LNG加气站防爆电气设备选型及安装浅析

LNG加气站防爆电气设备选型及安装浅析

何伟炎

佛山市瑞兴能源发展有限公司 广东 佛山 528000

摘要：本文主要对LNG加气站防爆电气设备选型和具体安装进行探讨，具体来说，对防爆区域的划分进行了详细的分析，探讨了加气站防爆电气安装过程当中所存在的相关问题，并提出相关的选型和安装对策，希望能够为相关工作人员起到一些借鉴和参考。

关键词：LNG加气站；防爆电气设备；选型；安装

加气站当中的相关电气系统具体包括防静电、防雷等系统以及发电机组、变压器和配电柜等。自控系统则具体包括控制柜、现场仪表以及安全柜等相关设备。电气和自控系统都具有着相应的防爆性能，而其防爆性能的优劣和加气站自身的防触电以及防爆等相关设施的安装质量有着直接影响。而众所周知，在加气站当中有着许多易燃易爆特性的物质进行储存，因此在开展安全管理时，需要做好防火、防爆等相关措施。现如今在加气站行业的具体标准和行业规范当中，需要有效的规范电气和自控系统设备的安装与选型工作，并针对相关设备制定出相关的规定，但在实际执行过程当中还存在着一些问题，对此，需要结合相关问题进行具体的分析，并采取有效的对策来进行解决^[1]。

一、防爆区域划分

（一）特性

LNG是指相关液态混合物，其主要以甲烷为主，可在常压状态下储存，其温度条件应保持在零下163℃左右，而且液态密度主要为LNG在标准状态下其气态体积的600倍 。在将天然气和空气进行混合后，其体积百分数可在一定范围内产生相应的爆炸危险，而其下限和上限分别约为4.6%和14.57%。对此需要将LNG的体积百分数进行有效的控制，根据其上限和下限的相关要求，降低其爆炸危险。

（二）爆炸危险环境分区

根据我国在加气站的相关标准和规定可以知道，LNG加气站根据其爆炸危险性可具体进行分区，共划分为爆炸危险1区和爆炸危险2区，其中1区主要是指加气机的内部空间，而且主要爆炸危险区域共包括地下坑、沟和相关的卸车口管1.5米的范围内。2区主要指加气机外壁4周范围的4.5米，需要高出顶部7.5米^[2]。

二、LNG加气站防爆电气存在的问题

（一）选型不当

在加气站当中，相关爆炸危险区由于存在一定的差异，因此在选择相关电气产品时所提出的要求也有所不同。在爆炸危险1区和2区所安装的相关电气设备，按照具体的防爆型式原则应该将其定义为d型和e型 。而在实际的工程实践过程当中，有部分加气站的电机设备没有按照相关标准和规范来进行选择，其具体表现为。1类电机设备如果处于相关的爆炸气体环境当中，那么将会导致其电缆的额定电压会小于500伏，而相关材料在防爆形式上进行选择时往往会出现相关的错误。具体来说，对于防爆电气设备的设计选型需要遵循相关要求来进行具体的操作。在现场检验防爆设备时，由于防爆电气人员对相关专业知识的掌握不够充分，进而导致选型失败，这会产生相关的安全隐患。而针对此类问题，相关单位需要对采购工程师的防爆培训进行完善，并确保采购人员具有充足的防爆技术知识，防止发生防爆设备选型错误问题^[3]。

（二）产品质量不合格

加气站的防爆电气设备在具体使用时，由于其质量往往良莠不齐，因此一些材料往往表现出不具有相关合格证或使用假冒防爆合格证等现象，而产品的生产日期也已超过其实际合格有效期，在产品上没有贴相关的防爆标志，在名牌上没有具体标明防爆合格证编号，加气机整体防爆标志中则缺少MB标志，在设备所标识的防爆型号上和其实际结构存在不相符的现象。

（三）安装不规范

在对产品进行生产和现场安装的过程当中，设备安装与布线方面存在着许多问题，具体表现为。首先，引入装置问题，在对塑料材质压紧件进行使用时没有对电缆进行夹紧，进而导致引入装置的选用出现错误，而护套剥离存在过长的现象，引入口和挠性管以及钢管没有直接进行连接，也无相关过渡压紧元件。其次，接地问题，没有正确的连接内外接地黄绿导线，在进行接地时，从引入口进行引出，而外接地线的导线横截面积小于4平方毫米。防爆设备的进线口没有按照相关规定和要求对密封圈进行使用，螺母也没有进行压紧，而且往往由多股单根导线，经过具体的合并，并在单孔弹性密封圈当中与接线盒进行连接，相关的电气管丝及丝扣存在着过长的现象，拧紧牙数也明显不够，这都导致装置在具体接地过程当中出现了相关问题。在现场检验过程当中，由于电气设备安装不够规范，进而导致防爆事项的相关案例相对较多。例如在防爆电气设备接地时不够可靠、电缆没有压紧组件、紧固螺钉缺失等相关问题，进而导致防爆性能发生失效，引发相关的危险事件。对于此种情况，需要加大培训力度，并提高相关安装人员的安全意识^[4]。

（四）防爆电气检修维护管理

在具体的现场检验工作当中，发现防爆电气设备的引入口内密封圈存在着一定的老化现象，而隔爆型设备上的弹垫、平垫以及螺钉等相关附件出现频繁丢失的现象。同时增安型设备外壳出现相关的形变问题，这些都与维保单位的日常维护工作有关，对此，相关企业需要进一步加强检维修管理制度的落实，并定期开展维保工作。

三、防爆区域电气设备的选型及安装

（一）合理选型

结合LNG的介质特性和相关工作环境，需要对防爆电气设备的类型进行科学合理的选择。其设计选型不仅要能够满足安全防爆要求，有效的适应环境，同时还需要能够方便维修，具有较高的经济适用性。而依据规范中的相关内容能够发现，天然气的物态属工厂爆炸性的气体，对其进行分组、分类以及分级，可以划分为第4组、二类、b级。对于其爆炸危险1区和2区均可以选用隔爆型，同时需要控制电缆的额定电压，使其不小于500伏。

（二）加强到货验收

在采购合同当中，需要对防爆电气的技术参数等进行明确的规定，同时还要明确具体的使用场合和相关安装要求。在对设备材料进行购买时，则应该挑选一些具有良好信誉的正规厂家。在设备到货后，需要根据合同中的相关技术要求，对其做好验收检查工作，在这一过程当中需要重点对防爆合格证、名牌参数以及产品结构、外观等进行重点检查。

（三）安装正确规范

安装正确和安装规范可以有效的保证工程质量，并确保能够正常进行生产和运营。在具体的加气站工程实施过程当中，对安装进行规范，并确保安装的正确性，是提高项目管理水平的主要途径，对此相关单位需要加大重视程度。具体来说，在安装前首先需要对设备材料的防爆参数等进行核实，判断其是否与相关设计和规范要求相符合。而在对防爆电气进行施工时，则需要遵循相关的施工和验收规范以及防爆规范等要求内容^[5]。

1.电气金属线管安装

电气导管必须要采用焊接或者镀锌钢管的方式来进行安装。在对丝扣进行连接时，需要将其在接线箱或盒当中进行有效地接入，同时还要涂抹一些具有导电性的物质，但切记不能涂油漆，或使用缠麻、生料带等相关物品，而对于丝扣的连接扣数也需要进行有效的控制。对于电气导管的相关管路，需要采用防爆活接头来有效的进行连接，而通常其和电气设备连接时往往十分困难，对此需要采用防爆挠性管的方式来使二者得到有效的连接。

2.电缆安装

在1区安装电缆时，主要采用铠装电缆明敷的方式，而二区则可以使用一些塑套电缆。其中铠装电缆的主要材料为聚氯乙烯，其内外套都安有钢带，建筑物可在强弱电缆之间进行平行或交叉，同时要对其最小净距进行控制，使其能够有效的满足相关要求。而在电气设备当中，安装相关铠装电缆需要有效的连接电缆接地线和设备的内接螺栓，同时还需要有效的连接外部钢带和金属外壳以及设备的外接地螺栓。在防爆区域内，不应包含相关的电缆接头，也不能提前进行拨线，而是严格按照相关施工规范的内容和工艺规程来对电缆头进行制作。

3.隔离密封装置安装

对于设备外壳需要其确保无密封装置，同时距离相关设备的进出线口应该小于450毫米，并与电气设备充分靠近，同时还需要安装密封压紧元件。在对设备或接线盒与电缆进行连接时，应该压紧螺母和弹性密封垫，以此来提高装置的密封性。而在电缆中引入电缆腔或密封盒时，需要将密封胶泥进行填塞，同时还需要控制其高度。对于接线盒箱设备和螺纹连接处则需要采用电力复合脂来对其进行涂抹。

4.接地安装

需要在接地网所连接的金属架上安装电气设备、机器盒以及仪表等，同时对接地装置需要做好相关的保护措施，并控制接地系统之间的截面积，可以使用多股软绞线来实现并联，使连接的可靠性得到提高。而金属线管、配电箱以及接线盒在具体连接时，需要在其连接位置处涂抹抗腐蚀传导脂或者使用相关的专用跨接线来作为系统接地。同时，需要充分确保配电箱的连接地线和接地主线之间能够得到有效的连接。保护管连接地线一般在始末两端通过相关的钢导线来和接地主线进行连接。

5.注意事项

在将隔爆型电气设备打开后，需要对隔爆面进行妥善的保护，避免出现损坏，在对其进行恢复时，则需要先将涂磷化膏、电力复合脂等进行清洗，禁止涂刷油漆。如果隔爆面上有锈蚀，则需要对其进行清洗，保持洁净度。而隔爆接合面的紧固螺栓，需要按照具体的顺序做好相关记号，在恢复原貌后不能对其进行任意更换，同时还应准备好相关的弹簧垫圈。在接线盒箱、电缆进出口的上方部位需要使用相关的胶泥来进行密封，避免雨水渗入其中。而对于防爆电气设备，那些多余的进出口也需要采取相应的方式来进行封堵^[6]。

（四）人员培训

人员培训工作应具体包括电气防爆和非电气防爆技术安装以及维修操作规程等相关内容的业务培训，使从业人员的设计选型、现场检验以及安装维修等水平得到有效的提高。而在具体的培训工作当中，需要加强涉及防爆的三类人员相关培训。具体来说，相关设计人员需要对国家防爆标准进行充分了解，并能够精通爆炸性粉尘环境的电力设计，对爆炸危险区域划分方法进行掌握，同时还应具有扎实的防爆基础知识。设计人员需要对防爆电气设备的防爆原理进行了解，同时还需要具有较强的安全生产管理能力，并提高自身的防爆专业水平，有效的开展防爆验收工作，从而提升相关设计人员的综合素质。

结束语：

综上所述，防爆电机设备的选型和安装是其安全生产的重要保障，在LNG加气站的设计和施工过程当中需要加大重视，并按照爆炸危险环境下电气设备的相关选型要求来具体的选定和设计相关设备参数。与此同时，在施工过程当中还需要有效的加强质量管理工作，确保相关防爆电气设备在投用前能够具有较高的安全性，从而更好发挥出自身的防爆性能。此外，相关工作人员需要根据加气站的具体情况，对防爆电气设备的管理制度进行有效的完善，并加强人员的培训和管理，从而有效提高防爆电气设备的应用管理水平，使其能够得到安全有效的运行。

参考文献：

[1]申雁斌.关于防爆电气设备的维修管理研究[J].四川水泥,2020(04):4.

[2]张玉玺,张韵琦,张锐.防爆电气设备的选型实践[J].电气防爆,2020(01):26-29.

[3]张琳.石油化工行业防爆电气设备的安装与应用[J].冶金管理,2020(03):56-57.

[4]马三清.防爆电气设备选型及量化计算的应用[J].化工设计通讯,2019,45(11):66-67.

[5]邢立兵.防爆电气设备现场安全管理方案探讨[J].电气防爆,2019(04):39-42.

[6]黄世定.LNG加气站防爆电气设备选型及安装浅析[J].机电信息,2016(18):17-18.