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危险环境采用无火花型防爆电动机的意义

危险环境采用无火花型防爆电动机的意义

2020-06-10 10:24
   由于无火花型防爆电动机结构简单、可靠,加之价格低廉,因之在国外石油化工行业早已得到广泛应用。我国在采用IEC标准后,无火花型防爆电动机开始出现,并逐渐为人们所熟悉。为适应石油化工工业的迅速发展和国内外日益增多的技术交流与设备引进,本文简单介绍无火花型防爆电动机应用的意义。
   1.防爆电机的种类、适用范围及存在问题
   1.1防爆电机的种类
   防爆电动机类型很多,常用的有隔爆型、正压型、增安型和无火花型。按照国标GB50058-92第2.5.3条一款的规定,隔爆型、正压型可用于1区危险环境;增安型可用于1区或2区危险环境,无火花型可用于2区危险环境。
  (1)隔爆型和正压型防爆电动机由于结构复杂,其价格多高出普通电动机一倍以上,并且在检修中要求有较高的技术水平和管理水平,因此除在1区危险环境应用外,其它危险环境应不用或尽量少用此类电动机。
   (2)增安型防燥电动机因设计温升比一般电动机降低10°,故体积较大,消耗材料增加,其造价也接近于隔型电动机,另外该类电动机对继电器保护也有较严格的特殊要求,因此一般情况下也不采用该类电动机。
   (3)无火花型防爆电动机的结构与普通电动机大致相同,只是在外壳防护等级和接线盒结构上要求较高;另外在制造工艺条件上也增加了一些可靠性的措施,因而其可靠性是较高的其价格在各类防爆电动机中最低,只比普通型电动机略高;在维修上也同普通电动机一样简单,因而可广泛应用于2区危险环境。
    1.2适用范围
  (1)从爆炸危险装置产生的性质和特点看,大多数石油化工厂中的1区危险环境很少,约占全部危险环境的10%以下;2区危险环境则占90%以上,特别是在石油化工生产装置广泛采取露天或半露天化布置后,1区危险环境减少。在这种情况下,如果仅在1区危险环境采用隔爆型和正压型电动机,其数量就非常有限,管理维修上就可集中技术力量重点对待,以保证其可靠性。在2区危险环境,如果普遍采用无火花型防爆电动机,不仅带来很大的经济效益和管理维修上的方便,而且安全可靠。
   (2)隔爆型电动机用于2区危险环境可靠性较好,但价格昂贵;另外在维修以后很易丧失隔爆性,这是使用中存在的一个实际问题。如果隔爆型电机仅用于1区危险环境,由于其数量非常有限,这个问题也就比较容易解决。过去以至现在,在各类爆炸危险环境,特别是在大量的2区环境中,一直无区别地.清一色地选用隔爆型电动机的做法是不可取的。这样做不仅使投资大量增加,也给生产维修带来麻烦。
   2.无火花型电机的适用条件
   (1)随着科学技术的进步,特别是在石油化工生产装置广泛采用计算机控制(DCS)等高度自动化措施后,生产装置安全稳定长周期生产的可靠性大大提高,由可燃介质泄漏产生的爆炸危险也大为减少。
   (2)现代石油化工生产装置,普遍实现了露天或半露天布置,并采用了危险气体监测器,这也有效地降低了危险环境的类别,减小了爆炸危险产生的可能性,使2区环境出现爆炸危险的几率大为减少。
   (3)电动机制造水平的提高,特别是采用新工艺新材料(如低压电动机采用F级绝缘)和严格选用高质量的轴承后,可以大大减少电动机的电气事故率和机械事故率,为无火花型防爆电动机在2区危险环境广泛应用提供了可能和保证。
   (4)在石油化工生产装置中广泛使用应急柴油发电机电源,也改善了2区危险环境的安全性。因为使用应急电源的主要目的有两个:一是在正常电源突然停止后,为保证生产装置按程序安全平稳停车所必需的用电;如为防止设备损坏、物料的爆聚、泄漏或大量排放等设备的用电。二是使生产装置在正常电源恢复后迅速开车并达到正常生产状态所必需的用电,如生产装置的保温系统及密封系统等设备的用电。
   3.提高无火花电机可靠性的设计措施
   (1)为防止电动机断相运转,选用自动开关代替熔断器作电动机的短路保护;选用具有防止断相运转性能的热继电器作电动机的过载保护。
   (2)选用高压大中型无火花电动机时,可要求制造厂家在电动机定子线圈上设置测温装置,以监测其运行温度。
   (3)生产装置广泛采用露天或半露天布置,并设置危险气体报鲁?器,以减少危险气体的积聚并及早发现危险气体的泄漏。
   4.在指定区域使用无火花电机的说明
   在2区危险环境采用无火花型防爆电动机的困难及应采取的措施。
   (1)在工程设计中,电动机的选用者主要是化工,设备等专业设计人员,这是因为电机是与机泵配套选用的附属设备。设计人员多侧重于机泵的性能与选型,不太重视配套电动机的选用。另外,设计人员对危险环境的划分、防爆电动机的种类及使用范围不很熟悉,加之就高不就低的思想,因而设计方案中,在危险环境一律采用隔爆型电动机的情况。
   (2)由于习惯和体制上的原因,特别是在建设单位人员干预下,工程设计人员也常常不愿贸然采用无火花型防爆电动机。
   (3)需要上级权威部门要求机泵制造厂配套的防爆电动机,一般是无火花型防爆电动机,另外也可根据用户要求配套其它型号的防爆电动机。
   在2区危险环境采用无火花型防爆电动机,尤论从国内规范还是IEC标准看都是允许的;再从国内外实践经验上看也是可靠的;进-步从投资和运行维修上看则更为节省和适宜。
   为适应人们思想转变的过程,无火花型防爆电动机应首先在危险程度较轻的2区环境使用,如露天、半露天2区环境;物料介质引燃温度为T1、T2和T3组别的2区环境,以及危险气体比空气轻的2区环境。
   防爆电动机的用量很大,每年约在百万千瓦以上。过去这些电机几乎全是隔爆型故而费用高,消耗材料也多。如上所述.这些电动机使用环境大多为2区危险环境,因而大部分可以用无火花型防爆电动机取而代之,无论对基建还是生产管理,其经济意义是非常大的。
    现在许多石油化工厂内,一部分引进装置区使用TEFC结构的普通鼠笼型感应电动机,另一部分国内设计的装置区使用的是隔爆型电动机,这种不协调的奇怪现象希望今后不再继续发生。

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