把安全生產準入關,依法開展好易燃易爆單位新、改、擴建項目安全設施 “三同時”的審驗工作。通過嚴格的安全生產準入制度的實施,確保易燃易爆單位建設項目的安全設施做到與主體工程同時設計、施工(安裝)和投產使用,從根本上杜絕安全欠賬的發生。
(三)監督、指導易燃易爆單位建立、健全以下防爆電氣設備的安全管理規章制度:
1、防爆電氣設備的購置制度。新建單位購置防爆電氣設備的防爆性能和技術參數必須符合安全設施設計的要求;更換設備必須符合原設備規格、型號。選購時應索取由國家認可的防爆檢驗機構出具的防爆合格證書及生產許可證書,查詢國家認可的防爆檢驗機構,驗證產品認證標志、認證證書及許可證的真偽,避免假冒偽劣產品投入使用。
2、防爆電氣設備的檢查制度。易燃易爆單位應根據生產環境的特點、設備狀況、介質泄露和腐蝕、機械磨損等情況,制定防爆電氣設備的日常運行、專業和安全技術檢查制度,定期開展不同形式的安全檢查,及時發現并解決、排除問題和隱患,保證設備的安全運行。
3、防爆電氣設備的檢修、維護和保養制度。易燃易爆單位開展好防爆電氣設備檢修、維護和保養工作是保證設備安全可靠運行的手段。應根據自身具體情況制定防爆電氣設備的小修、中修和大修計劃,按相應制度規定的周期、項目和標準開展檢修、維護和保養工作,提高和保證設備的完好率,避免目前防爆電氣設備安裝投入使用后“一槽爛”和“小車不倒只管推”等現象的發生。
4、防爆電氣設備的失效、降級和報廢制度。防爆電氣設備因外力損傷、腐蝕、機械磨損、自然老化等原因導致防爆性能下降或失效時,應予修理。經過檢修不能恢復原有防爆性能等級的,應根據設備實際技術性能,進行降低防爆等級或降為非防爆電氣設備使用處理。
5、防爆電氣設備檔案管理制度。易燃易爆單位要建立防爆電氣設備檔案管理制度,設立防爆電氣設備臺賬,并保證設備檔案的規范、完整性。從設備安裝、試車、運行、檢修、 缺陷處理、事故修復、革新改造,直到設備的防爆降級、報廢,應將原始技術資料和各個不同時期的各種技術數據,收集齊全,歸檔立卷,以便查閱,為防爆電氣設備的安全管理提供可靠的技術依據。
6、制定、完善防爆電氣設備安全技術操作規程。易燃易爆單位要針對爆炸危險場所和防爆電氣設備實際,制定切實可行的各種設備的安全技術操作規程,要求操控人員熟知熟會并嚴格按規程操作,為設備的安全運行提供可靠的基礎保證。
(四)加強安全教育和培訓工作,切實提高防爆電氣設備操控、安裝、檢修、維護作業人員的安全意識和安全技術素質。采取措施提高操控、安裝、檢修、維護作業人員素質是保證防爆電氣設備安全運行的關鍵。操控人員在上崗前,用人單位必須按照國家有關安全教育和培訓的規定,對其進行嚴格的安全教育和專業技能培訓。通過教育和培訓,使操控人員牢固樹立起安全自我保護意識,熟知電氣設備操作規程,熟悉電氣設備的結構、工作原理,掌握電氣設備使用時的注意事項及應急處理方法,經考核合格后方可上崗作業。國家安監總局發布實施的《特種作業人員安全技術培訓考核管理規定》(國家安監總局第30號令),已明確把從事防爆電氣設備安裝、檢修、維護作業人員納入特種作業人員管理范疇,這是加強防爆電氣設備安全監管工作的一項重大舉措。相信這一規定的實施,防爆電氣設備的安裝、檢修、維
護作業人員的安全意識和安全技術素質將普遍得到提高,對爆炸危險場所電氣安全管理水平的提高和目前存在問題的解決必將發揮有效的作用。
一、參照標準:
1、《爆炸性氣體環境用電氣設備 第1部分:通用要求》(GB3836.1—2000)
2、《爆炸性氣體環境用電氣設備 第2部分:隔爆型“d”》( GB3836.2-2000)
3、《氣體或蒸氣混合物按照其最大試驗安全間隙和最小點燃電流的分級》(GB3836.12-2008)
4、《爆炸性氣體環境用電設備第14部分:危險場所分類》(GB3836.14-2000)
5、《爆炸性氣體環境用電設備第15部分:危險場所電氣安裝(煤礦除外)》(GB3836.15-2000)
6、《可燃性粉塵環境用電氣設備 第1部分:用外殼和限制表面溫度保護的電氣設備 第1節:電氣設備的技術要求》(GB 12476.1-2000)
7、《可燃性粉塵環境用電氣設備 第1部分:用外殼和限制表面溫度保護的電氣設備 第2節:電氣設備的選擇、安裝和維護》(GB 12476.2-2006)
8、《可燃性粉塵環境用電氣設備 第3部分:存在或可能存在可燃性粉塵的場所分類》(GB 12476.3-2007)
9、《電氣安全術語》(GB/T4776-2008)
10、《危險場所電氣防爆規程》(AQ3009-2007)
11、《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》(GB 50058-92)
12、《民用建筑電氣設計規范》(JGJ16-2008)
13、《系統接地的型式及安全技術要求》(GB14050-2008)
14、《中華人民共和國爆炸危險場所電氣安全規程(試行)》(八部委 勞人護[87]36號文件發布)

二、參考文獻:
1、《電氣安全工程學》(原北京經濟學院勞動保護系編)
2、《危險化學品生產單位安全培訓教程》(主編陳瑩,化學工業出版社)
3、《安全知識手冊》(主編林明清,化學工業出版社)
4、《電工作業》(主編曲世惠,氣象出版社)
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