液化石油气储配站的电力设施.doc

液化石油气储配站的电力设施液化石油气储配站所用的压缩机、烃泵、真空泵等机械设备需要电机来带动，生产厂房内还要装设照明线路和灯具。这些电气设施除应满足工作需要外，还要满足液化石油气储配站防火、防爆的要求。一、储配站的用电设计1防爆场所的分类我国电力设计技术规范中将爆炸和火灾危险场所分为三类八级，其中第一类中划有三级。即：在正常情况下能形成爆炸性混合物的危险场所为Q-1级场所。仅在不正常情况下形成爆炸性混合物的危险场所为Q-2级场所。在不正常情况下，仅能在局部地区形成爆炸性混合物的危险场所为Q-3级场所。根据以上划分，从液化石油气储配站实际情况看，其爆炸和火灾危险场所具体可分为以下几类。属于Q-1级场所的地点为灌瓶处附近的空间。属于Q-2级场所的地点有：非敞开的灌瓶间及附属实瓶库、机泵房、储罐之间、汽化间和罐车库等内部空间；敞开或半敞开的实瓶库距地面2m以内的区域；罐车装卸台的装卸口3m以内的空间；安全阀放散口和排污管口3m以内的空间。属于Q-3级场所的地点为生产区中其他3m以内的地面空间。与爆炸和火灾危险场所相邻的建筑物、构筑物的危险场所等级的确定见表1-3-4。表1-3-4与爆炸和火灾危险场所相邻建筑物的爆炸危险等级爆炸危险场所等级用有门隔开的相近建筑物的等级相隔一道有门的墙通过走廊或套间隔开经过两道有门的墙Q-1级划作Q-2级无爆炸和火灾危险Q-2级划作Q-3级无爆炸和火灾危险Q-3级无爆炸和火灾危险无爆炸和火灾危险2储配站电气设备的选择根据对液化石油气储配站爆炸和火灾危险场所的划分，所用电气设备的选用应符合表1-3-5的规定，其中灌瓶间应按Q-1级选择，机泵房按Q-2级选择。3电力布置的要求液化石油气储配站的生产用电、应按现行的工业与民用供电系统设计规范规定的三级负荷设计。具体要求如下。生产区内的电机、控制开关和照明设施等电气设备均应按防爆等级选用相应的防爆类型和装配。生产厂房室内的照明线应安装在密封良好的金属管内。所有的电缆、电线接头都应连接良好，并做好绝缘措施。储罐区的照明要设在罐区的四角，并安装在4m以上的非燃烧结构上。照明开关及照明保险等应集中设置在警卫室。表1-3-5爆炸危险场所电气设备的选用种类使用条件场所等级Q-1级Q-2级Q-3级隔爆型、防爆通风充气型任意一种防爆型防测式封闭式电器和仪表固定安装隔爆型、防爆充油型、防爆通风充气型、安全火花型任意一种防爆型防尘型移动式隔爆型、防爆充气型、安全火花型除防爆充油型以外、任意一种防爆型乃至密封型携带式防爆型、安全火花型隔爆型、防爆安全型乃至密封型灯具照明固定安装及移动式隔爆型、防爆通风型防爆安全型防尘型携带式防爆型隔爆型、防爆安全型乃至密封型变压器隔爆型、防爆通风型防爆安全型、防爆充油型防尘型通讯电器隔爆型、防爆充油型、防爆通风型、充油型、安全火花型防爆安全型密封型配电装置隔爆型、防爆通风型、充油型任意一种防爆型密封型事故排风机用电机应选用任意一种防爆型。电机正常发生火花的部件(例如滑环)应在下列类型之一的罩子内，防爆通风型、充气型乃至密封型。正常不发生火花的部件或按工作条件发热不会超过80的电器和仪表，可选用防尘型。事故排风用电动机的控制设备(例如按钮)应选用任意一种防爆型。指干式的或充以非燃烧液体的变压器。生产区内的电线可采用电缆沟布置，电缆沟内应全部填沙，埋深深度不小于300mm，上面用水泥盖板封盖，在储罐区的储罐上方既不允许架设电力线，也不允许设电力装置。在墙壁上安装金属电线套管时，丝扣必须拧紧，固定必须牢固，并应安装在液化石油气管线的上方。生产区内的电气设备的外壳、支架、金属电线管和其他可能通电的金属部件，均应设置有效的保护接地，接地线的接地电阻应小于10。二、储配站的雷电防护1雷电的危害雷电是一种自然现象。众所周知，水蒸气和强烈气流形成了雷云，随着电荷的积累，雷云的电位逐渐升高。当带不同电荷的雷云互相接近到一定距离，或雷云与地面凸起物接近到一定程度时，便发生激烈的放电，出现强烈的闪光。由于放电时温度高达20000，空气受热急剧膨胀，发生爆炸的轰鸣声。这就是闪电和雷鸣。雷云和大地之间的放电称为直击雷。此外，还分有感应雷、雷电侵入波和球形雷等几种雷电现象。雷电有很大的破坏力，有多方面的破坏作用。雷击房屋、线路及电力设备等物体时，会产生雷电过电压，将这些物体烧毁，引起火灾和电力设备触漏电事故。雷电所波及的范围内，会严重损坏设备和危及人身安全。因此，对具有易燃、易爆特点的液化石油气储配站来讲，采取相应的防雷措施尤为重要。2防雷电装置防雷击的基本方法是将雷电电流通过适当的通道引入地下，避雷针、避雷线、避雷网、避雷带、避雷器都是经常采用的防雷装置。一套完整的防雷装置包括接闪器、引下线和接地系统。(1)接闪器是利用其高出被保护物的突出高度，把雷电引向自身，并通过引下线和接地系统，使雷电流人大地，使被保护物体免受雷击。避雷针、避雷线、避雷网、避雷带以及建筑物的金属屋面都可作为接闪器。(2)避雷器并联在被保护设备或设施上，正常时处于不通状态，当有雷电时，击穿放电，切断过电压，发挥保护作用。过电压终止后迅速恢复不通状态，保护正常工作。避雷器有保护间隙、管型避雷器和阀型避雷器之分，主要用于保护电力设备，也用作防止高电压侵入室内的安全设施。(3)引下线是雷电电流进入大地前的通道，应满足机械强度、耐腐蚀和稳定的要求。引下线的截面积一般不应小于48mm2。引下线应沿建筑物的外墙敷设，并应避开建筑物的出入口和行人容易接触的地点。引下线应尽量短而直。(4)接地系统其作用是排放雷电电流，其性能主要取于它的流散电阻。流散电阻越小，雷电电流排放越快。由于引下线电阻很小，往往忽略不计，接地电阻一般可认为等于流散电阻。接地系统通过冲击电流时的接地电阻称为冲击接地电阻。3储配站的防雷电措施及要求根据GBJ58爆炸和火灾场所电力装置设计规范的规定，液化石油气储配站生产区内的建筑物、构筑物的防雷等级为第二类。故应有防直击雷、防雷电感应和防雷电波侵入的措施。其冲击接地电阻均不大于10。(1)防直击雷装设接闪器(避雷针、避雷网、避雷线、避雷带)是防直击雷的重要措施。避雷针的防护范围与其高度有关，单支避雷针的防护半径为其高度的15倍。对小型液化石油气储配站，可在罐区装设两支避雷针。接闪器、引下线一般应直接设在被保护物上，并应和电气设备接地装置相连。但禁止利用储罐作高电位转移来代替避雷针。接闪器可采用避雷针或间距不大于610m的屋面避雷网。所有的避雷针应用避雷带互相连接，引下线不应小于2根，其间距不宜大于24m。为防止雷击，金属物到引下线的空气中距离应不小于引下线计算点到地面长度的005倍。液化石油气储罐或设备上的放散管，应在放散口或其附近装设避雷针保护，且针尖高出管口不宜小于3m，管口上方1m处应在保护范围之内。(2)防雷电感应防止雷电感应所产生高电压的危害，应将建筑物内的所有金属物(设备、管道、金属构架)等与接地装置相连。平行敷设的金属物，如管道、构架、电缆外皮等，其相互间的净距不大于100mm时，应每隔2030m用金属线跨接一次。交叉敷设时，应在交叉处跨接。在非腐蚀环境下，用法兰和丝扣连接的金属管道可以不加跨接线。屋内接地干线与接地装置的连接不应少于两处。(3)防雷电波侵入引入室内的架空金属管道，在入户处应和接地装置相连。对于架空金属管道，在距建筑物的25m处还应接地一次。三、储配站的防静电措施1静电的产生工业生产和日常生活中的大多数静电是由于不同物质的接触和分离或相互摩擦而产生的。例如，生产工艺的挤压、切割、搅拌、喷溅、流动和过滤以及生活中的行走、站立、穿、脱衣服等都会产生静电。这是由于不同物质中的电子脱离该物质时所需要的能量数值和条件不同，所以当两种物质之间的距离小于2510-3cm时，在此两种物质之间将发生电子的转移而产生静电，静电产生的结果就使丢失电子的物质带正电，得到电子的物质带负电。当具备一定条件时，带有不同种静电电荷的物质之间就会发生放电，产生火花，这就是所说的静电火花。对液化石油气储配站来讲，液化石油气在设备和管道中流动，会因摩擦而产生静电，如不及时导出，则静电荷聚集将产生高达数千伏至几万伏的危险电压。用烃泵或压缩机向储罐和钢瓶内灌注液化石油气时，流动的带电液体也会将静电荷带入这些容器内引起电荷集聚。液化石油气、高压气体、蒸汽从较小的管口喷出时，喷出的介质和喷嘴均会带电，而且在喷嘴附近形成游浮的空间电荷，碰到绝缘体和没有接地的导体时，该物体或导体会因接受空间电荷而带电，使其电位不断上升。用传动皮带驱动的烃泵和压缩机，在运行中由于自由电子的释放造成传动皮带带电，其电位往往高达上万伏。操作人员若穿戴化纤衣服，在行走、脱衣时也会因摩擦使人体带电。人体带电的测试结果见表1-3-6。表1-3-6人体带电的测试结果摩擦式方式人体电位/V在尼龙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、合成树脂、花砖或大理石上行走1000-1500穿化纤上衣时坐在人造革面沙发上坐着微微颤动时10000从沙发上站起时10000与喷出带电气体接触时5000脱去化纤上衣时50002静电危害的防范措施液化石油气本身具有着火和爆炸的危险性，可能直接因摩擦或喷出时产生的静电火花而引起爆炸和着火。由于静电一般在产生着火性放电之前不易被人们察觉，而且灾害发生后也难以根据残痕确定是否是静电引起的。因此，它比普通火灾更具隐蔽性。为了防止静电荷积累增大，导致着火性火花放电，首先应尽量抑制静电荷的产生，对已经产生的电荷设法尽快消散。要采用不发生火花的放电结构，对于空间电荷还要采取使其电场分离的措施。液化石油气站储配防范静电危害的措施如下。液化石油气储配站的静电设计按现行的GD90A3化工企业静电接地设计技术规定执行。其静电接体电阻应小于100。对已具有防雷、电气保护接地（零）等接地措施的设备可不另采取专门的防静电接地措施。生产区的各个相对独立的建筑物、构筑物内的管道，应通过工艺设备金属外壳的连接进行静电接地，要尽量减少管道的弯曲和变形。管网在进出不同爆炸危险场所的边界，管道分岔口处及无分支管道时，应每隔80100m与接地干线或专设接地体相连。对金属配管中间的非导体管段，除需做屏蔽保护外，两端的金属管应分别与接地干线相接。非导体管段上的金属件应接地。用作静电接地的材料或零件，安装前不得涂漆。导电接触面必须除锈并紧密连接。操作场所的地面，要采用掺混铁屑的不发生火花的防爆地面铺设，地面上不应铺满橡胶板。使其既能保护钢瓶与地面接触时不产生碰撞火花，又能将人体上的静电荷导入地下。液化石油气的流速越大，静电积累值越大；管径愈大，静电积累也愈大。静电的积累与流速的175次方成正比；与管径的045次方成正比。因此在管路设计和实际操作中，液化石油气的流速要控制在3ms以内，以减少静电荷的产生量。烃泵、压缩机与电动机最好采用联轴器传动结构，若采用皮带传动时，皮带内侧面应涂一层以炭黑为主要成分的涂料或防静电蜡，外侧罩上金属网以隔离静电荷放电。储罐上液化石油气的入口应设在下部。若从储罐上部进入时，需将入口接管延伸到距储罐下部250mm处。储罐内壁不应有凸起物。为抑制放电，其凸起部位的曲率半径应大于10mm。储罐内部存有空气时，应及时排放。在液化石油气工作场所的工作人员，应穿防静电安全鞋，防静电工作服和防静电手套。禁止穿戴化纤服装和带钉鞋。第 9 页 共 9 页