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危險環境采用無火花型防爆電動機的意義
2020-06-10 10:24
由于無火花型防爆電動機結構簡單、可靠，加之價格低廉，因之在國外石油化工行業早已得到廣泛應用。我國在采用IEC標準后，無火花型防爆電動機開始出現，并逐漸為人們所熟悉。為適應石油化工工業的迅速發展和國內外日益增多的技術交流與設備引進，本文簡單介紹無火花型防爆電動機應用的意義。
1.防爆電機的種類、適用范圍及存在問題
1.1防爆電機的種類
防爆電動機類型很多，常用的有隔爆型、正壓型、增安型和無火花型。按照國標GB50058-92第2.5.3條一款的規定，隔爆型、正壓型可用于1區危險環境；增安型可用于1區或2區危險環境，無火花型可用于2區危險環境。
（1）隔爆型和正壓型防爆電動機由于結構復雜，其價格多高出普通電動機一倍以上，并且在檢修中要求有較高的技術水平和管理水平，因此除在1區危險環境應用外，其它危險環境應不用或盡量少用此類電動機。
(2)增安型防燥電動機因設計溫升比一般電動機降低10°,故體積較大,消耗材料增加,其造價也接近于隔型電動機,另外該類電動機對繼電器保護也有較嚴格的特殊要求,因此一般情況下也不采用該類電動機。
(3)無火花型防爆電動機的結構與普通電動機大致相同,只是在外殼防護等級和接線盒結構上要求較高;另外在制造工藝條件上也增加了一些可靠性的措施,因而其可靠性是較高的其價格在各類防爆電動機中最低，只比普通型電動機略高;在維修上也同普通電動機一樣簡單,因而可廣泛應用于2區危險環境。
1.2適用范圍
(1)從爆炸危險裝置產生的性質和特點看，大多數石油化工廠中的1區危險環境很少,約占全部危險環境的10%以下;2區危險環境則占90%以上，特別是在石油化工生產裝置廣泛采取露天或半露天化布置后,1區危險環境減少。在這種情況下，如果僅在1區危險環境采用隔爆型和正壓型電動機,其數量就非常有限，管理維修上就可集中技術力量重點對待,以保證其可靠性。在2區危險環境,如果普遍采用無火花型防爆電動機,不僅帶來很大的經濟效益和管理維修上的方便,而且安全可靠。
(2)隔爆型電動機用于2區危險環境可靠性較好,但價格昂貴;另外在維修以后很易喪失隔爆性,這是使用中存在的一個實際問題。如果隔爆型電機僅用于1區危險環境,由于其數量非常有限,這個問題也就比較容易解決。過去以至現在,在各類爆炸危險環境,特別是在大量的2區環境中,一直無區別地.清一色地選用隔爆型電動機的做法是不可取的。這樣做不僅使投資大量增加，也給生產維修帶來麻煩。
2.無火花型電機的適用條件
(1)隨著科學技術的進步,特別是在石油化工生產裝置廣泛采用計算機控制(DCS)等高度自動化措施后,生產裝置安全穩定長周期生產的可靠性大大提高,由可燃介質泄漏產生的爆炸危險也大為減少。
(2)現代石油化工生產裝置,普遍實現了露天或半露天布置,并采用了危險氣體監測器,這也有效地降低了危險環境的類別,減小了爆炸危險產生的可能性,使2區環境出現爆炸危險的幾率大為減少。
(3)電動機制造水平的提高,特別是采用新工藝新材料(如低壓電動機采用F級絕緣)和嚴格選用高質量的軸承后,可以大大減少電動機的電氣事故率和機械事故率,為無火花型防爆電動機在2區危險環境廣泛應用提供了可能和保證。
(4)在石油化工生產裝置中廣泛使用應急柴油發電機電源,也改善了2區危險環境的安全性。因為使用應急電源的主要目的有兩個:一是在正常電源突然停止后,為保證生產裝置按程序安全平穩停車所必需的用電;如為防止設備損壞、物料的爆聚、泄漏或大量排放等設備的用電。二是使生產裝置在正常電源恢復后迅速開車并達到正常生產狀態所必需的用電,如生產裝置的保溫系統及密封系統等設備的用電。
3.提高無火花電機可靠性的設計措施
(1)為防止電動機斷相運轉,選用自動開關代替熔斷器作電動機的短路保護;選用具有防止斷相運轉性能的熱繼電器作電動機的過載保護。
(2)選用高壓大中型無火花電動機時,可要求制造廠家在電動機定子線圈上設置測溫裝置,以監測其運行溫度。
(3)生產裝置廣泛采用露天或半露天布置,并設置危險氣體報魯?器,以減少危險氣體的積聚并及早發現危險氣體的泄漏。
4.在指定區域使用無火花電機的說明
在2區危險環境采用無火花型防爆電動機的困難及應采取的措施。
(1)在工程設計中，電動機的選用者主要是化工,設備等專業設計人員,這是因為電機是與機泵配套選用的附屬設備。設計人員多側重于機泵的性能與選型,不太重視配套電動機的選用。另外，設計人員對危險環境的劃分、防爆電動機的種類及使用范圍不很熟悉,加之就高不就低的思想,因而設計方案中,在危險環境一律采用隔爆型電動機的情況。
(2)由于習慣和體制上的原因,特別是在建設單位人員干預下,工程設計人員也常常不愿貿然采用無火花型防爆電動機。
(3)需要上級權威部門要求機泵制造廠配套的防爆電動機,一般是無火花型防爆電動機,另外也可根據用戶要求配套其它型號的防爆電動機。
在2區危險環境采用無火花型防爆電動機，尤論從國內規范還是IEC標準看都是允許的;再從國內外實踐經驗上看也是可靠的;進-步從投資和運行維修上看則更為節省和適宜。
為適應人們思想轉變的過程，無火花型防爆電動機應首先在危險程度較輕的2區環境使用,如露天、半露天2區環境;物料介質引燃溫度為T1、T2和T3組別的2區環境，以及危險氣體比空氣輕的2區環境。
防爆電動機的用量很大,每年約在百萬千瓦以上。過去這些電機幾乎全是隔爆型故而費用高,消耗材料也多。如上所述.這些電動機使用環境大多為2區危險環境,因而大部分可以用無火花型防爆電動機取而代之,無論對基建還是生產管理,其經濟意義是非常大的。
現在許多石油化工廠內,一部分引進裝置區使用TEFC結構的普通鼠籠型感應電動機,另一部分國內設計的裝置區使用的是隔爆型電動機,這種不協調的奇怪現象希望今后不再繼續發生。
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