孟凡超

（中海油石化工程有限公司，山東 青島 266000）

我國經(jīng)濟的發(fā)展帶來了各行業(yè)的蓬勃發(fā)展，石油化工行業(yè)也隨之騰飛。隨著石油化工企業(yè)規(guī)模愈發(fā)壯大，其所帶來的安全性問題不容忽視。在石油化工企業(yè)的電氣設(shè)計工作中，設(shè)計者必須根據(jù)石油化工企業(yè)實際情況，按照現(xiàn)行的規(guī)范和手冊，盡最大可能地做好標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，設(shè)計圖紙應(yīng)既能符合石油化工企業(yè)的實際需求，又能最大程度地避免安全隱患的發(fā)生，為石油化工企業(yè)安全做保障。

1 石油化工企業(yè)電氣設(shè)計的特點

做好石油化工企業(yè)電氣設(shè)計，就必須了解石油化工行業(yè)電氣的特點，了解供電可靠性、安全性等的一般要求。這里對石油化工企業(yè)電氣設(shè)計特點簡要闡述。

1.1 可靠性

可靠性是指在特定的期限和情況下，電氣設(shè)備、元件、系統(tǒng)等均能實現(xiàn)預(yù)先設(shè)想的功能。電氣設(shè)計的可靠性不僅僅表現(xiàn)在降低建設(shè)和運行成本、降低故障率等方面，還表現(xiàn)在擴容改造過程中的穩(wěn)定和便利[1]。只有確保石油化工企業(yè)運行中電力系統(tǒng)的每個環(huán)節(jié)都是穩(wěn)定的、可發(fā)展的，才能滿足企業(yè)日益增長的生產(chǎn)需求。

1.2 安全性

在石油化工企業(yè)電氣設(shè)計領(lǐng)域中，安全性舉足輕重，這里的安全性不僅指電力系統(tǒng)的安全性，還包括其他安全措施，如設(shè)置防止電氣火災(zāi)的漏電保護器、合理的配置接地等。如果電氣設(shè)計從業(yè)者忽視了此類問題，在以后的石油化工企業(yè)運營中，輕則企業(yè)停產(chǎn)，重則可能引發(fā)爆炸、火災(zāi)危險等重大安全事故，給企業(yè)的運維管理和工作人員的生命安全造成了巨大傷害，此外，還會給周圍的環(huán)境帶來難以估量的損失，從而引發(fā)一系列的社會問題[2]。在石油化工企業(yè)的電氣設(shè)計中，設(shè)計者應(yīng)嚴(yán)格按照現(xiàn)行規(guī)范要求進行合理設(shè)計，以確保整個石油化工企業(yè)的用電安全。例如，考慮供電的安全性：在石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程中，會涉及許多危險的工藝，此類工藝對電源連續(xù)性要求極高，因此，在給此類用電設(shè)備供電時，必須使用不間斷電源或應(yīng)急電源系統(tǒng)，有的石油化工企業(yè)還會選用柴油發(fā)電機作為備用電源，以便在發(fā)生供電故障時，能夠為必要的用電設(shè)備提供電源，使其能夠保證人身和財產(chǎn)的安全；再比如考慮電氣火災(zāi)的安全性：企業(yè)內(nèi)裝置區(qū)等位置為爆炸危險區(qū)域，此類區(qū)域內(nèi)部是嚴(yán)禁出現(xiàn)電火花的，否則會出現(xiàn)爆炸事故。為了防止此類事故的發(fā)生，在此類裝置區(qū)的人員必經(jīng)之地設(shè)置防靜電措施等，這都屬于電氣設(shè)計的安全性范疇。

1.3 維修維護及事故應(yīng)急

任何一家企業(yè)都應(yīng)對電網(wǎng)運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，運行人員要根據(jù)設(shè)備使用周期和實際情況，對其進行維護保養(yǎng)，根據(jù)電氣設(shè)備的不同特性，建立監(jiān)控和維護手冊，并將維護信息記錄在冊，這樣就可以提前預(yù)警，預(yù)防可能會出現(xiàn)的問題[3]。在石油化工企業(yè)中，由于環(huán)境的特殊性，電氣系統(tǒng)的維護工作更加專業(yè)化，如工作人員需取得防爆電氣和高低壓電工的專門證書，或危險作業(yè)前應(yīng)經(jīng)層層審批等。同時，石油化工企業(yè)應(yīng)為運維人員提供相應(yīng)的安全防護措施，并監(jiān)督工作人員按規(guī)程進行維護操作。在石油化工企業(yè)中，電氣火災(zāi)是引起安全事故的重要原因之一，企業(yè)應(yīng)有安全預(yù)案，一旦得到事故報告，應(yīng)能迅速地進行緊急救助，合理安排人力、物力及其他資源，并在事故結(jié)束后進行一系列的后續(xù)處理。

2 電氣設(shè)計中的常見問題及隱患

2.1 電氣設(shè)備選型問題

由于石油化工企業(yè)的特殊性，在裝置區(qū)、罐區(qū)等環(huán)境下，會存在爆炸性氣體泄漏、爆炸、燃燒等危害，因此，在電氣設(shè)計過程中，應(yīng)保證設(shè)計滿足規(guī)范要求，保證設(shè)計成果滿足企業(yè)要求。[4]有些設(shè)計者在為裝置區(qū)或其他建構(gòu)筑物選擇電氣設(shè)備時，僅僅考慮經(jīng)濟性，而不考慮實際的環(huán)境特征，選擇的設(shè)備型號與企業(yè)環(huán)境特征并不相符，如本該選用防爆產(chǎn)品卻選用了一般性產(chǎn)品，這些都會帶來安全隱患。而由于石油化工企業(yè)本身危險性較其他行業(yè)大，如果沒有選用合格的產(chǎn)品，很容易引發(fā)火災(zāi)或爆炸等安全事故，而這些事故帶來的損失是巨大的。

2.2 電氣設(shè)計缺乏標(biāo)準(zhǔn)化

部分石油化工企業(yè)在電氣設(shè)計的管理上缺少規(guī)程，沒有建立完善的管理制度，這同樣會給電力系統(tǒng)的正常運行帶來阻礙[5]。在國內(nèi)很多城市，10kV 單回路的供電容量一般不超過8×103kVA，也就是說，如果供電企業(yè)的變壓器容量超過8×103kVA，則應(yīng)采用2 條10kV 線路供電。但是，從目前的實際情況來看，在進行電氣設(shè)計時，未綜合考慮現(xiàn)實情況，導(dǎo)致所設(shè)計的供配電系統(tǒng)電能質(zhì)量存在這樣那樣的問題。此外，如果設(shè)計師設(shè)計能力不強，工程經(jīng)驗有限，必然會對設(shè)計方案產(chǎn)生不良影響，沒有豐富經(jīng)驗的設(shè)計師就無法將設(shè)計工作做得更好，無法注意石油化工電氣設(shè)計中的細(xì)節(jié)，這都會埋下隱患。

2.3 變電室防火設(shè)施設(shè)計不當(dāng)

石油化工企業(yè)內(nèi)的變電所是電力系統(tǒng)的核心部分，它負(fù)責(zé)整個廠區(qū)的供電，所以變電所的設(shè)計尤為重要。變電所內(nèi)部重要設(shè)備很多，而這些設(shè)備安裝完畢后，應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求在必要的位置進行防火封堵（如電纜溝進出口、配電柜底部等）。然而，很多設(shè)計師忽視了此部分內(nèi)容，漏掉了防火設(shè)計，或者施工單位未嚴(yán)格按照防火要求施工，這就造成了變電所的防火能力較弱，更容易發(fā)生火災(zāi)事故。在國家特殊行業(yè)規(guī)范中，對諸如變壓器房間等的防火措施和安全門的數(shù)目作了詳盡的規(guī)定。例如，變電所應(yīng)至少有兩個安全門，才能完全防止在發(fā)生安全事故時產(chǎn)生的沖擊。然而，很多設(shè)計者在設(shè)計時只設(shè)置了一扇門，存在著很大的安全隱患。

2.4 生產(chǎn)設(shè)備缺少接地或接地?zé)o效

無論何種類型的設(shè)備，都必須要有可靠的接地系統(tǒng)，反之，就會造成重大的安全事故。以一家石油化工企業(yè)為例，它的裝置區(qū)有很大范圍的爆炸危險區(qū)，但是在實際的設(shè)計過程中，設(shè)計方?jīng)]有對現(xiàn)場裝置區(qū)的配電箱做可靠接地，最后因該金屬外殼聚集了靜電產(chǎn)生電火花，從而釀成大事故。

2.5 對專業(yè)的認(rèn)識不夠全面

一個石油化工企業(yè)，由于它里面涵蓋的裝置區(qū)、建構(gòu)筑物等種類繁多，導(dǎo)致其所涉及的電氣知識面也非常廣泛。如果設(shè)計者對本專業(yè)的知識范圍認(rèn)知較少，是不可能做好設(shè)計工作的。另外，工程技術(shù)人員僅有較強的專業(yè)知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還應(yīng)加強自身綜合素質(zhì)（如認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度等），只有從設(shè)計源頭上入手，才能讓后續(xù)的工程設(shè)計滿足企業(yè)安全運行的需求，滿足時代發(fā)展的需求。

3 電氣設(shè)計常見問題及隱患處理方案

3.1 做好電氣設(shè)備的選型工作

如何做好電氣設(shè)備選型工作是值得探討的問題，筆者認(rèn)為石油化工類電氣設(shè)計從業(yè)者要注意做好以下幾項工作：（1）在進行電氣設(shè)計工作前，針對不同的工藝裝置或罐區(qū)等，對其生產(chǎn)過程中所包含的可能會釋放的爆炸性氣體和混合物的組成特點，應(yīng)該有足夠的了解，并且符合國家和行業(yè)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等，選擇最符合實際需要的電氣設(shè)計方案，做到設(shè)備選型的合理性，這樣可以更好地達(dá)到設(shè)計的目的，保證石油化工企業(yè)的安全生產(chǎn)，同時也可以提高企業(yè)的生產(chǎn)工作效率。（2）通過對電氣設(shè)備的選擇進行全方位的分析和探索，可以使設(shè)計者的設(shè)計理念更加清晰、完善，為提升設(shè)計者關(guān)于石油化工企業(yè)的電氣設(shè)計水平、拓展設(shè)計思路打下堅實的基礎(chǔ)，可以更好地發(fā)揮電氣設(shè)備在石油化工企業(yè)的生產(chǎn)運行中應(yīng)有的優(yōu)勢，保證在電氣設(shè)計方面出現(xiàn)的問題可以得到有效的預(yù)防和處理，這樣才能保證石油化工企業(yè)的電氣系統(tǒng)以及工藝裝置等能夠更高效、穩(wěn)定、安全地運行。

3.2 提高石油化工電氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化水平

在石油化工企業(yè)的經(jīng)營發(fā)展的過程中，只有合理地設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計目標(biāo)，才能制定出更完備、更合理、更高效的設(shè)計方案，才能更利于企業(yè)發(fā)展。因此，這就需要設(shè)計者在實際的設(shè)計過程中具有強烈的責(zé)任感，并將其作為一個重要的組成部分來進行規(guī)范的構(gòu)建，從而使設(shè)計結(jié)果更加合理、科學(xué)和可靠。

3.3 完善變電室防火設(shè)計

為了防范上述情況給企業(yè)帶來的隱患，電氣從業(yè)者應(yīng)從以下方面著手。首先，電氣從業(yè)者要認(rèn)真學(xué)習(xí)并嚴(yán)格執(zhí)行國家或行業(yè)的規(guī)范條文以及關(guān)于特種工業(yè)特別是化學(xué)工業(yè)的安全管理規(guī)范和各種規(guī)定，尤其要注意變壓器房間的消防、安全門數(shù)量等相關(guān)要求。同時，在石油化工企業(yè)設(shè)計過程中，設(shè)計者應(yīng)把變配電室的消防設(shè)計作為電氣設(shè)計的一個重要內(nèi)容，這一工作內(nèi)容不能因建設(shè)成本或業(yè)主要求等原因進行更改，設(shè)計者應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求設(shè)置安全門的數(shù)量，注意安全門的開向（如當(dāng)兩配電室緊挨著時，門應(yīng)向低壓側(cè)開），同時要注意其他防火措施（如采用阻燃或耐火電纜、電纜保護管刷防火漆等）。以上措施一是確保電力系統(tǒng)中重要設(shè)備如變壓器、開關(guān)柜的安全可靠工作；二是為了在發(fā)生火災(zāi)時，可以防止火災(zāi)蔓延，減少事故對企業(yè)的生產(chǎn)和人民的生命和財產(chǎn)造成威脅。

3.4 做好爆炸危險場所的靜電接地工作

石油化工企業(yè)中部分廠房或裝置為爆炸危險場所，在此類廠房或裝置區(qū)的設(shè)計中，因設(shè)計不當(dāng)而引起的爆炸或火災(zāi)安全事故時有發(fā)生。對石油化工企業(yè)來說，安全事故造成的經(jīng)濟損失非常大，產(chǎn)生的后果也是非?？膳碌?。而且由于是爆炸危險環(huán)境，事故一旦出現(xiàn)，就很難對其進行有效的控制。因此，設(shè)計者在對此類廠房或裝置區(qū)進行設(shè)計的時候，一定要將所有電氣設(shè)備正確接地，讓金屬外殼或管道上產(chǎn)生的靜電能夠適時地被釋放出來。比如此類廠房中有可能會經(jīng)過輸送危險介質(zhì)的工藝管道或者其他專業(yè)的金屬管道、電氣和自控相關(guān)設(shè)備也大多是金屬外殼，這類設(shè)備的外殼極有可能出現(xiàn)靜電，如果沒有合適的、高效的靜電接地措施，就有可能引發(fā)電火花，一旦爆炸性氣體濃度達(dá)到爆炸濃度的下限時，就會引發(fā)爆炸。為避免此種情況發(fā)生，可以采用諸如管道防靜電跨接、進出廠房或裝置區(qū)通道、爬梯處設(shè)置防爆人體靜電消除器等措施；再比如在選用防靜電跨接線時應(yīng)采用絕緣軟銅絞線而不要采用BV 線，因為考慮到靜電接地有時會采用的導(dǎo)體截面為16mm2或者25mm2等大截面的導(dǎo)線，如采用硬銅線不僅不易于施工還容易使接地跨接線脫落，使靜電接地功能失效。總而言之，石油化工企業(yè)中合理地設(shè)置保護接地、防雷接地是十分必要的。

3.5 提升從業(yè)人員專業(yè)能力

對電氣設(shè)計師來說，尤其是石油化工行業(yè)，這是一個越來越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。作為相關(guān)的從業(yè)人員，首先，我們要做好內(nèi)部訓(xùn)練，根據(jù)自身情況制定好訓(xùn)練內(nèi)容，參加公司或部門的專業(yè)培訓(xùn)，持續(xù)地學(xué)習(xí)電氣設(shè)計相關(guān)規(guī)范及手冊。此外，電氣從業(yè)者也要對實際的生產(chǎn)工藝有所了解，在實際設(shè)計過程中，能夠?qū)㈦姎庀嚓P(guān)設(shè)計規(guī)范要求和實際條件相結(jié)合，才能設(shè)計出優(yōu)秀的作品。與此同時，石油化工類設(shè)計院應(yīng)主動地從企業(yè)、大學(xué)和科研院所等引進專業(yè)、高水平的人才，引入高效的設(shè)計理念，從而整體提升目前的電氣設(shè)計從業(yè)者的水平，給電氣設(shè)計隊伍注入新的血液，使從業(yè)者的專業(yè)技能和綜合素養(yǎng)得到充分提升，使電氣設(shè)計工作更加完善，使企業(yè)更具競爭力。

3.6 加強電氣設(shè)計中的協(xié)作

在石油化工設(shè)計中，電氣專業(yè)設(shè)計是一項非常繁瑣的工作，它牽涉整個生產(chǎn)過程中的各個環(huán)節(jié)，單憑電氣設(shè)計者很難達(dá)到完美的設(shè)計效果。因此，在進行電氣設(shè)計時，設(shè)計者要加強與其他各個部門、各個專業(yè)間的交流與溝通，才能形成一個整體的設(shè)計合力，如在爆炸危險區(qū)域劃分過程中，電氣專業(yè)應(yīng)與工藝、管道專業(yè)等保持密切聯(lián)系，根據(jù)工藝專業(yè)提供的氣體性質(zhì)來確定防爆等級，根據(jù)管道專業(yè)提供的釋放點位置確定防爆范圍，只有這樣規(guī)劃處的爆炸危險區(qū)域范圍才是最準(zhǔn)確的；又比如電氣設(shè)計者在規(guī)范電纜橋架路由時，要充分與管道、自控等專業(yè)溝通，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計方案中不合理的部分，才能避免各專業(yè)之間的設(shè)備發(fā)生交叉碰撞等。綜上，只有充分與各個專業(yè)進行溝通，才能制定出一套既符合規(guī)范要求又符合現(xiàn)場情況的電氣設(shè)計方案。

4 結(jié)語

筆者結(jié)合自身設(shè)計經(jīng)驗和對規(guī)范手冊的理解，提出日常設(shè)計中常見的問題，并在不同方法的支持下，可以科學(xué)地解決石油化工企業(yè)電氣設(shè)計中所遇到的問題，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，保證石油化工企業(yè)的安全運行。所以，電氣設(shè)計從業(yè)者在今后提高設(shè)計水平，高效率地完成石油化工相關(guān)的設(shè)計工作時，必須提高對常見問題的認(rèn)識，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計理念，以保證電氣設(shè)計的質(zhì)量，從而確保石油化工企業(yè)在日后可以安全可靠地運行。