液化石油氣儲配站的電力設(shè)施
液化石油氣儲配站所用的壓縮機(jī)、烴泵、真空泵等機(jī)械設(shè)備需要電機(jī)來帶動,生產(chǎn)廠房內(nèi)還要裝設(shè)照明線路和燈具。這些電氣設(shè)施除應(yīng)滿足工作需要外,還要滿足液化石油氣儲配站防火、防爆的要求。
一、儲配站的用電設(shè)計
1.防爆場所的分類
我國《電力設(shè)計技術(shù)規(guī)范》中將爆炸和火災(zāi)危險場所分為三類八級,其中第一類中劃有三級。
即:在正常情況下能形成爆炸性混合物的危險場所為Q-1級場所。
僅在不正常情況下形成爆炸性混合物的危險場所為Q-2級場所。
在不正常情況下,僅能在局部地區(qū)形成爆炸性混合物的危險場所為Q-3級場所。
根據(jù)以上劃分,從液化石油氣儲配站實際情況看,其爆炸和火災(zāi)危險場所具體可分為以下幾類。
屬于Q-1級場所的地點為灌瓶處附近的空間。
屬于Q-2級場所的地點有:非敞開的灌瓶間及附屬實瓶庫、機(jī)泵房、儲罐之間、汽化間和罐車庫等內(nèi)部空間;敞開或半敞開的實瓶庫距地面2m以內(nèi)的區(qū)域;罐車裝卸臺的裝卸口3m以內(nèi)的空間;安全閥放散口和排污管口3m以內(nèi)的空間。
屬于Q-3級場所的地點為生產(chǎn)區(qū)中其他3m以內(nèi)的地面空間。
與爆炸和火災(zāi)危險場所相鄰的建筑物、構(gòu)筑物的危險場所等級的確定見表1-3-4。
表1-3-4 與爆炸和火災(zāi)危險場所相鄰建筑物的爆炸危險等級
爆炸危險場所等級 | 用有門隔開的相近建筑物的等級 | |
相隔一道有門的墻 | 通過走廊或套間隔開經(jīng)過兩道有門的墻 | |
Q-1級 | 劃作Q-2級 | 無爆炸和火災(zāi)危險 |
Q-2級 | 劃作Q-3級 | 無爆炸和火災(zāi)危險 |
Q-3級 | 無爆炸和火災(zāi)危險 | 無爆炸和火災(zāi)危險 |
2.儲配站電氣設(shè)備的選擇
根據(jù)對液化石油氣儲配站爆炸和火災(zāi)危險場所的劃分,所用電氣設(shè)備的選用應(yīng)符合表1-3-5的規(guī)定,其中灌瓶間應(yīng)按Q-1級選擇,機(jī)泵房按Q-2級選擇。
3.電力布置的要求
液化石油氣儲配站的生產(chǎn)用電、應(yīng)按現(xiàn)行的《工業(yè)與民用供電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的三級負(fù)荷設(shè)計。具體要求如下。
?、偕a(chǎn)區(qū)內(nèi)的電機(jī)、控制開關(guān)和照明設(shè)施等電氣設(shè)備均應(yīng)按防爆等級選用相應(yīng)的防爆類型和裝配。
?、谏a(chǎn)廠房室內(nèi)的照明線應(yīng)安裝在密封良好的金屬管內(nèi)。所有的電纜、電線接頭都應(yīng)連接良好,并做好絕緣措施。
?、蹆迏^(qū)的照明要設(shè)在罐區(qū)的四角,并安裝在4m以上的非燃燒結(jié)構(gòu)上。照明開關(guān)及照明保險等應(yīng)集中設(shè)置在警衛(wèi)室。
表1-3-5 爆炸危險場所電氣設(shè)備的選用
種類 | 使用條件 | 場所等級 | ||
Q-1級 | Q-2級 | Q-3級 | ||
隔爆型、防爆通風(fēng)充氣型 | 任意一種防爆型① | 防測式① 封閉式② |
||
電器和儀表 | 固定安裝 | 隔爆型、防爆充油型、防爆通風(fēng)充氣型、安全火花型 | 任意一種防爆型③ | 防塵型④ |
移動式 | 隔爆型、防爆充氣型、安全火花型 | 除防爆充油型以外、任意一種防爆型乃至密封型 | ||
攜帶式 | 防爆型、安全火花型 | 隔爆型、防爆安全型乃至密封型 | ||
燈具照明 | 固定安裝及移動式 | 隔爆型、防爆通風(fēng)型 | 防爆安全型 | 防塵型 |
攜帶式⑤ | 防爆型 | 隔爆型、防爆安全型乃至密封型 | ||
變壓器 | 隔爆型、防爆通風(fēng)型 | 防爆安全型、防爆充油型 | 防塵型⑥ | |
通訊電器 | 隔爆型、防爆充油型、防爆通風(fēng)型、充油型、安全火花型 | 防爆安全型 | 密封型 | |
配電裝置 | 隔爆型、防爆通風(fēng)型、充油型 | 任意一種防爆型 | 密封型 |
?、偈鹿逝棚L(fēng)機(jī)用電機(jī)應(yīng)選用任意一種防爆型。
?、陔姍C(jī)正常發(fā)生火花的部件(例如滑環(huán))應(yīng)在下列類型之一的罩子內(nèi),防爆通風(fēng)型、充氣型乃至密封型。
③正常不發(fā)生火花的部件或按工作條件發(fā)熱不會超過80℃的電器和儀表,可選用防塵型。
?、苁鹿逝棚L(fēng)用電動機(jī)的控制設(shè)備(例如按鈕)應(yīng)選用任意一種防爆型。
?、輵?yīng)用金屬網(wǎng)保護(hù)。
?、拗父墒降幕虺湟苑侨紵后w的變壓器。
?、苌a(chǎn)區(qū)內(nèi)的電線可采用電纜溝布置,電纜溝內(nèi)應(yīng)全部填沙,埋深深度不小于300mm,上面用水泥蓋板封蓋,在儲罐區(qū)的儲罐上方既不允許架設(shè)電力線,也不允許設(shè)電力裝置。
?、菰趬Ρ谏习惭b金屬電線套管時,絲扣必須擰緊,固定必須牢固,并應(yīng)安裝在液化石油氣管線的上方。
?、奚a(chǎn)區(qū)內(nèi)的電氣設(shè)備的外殼、支架、金屬電線管和其他可能通電的金屬部件,均應(yīng)設(shè)置有效的保護(hù)接地,接地線的接地電阻應(yīng)小于10Ω。
二、儲配站的雷電防護(hù)
1.雷電的危害
雷電是一種自然現(xiàn)象。眾所周知,水蒸氣和強(qiáng)烈氣流形成了雷云,隨著電荷的積累,雷云的電位逐漸升高。當(dāng)帶不同電荷的雷云互相接近到一定距離,或雷云與地面凸起物接近到一定程度時,便發(fā)生激烈的放電,出現(xiàn)強(qiáng)烈的閃光。由于放電時溫度高達(dá)20000℃,空氣受熱急劇膨脹,發(fā)生爆炸的轟鳴聲。這就是閃電和雷鳴。雷云和大地之間的放電稱為直擊雷。此外,還分有感應(yīng)雷、雷電侵入波和球形雷等幾種雷電現(xiàn)象。
雷電有很大的破壞力,有多方面的破壞作用。雷擊房屋、線路及電力設(shè)備等物體時,會產(chǎn)生雷電過電壓,將這些物體燒毀,引起火災(zāi)和電力設(shè)備觸漏電事故。雷電所波及的范圍內(nèi),會嚴(yán)重?fù)p壞設(shè)備和危及人身安全。因此,對具有易燃、易爆特點的液化石油氣儲配站來講,采取相應(yīng)的防雷措施尤為重要。
2.防雷電裝置
防雷擊的基本方法是將雷電電流通過適當(dāng)?shù)耐ǖ酪氲叵?,避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶、避雷器都是經(jīng)常采用的防雷裝置。一套完整的防雷裝置包括接閃器、引下線和接地系統(tǒng)。
(1)接閃器是利用其高出被保護(hù)物的突出高度,把雷電引向自身,并通過引下線和接地系統(tǒng),使雷電流人大地,使被保護(hù)物體免受雷擊。避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶以及建筑物的金屬屋面都可作為接閃器。
(2)避雷器并聯(lián)在被保護(hù)設(shè)備或設(shè)施上,正常時處于不通狀態(tài),當(dāng)有雷電時,擊穿放電,切斷過電壓,發(fā)揮保護(hù)作用。過電壓終止后迅速恢復(fù)不通狀態(tài),保護(hù)正常工作。避雷器有保護(hù)間隙、管型避雷器和閥型避雷器之分,主要用于保護(hù)電力設(shè)備,也用作防止高電壓侵入室內(nèi)的安全設(shè)施。
(3)引下線是雷電電流進(jìn)入大地前的通道,應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度、耐腐蝕和穩(wěn)定的要求。
引下線的截面積一般不應(yīng)小于48mm2。
引下線應(yīng)沿建筑物的外墻敷設(shè),并應(yīng)避開建筑物的出入口和行人容易接觸的地點。引下線應(yīng)盡量短而直。
(4)接地系統(tǒng)其作用是排放雷電電流,其性能主要取于它的流散電阻。流散電阻越小,雷電電流排放越快。由于引下線電阻很小,往往忽略不計,接地電阻一般可認(rèn)為等于流散電阻。接地系統(tǒng)通過沖擊電流時的接地電阻稱為沖擊接地電阻。
3.儲配站的防雷電措施及要求
根據(jù)GBJ58《爆炸和火災(zāi)場所電力裝置設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定,液化石油氣儲配站生產(chǎn)區(qū)內(nèi)的建筑物、構(gòu)筑物的防雷等級為第二類。故應(yīng)有防直擊雷、防雷電感應(yīng)和防雷電波侵入的措施。其沖擊接地電阻均不大于10Ω。
(1)防直擊雷裝設(shè)接閃器(避雷針、避雷網(wǎng)、避雷線、避雷帶)是防直擊雷的重要措施。避雷針的防護(hù)范圍與其高度有關(guān),單支避雷針的防護(hù)半徑為其高度的1.5倍。對小型液化石油氣儲配站,可在罐區(qū)裝設(shè)兩支避雷針。
?、俳娱W器、引下線一般應(yīng)直接設(shè)在被保護(hù)物上,并應(yīng)和電氣設(shè)備接地裝置相連。但禁止利用儲罐作高電位轉(zhuǎn)移來代替避雷針。
②接閃器可采用避雷針或間距不大于6~10m的屋面避雷網(wǎng)。所有的避雷針應(yīng)用避雷帶互相連接,引下線不應(yīng)小于2根,其間距不宜大于24m。
為防止雷擊,金屬物到引下線的空氣中距離應(yīng)不小于引下線計算點到地面長度的0.05倍。
③液化石油氣儲罐或設(shè)備上的放散管,應(yīng)在放散口或其附近裝設(shè)避雷針保護(hù),且針尖高出管口不宜小于3m,管口上方1m處應(yīng)在保護(hù)范圍之內(nèi)。
(2)防雷電感應(yīng)防止雷電感應(yīng)所產(chǎn)生高電壓的危害,應(yīng)將建筑物內(nèi)的所有金屬物(設(shè)備、管道、金屬構(gòu)架)等與接地裝置相連。
平行敷設(shè)的金屬物,如管道、構(gòu)架、電纜外皮等,其相互間的凈距不大于100mm時,應(yīng)每隔20~30m用金屬線跨接一次。交叉敷設(shè)時,應(yīng)在交叉處跨接。在非腐蝕環(huán)境下,用法蘭和絲扣連接的金屬管道可以不加跨接線。
屋內(nèi)接地干線與接地裝置的連接不應(yīng)少于兩處。
(3)防雷電波侵入引入室內(nèi)的架空金屬管道,在入戶處應(yīng)和接地裝置相連。對于架空金屬管道,在距建筑物的25m處還應(yīng)接地一次。
三、儲配站的防靜電措施
1.靜電的產(chǎn)生
工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中的大多數(shù)靜電是由于不同物質(zhì)的接觸和分離或相互摩擦而產(chǎn)生的。例如,生產(chǎn)工藝的擠壓、切割、攪拌、噴濺、流動和過濾以及生活中的行走、站立、穿、脫衣服等都會產(chǎn)生靜電。這是由于不同物質(zhì)中的電子脫離該物質(zhì)時所需要的能量數(shù)值和條件不同,所以當(dāng)兩種物質(zhì)之間的距離小于2.5×10-3cm時,在此兩種物質(zhì)之間將發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生靜電,靜電產(chǎn)生的結(jié)果就使丟失電子的物質(zhì)帶正電,得到電子的物質(zhì)帶負(fù)電。當(dāng)具備一定條件時,帶有不同種靜電電荷的物質(zhì)之間就會發(fā)生放電,產(chǎn)生火花,這就是所說的靜電火花。
對液化石油氣儲配站來講,液化石油氣在設(shè)備和管道中流動,會因摩擦而產(chǎn)生靜電,如不及時導(dǎo)出,則靜電荷聚集將產(chǎn)生高達(dá)數(shù)千伏至幾萬伏的危險電壓。
用烴泵或壓縮機(jī)向儲罐和鋼瓶內(nèi)灌注液化石油氣時,流動的帶電液體也會將靜電荷帶入這些容器內(nèi)引起電荷集聚。
液化石油氣、高壓氣體、蒸汽從較小的管口噴出時,噴出的介質(zhì)和噴嘴均會帶電, 而且在噴嘴附近形成游浮的空間電荷,碰到絕緣體和沒有接地的導(dǎo)體時,該物體或?qū)w會因接受空間電荷而帶電,使其電位不斷上升。
用傳動皮帶驅(qū)動的烴泵和壓縮機(jī),在運(yùn)行中由于自由電子的釋放造成傳動皮帶帶電,其電位往往高達(dá)上萬伏。
操作人員若穿戴化纖衣服,在行走、脫衣時也會因摩擦使人體帶電。人體帶電的測試結(jié)果見表1-3-6。
表1-3-6 人體帶電的測試結(jié)果
摩擦式方式 | 人體電位/V | |
在尼龍地毯上 | 穿新皮鞋快步走 | 2700 |
穿新皮鞋慢步走 | 2400 | |
穿新合成革底鞋慢步走 | 2900 | |
在油地板、合成樹脂、花磚或大理石上行走 | 1000-1500 | |
穿化纖上衣時坐在人造革面沙發(fā)上 | 坐著微微顫動時 | 10000 |
從沙發(fā)上站起時 | 10000 | |
與噴出帶電氣體接觸時 | 5000 | |
脫去化纖上衣時 | 5000 |
2.靜電危害的防范措施
液化石油氣本身具有著火和爆炸的危險性,可能直接因摩擦或噴出時產(chǎn)生的靜電火花而引起爆炸和著火。由于靜電一般在產(chǎn)生著火性放電之前不易被人們察覺,而且災(zāi)害發(fā)生后也難以根據(jù)殘痕確定是否是靜電引起的。因此,它比普通火災(zāi)更具隱蔽性。為了防止靜電荷積累增大,導(dǎo)致著火性火花放電,首先應(yīng)盡量抑制靜電荷的產(chǎn)生,對已經(jīng)產(chǎn)生的電荷設(shè)法盡快消散。要采用不發(fā)生火花的放電結(jié)構(gòu),對于空間電荷還要采取使其電場分離的措施。液化石油氣站儲配防范靜電危害的措施如下。
①液化石油氣儲配站的靜電設(shè)計按現(xiàn)行的GD90A3《化工企業(yè)靜電接地設(shè)計技術(shù)規(guī)定》執(zhí)行。其靜電接體電阻應(yīng)小于100Ω。對已具有防雷、電氣保護(hù)接地(零)等接地措施的設(shè)備可不另采取專門的防靜電接地措施。
②生產(chǎn)區(qū)的各個相對獨立的建筑物、構(gòu)筑物內(nèi)的管道,應(yīng)通過工藝設(shè)備金屬外殼的連接進(jìn)行靜電接地,要盡量減少管道的彎曲和變形。管網(wǎng)在進(jìn)出不同爆炸危險場所的邊界,管道分岔口處及無分支管道時,應(yīng)每隔80~100m與接地干線或?qū)TO(shè)接地體相連。對金屬配管中間的非導(dǎo)體管段,除需做屏蔽保護(hù)外,兩端的金屬管應(yīng)分別與接地干線相接。非導(dǎo)體管段上的金屬件應(yīng)接地。
③用作靜電接地的材料或零件,安裝前不得涂漆。導(dǎo)電接觸面必須除銹并緊密連接。
④操作場所的地面,要采用摻混鐵屑的不發(fā)生火花的防爆地面鋪設(shè),地面上不應(yīng)鋪滿橡膠板。使其既能保護(hù)鋼瓶與地面接觸時不產(chǎn)生碰撞火花,又能將人體上的靜電荷導(dǎo)入地下。
?、菀夯蜌獾牧魉僭酱?,靜電積累值越大;管徑愈大,靜電積累也愈大。靜電的積累與流速的1.75次方成正比;與管徑的0.45次方成正比。因此在管路設(shè)計和實際操作中,液化石油氣的流速要控制在3m/s以內(nèi),以減少靜電荷的產(chǎn)生量。
?、逕N泵、壓縮機(jī)與電動機(jī)最好采用聯(lián)軸器傳動結(jié)構(gòu),若采用皮帶傳動時,皮帶內(nèi)側(cè)面應(yīng)涂一層以炭黑為主要成分的涂料或防靜電蠟,外側(cè)罩上金屬網(wǎng)以隔離靜電荷放電。
?、邇奚弦夯蜌獾娜肟趹?yīng)設(shè)在下部。若從儲罐上部進(jìn)入時,需將入口接管延伸到距儲罐下部250mm處。儲罐內(nèi)壁不應(yīng)有凸起物。為抑制放電,其凸起部位的曲率半徑應(yīng)大于10mm。儲罐內(nèi)部存有空氣時,應(yīng)及時排放。
?、嘣谝夯蜌夤ぷ鲌鏊墓ぷ魅藛T,應(yīng)穿防靜電安全鞋,防靜電工作服和防靜電手套。禁止穿戴化纖服裝和帶釘鞋。
建筑資質(zhì)代辦咨詢熱線:13198516101
版權(quán)聲明:本文采用知識共享 署名4.0國際許可協(xié)議 [BY-NC-SA] 進(jìn)行授權(quán)
文章名稱:《液化石油氣儲配站的電力設(shè)施》
文章鏈接:http://m.fjemb.com/41453.html
該作品系作者結(jié)合建筑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、政府官網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)知識整合。如若侵權(quán)請通過投訴通道提交信息,我們將按照規(guī)定及時處理。