化工企业电气设计中的常见问题及处理办法

董鸿章，窦明，杨亚红(中国平煤神马集团开封兴化精细化工有限公司，河南 开封 475000)

0 引言

近几年来，化工企业搭载国内经济高速列车进入发展快车道。伴随着快速发展，该领域的安全标准也逐渐受到广泛关注。对于化工企业的电气设计环节，需要设计人员依据化工企业实际情况，依照标准全力做好标准化设计工作，以满足化工单位实际需求，并将各类安全隐患发生概率将至最低，对整个化工企业的安全统筹起到积极作用。

1 电气设计对化工企业的重要性

化工行业的特殊性在与此类企业在生产过程中会涉及腐蚀、高温、高压等各类危险因素，如果在设计环节存在遗漏就会埋下安全隐患，进而发生各类安全事故。因此，化工企业的电气设计工作需结合化工单位实际情况，并依据化工设计标准进行设计，保障各环节设备电气系统安全稳定运行，只有这样才能给化工企业创建安全良好的工作环境，保障该领域的高速发展。

2 化工企业电气设计环节中凸显的问题

2.1 电气设备选型问题

上文提到化工企业的各生产环节涉及腐蚀、爆炸、高温、高压等各类不稳定因素。需要在化工电气设计环节将以上安全隐患进行通盘考虑，并依照设计标准进行周密设计，相关电气设备依照设计进行采购安装。但不少化工企业因资金或成本考虑，未依照设计标准选择标准电气设施或在安装过程中偷工减料。以上行为将会对企业埋下安全隐患，甚至对经济效益乃至企业人员安全构成威胁。比如化工设备区域的电气电源应采用TN-S系统作为接地方式以及低于1000v的感应鼠笼式电动机支路的载流量应大于电动额定电流的1.25倍，化工电气设计人员都应谨记，以电气设备发挥最佳状态。

2.2 电气设计缺乏相关标准

化工行业的电气设计环节，无论在是在工艺设计还是电气设备选型方面都是分开进行，现有电气设计的标准无法对其进行管理和约束，这就导致在进行电气设计过程中电气设计的安全质量无法得到保障。此外，在进行化工设计过程中缺乏专业指导或设计人员在进行电气设计前期为对化工企业工艺进行充分了解，或对现有工艺数据未进行足够参考，都会导致电气设计过程中出现缺陷，进而造成化工企业生产造成负面影响。如国内多数化工单位，10KV单回路租用线路的功率容量通常不应超过8000KVA。但多数化工单位为在进行电气设计时，并未将此标准应用至化工电气设计中，或是单独进行电气设施型号设计，这就会对化工企业电力系统造成负面影响。此外，如果电气设计能够不足，也会影响化工电气系统，造成供电系统运行不足，给企业安全用电造成影响。

2.3 变电室防火设施设计不合理

上文将化工电气设计过程中的不足进行综述，电气系统安装完毕后，所处周边环境的防火措施亦同样重要。但是诸多化工单位在进行变电室设计施工时，并未给与高度重视或相关安全措施不到位，变电室安全防火性能差，极易发生各类安全事故。在国家特种行业的相关规定中，对变电室防火、相关关施工措施以及安全门数量标准都有明确标准。如变电室安全门应设置至少2道门，以防安全事故发生造成冲击，但多数化工单位只设计安装一道门，埋下安全隐患。

2.4 生产设备缺少接地或接地无效

任何企业的大型设备都要有电气接地系统，如果接地操作缺失或无效，在发生电气事故时极易造成重大安全事故，以某化工单位发生电气事故为例，该单位在设计生产过程中存在多个爆炸危险区域，依照标准应选择2家以上单位对爆炸危险区域进行设计施工，但该企业初于成本考虑仅让一家设计单位对爆炸危险区进行设计，由于设计环节未将设备接地问题进行考虑，致使最终该企业化工设备没有接地，其余电气设备接地操作也存在漏洞，最终因接地隐患问题造成严重安全事故，化工单位出现重大经济损失及人员伤亡。

2.5 电气设计人员对化工专业知识不足

化工企业的电气设计环节，涉及多类专业知识，电气设计人员既要精通电气设计必要知识，对化工企业的工艺也需要进行充分了解。此外对化工企业进行完善的电气设计需要设计单位团队的通力合作，但目前了解到的情况却是不少设计单位在进行化工电气设计时，多缺乏高效率沟通，团队设计的优势未有效进行发挥，就容易在设计过程中给化工企业埋下电气隐患。此外，化工企业设计过程中多涉及各类化工专业知识，设计人员往往对此类专业知识掌握不足或化工单位提供数据未进行详细参考，在此背景下设计单位对化工企业进行电气系统就会出现各种问题隐患，进而造成严重经济损失。最后，多数设计人员应及时补充自身知识水平，不断提升团队人员技能水平，及时熟知最新颁布安全设计规定法规，避免在电气设计过程中埋下安全隐患。

3 完善化工电气设计的相关策略

3.1 积极完善电气设备选型工作

合理选择电气设备，让其与现有化工企业电力系统相匹配，就能够有效降低各类安全事故的发生。如想实现此目标，就必须在生产设计前期将化工企业中的危险区域依据等级进行划分，然后由专业电气人员对危险区域具体情况选配相应电气设备，由于化工企业多涉及特种作业设备，所谓在选配过程中为避免设备火花外泄，应选防爆或隔爆型电气设备，化工企业依据设计单位设计严格选配电气设备。此外，电气设施多存在隐蔽性，容易造成忽视进而形成安全隐患，需在施工环节上给与高度重视，保证电气施工质量。

3.2 制定完善化工领域电气设计标准

电气设计标准的制定，能够让设计单位在进行电气设计时依照相关标准进行设计，有效降低电气设计难度，设计单位也可节约更多时间，将精力放置在化工企业关键环节或部位上。同时，化工电气设计的不断完善还能实现设计人员的充分沟通，共同研究规避化工企业相关问题，以保证化工电气设计的高质量完成。

3.3 及时做好防爆车间的接地静电工作

因化工单位防爆车间的接地静电设计施工不规范引起的火灾事故屡见不鲜。对于化工单位来说，火灾隐患造成的经济损失是巨大的，出现火灾很难进行有效控制。因此，在设计环节上及时保障设备接地以及静电释放，依照需求设计施工相关电气设备，规避各类安全隐患，让火灾事故发生几率将至最低。对于多数化工企业，厂房多为防爆车间，且生产现场多存在金属操作台，各类电气元件在交汇过程中容易出现静电或感应点位，如没有有效的静电接地，就容易出现电火花情况，电气设计单位应在对化工单位完全考虑的情况下，对化工工艺工艺进行详细了解，电气管路布局依照相关规定。避免电火花的出现，做好电气设备的接地设计工作。

3.4 提升电气设计人员职业素质

上文提到，在进行化工单位的电气设计时，设计人员不仅需要具备专业电气设计知识，更应对化工相关知识进行了解，将电气设计标准与化工企业实际情况进行结合，这样设计出来的电气方案才能更佳可靠，只有设计人员的专业素质不断强化，才能保障化工电气设计工作质量的高效性，减少各类安全事故的发生。此外，在设计单位在进行电气设计过程中，各设计部门进行充分交流，对化工企业周边环境生产工艺、技术条件以及企业相关要求统一明确，只有这样才有利于电气设计方案符合化工企业实际情况，规避各类安全隐患。尤其对于大型化工设计方案，设计人员更要通力合作，共享各类环节信息，真正实现零距离交流，设计团队根据设计人员特长分配电气设计任务，提升团队设计能力的同时，保障电气设计质量。

4 化工企业中电气设计需要优化的环节

4.1 防爆电器的防护能力

有人认为防爆电器必然是防尘防水的，而事实上灯具、按钮进水，端子短路等现象常常是因为防护等级不够，因此对于户外或有冲水可能的防爆电器均应采用防护等级IP55以上防爆外壳，即完全防止触及带电零部件，并能防止灰尘的有害沉积及从任意方向喷射来的水进人。

4.2 消防用电机不宜设过载保护

对于化工企业易然、易爆危险品，一般均设置可自动切换消防水泵，并有完善的电气保护。但对于相对重要的保护对象，应保证正在运行的消防水泵能够可靠地连续运行，防止因水泵的机械故障、电机轴泵损坏、电源电压低等使电机过载而发热及电机跳闸，保证消防用水，挽救国家财产的损失，防止事故扩大。当故障不太严重而电机又必须运行时，尽管电机过热也不能停止运行，故消防用电机不宜设计过载保护，只设短路保护为好。

4.3 设备连接时应注意螺纹规格和电缆外径

对于防爆挠性连接管，设计时应尽量了解所连设备或管材接口的螺纹规格，如NrP螺纹、公制螺纹(粗、细牙)、英制圆锥及圆柱管螺纹等，否则可造成配合不了或密封性差，影响防爆性能。许多防爆电器采用电缆进出，并已说明相应的电缆外径，设计、应用时应注意这点，因为这涉及接口密封圈与电缆配合是否紧密，若不注意可造成过大则不易安装；过小则易漏气，影响安全性。

5 结语

电气设计在化工企业生产中非常关键，在化工电气设计过程中一定要加强对安全可靠与经济合理的重视程度。不仅要借鉴国外成功的设计经验，还要不断的实践进而使电气设计中的标准逐渐完善，从而推动我国化工企业电气设计得到进一步发展，使电气系统的安全稳定运作得到保障。此外，还需要对有关设计人员的综合素质加强重视，做好电气实施的选型工作，对设计过程中的所有环节都要严格监督，确保设计方案的可靠性，为企业的稳定可靠生产打下良好的基础。