爆炸危险环境电气管线安装工艺

爆炸危险环境电气管线安装工艺

郭捷

杭州滨江建筑集团有限公司   浙江杭州  310020

摘 要：在爆炸危险环境中，工业电气管线安装工艺直接关系工厂电气的安全运行，因此安装工艺质量标准必须严格执行。

关键词：爆炸；电气；管线；工艺

在爆炸危险环境中，工业电气管线的安装敷设、 导线材料、连接工艺等均应与危险区域等级相适应，爆炸危险环境的电气线路必须符合以下要求：

一、型钢支架制作安装

设备安装用的紧固件，除地脚螺栓外，铁制紧固件和支架应采用镀锌制品；支架的加工不得有毛刺、焊肉饱满均匀，不应留有焊药皮。支架的刷漆均匀。支架安装美观、牢固、可靠、端正；位置正确、清洁、整齐；高度一致。

二、钢管配线

1、配线钢管应采用低压流体输送用镀锌焊接钢管。钢管与钢管、钢管与电气设备、钢管与钢管附件之间的连接，应采用螺纹连接，不得采用套管焊接，并应符合下列要求：

⑴ 螺纹加工应光滑、完整、无锈蚀，钢管与钢管、钢管与电气设备、钢管与钢管附件之间应采用跨线连接，并应保证良好的电气通路，不得在螺纹上缠麻或绝缘胶带及涂其他油漆，以保证良好的导通性。

⑵ 在爆炸性气体环境1区和2区与隔爆型设备连接时，螺纹连接处应有锁紧螺母。

⑶ 外露丝扣不应过长。

⑷ 电气管路之间不得采用倒扣连接，当连接有困难时，应采用防爆活接头，其接合面应密贴。

2、除本质安全电路外，电压等级为1000V及以下的钢管配线的技术要求应符合下表的规定。

            表2.2.2.2 爆炸性环境内电压为1000V及以下的钢管配线要求

3、在爆炸性环境1区、2区、20区、21区和22区的钢管配线，做好隔爆密封，并应符合下列规定：

⑴ 电气设备无密封装置的进线口应装设隔离密封件。

⑵ 在正常运行时，所有点燃源外壳的450mm范围内应做隔离密封。

⑶ 管路通过与其它任何场所相邻的隔墙时，均应隔墙的任一侧装设横向式隔离密封件。

⑷ 管路通过楼板或地面引入其它场所时，均应在楼板或地面上方装设纵向式密封件。

⑸ 管径为50mm及以上的管路在距引入的接线箱450mm以内及每距15m处，应装设一隔离密封件。

⑹ 相邻的爆炸性环境之间应进行隔离密封，进行密封时，密封内部应用纤维作为填充层的底层或者隔层，填充层的有效厚度不应小于钢管的内径，且不得小于16mm。

⑺ 易积结冷凝水的管路，应在其垂直段的下方装设排水式隔离密封件，排水口应置于下方。

⑻ 供隔离密封件用的连接部件，不应作为导线或者分线使用。

4、隔离密封件的制作，应符合下列要求：

⑴ 隔离密封件的内壁，应无锈蚀、灰尘、油渍。

⑵ 导线在密封件内不得有接头，且导线之间及与密封件之间的距离应均匀。

⑶ 管路通过墙、楼板或地面时密封件与墙面、楼板或地面的距离不应超过300mm ,且此段管路中不得有接头，并应将孔洞堵塞严密。

⑷ 密封件内应填充水凝性粉剂密封填料。

⑸ 粉剂密封填料的包装必须密封。密封填料的配制应符合产品的技术规定，浇灌时间严禁超过其初凝时间，并应一次灌足。凝固后其表面应无龟裂。排水式隔离密封件填充后表面应光滑，并可自行排水。

5、钢管配线应在下列各处装设防爆挠性连接管：

⑴ 电机的进线口。

⑵ 钢管与电气设备直接连接有困难处。

⑶ 管路通过建筑物的伸缩缝、沉降缝处。

6、防爆挠性连接管应无裂痕、孔洞、机械损伤、变形等缺陷；其安装时应符合下列要求：

⑴ 在不同的使用环境条件下，应采用相应材质的挠性连接管。

⑵ 弯曲半径不应小于管径的5倍。

7、电气设备、接线盒和端子箱上多余的孔应采用丝堵堵塞严密。当孔内垫有弹性密封圈时，则弹性密封圈的外侧应设钢质封堵件，其厚度不应小于2mm，钢质封堵件应经压盘或螺母压紧。

8、钢管配线可采用无护套的绝缘单芯或者多芯导线，当钢管中含有三根或者多根导线时，导线包括绝缘层的总截面不宜超过钢管截面的40%。钢管应采用低压流体输送用镀锌焊接钢管，钢管连接点的螺纹部分应涂以铅油或磷化膏。在可能凝结冷凝水的地方，管线上应装设排除冷凝水的密封接头。

三、电气线路敷设

1、电气线路的敷设方式、路径应符合设计规定。当设计无明确规定时，应符合下列要求：

⑴ 电气线路应在爆炸危险性较小的环境或远离释放源的地方敷设。

⑵ 当可燃物质比空气重时，电气线路应在较高处敷设或者直接埋地，架空敷设宜采用电缆桥架；当易燃物质比空气轻时，电气线路宜在较低处或电缆沟敷设，电缆沟敷设时沟内应充砂，并应设置排水措施。

⑶ 电气线路宜在有爆炸危险的建筑物、构筑物的墙外敷设。

⑷ 在爆炸粉尘环境，电缆应沿粉尘不宜堆积并且易于粉尘清除的位置敷设。

⑸ 当电气线路沿输送可燃气体或易燃液体的管道栈桥敷设时，管道内的易燃物质比空气重时，电气线路应敷设在管道的上方；管道内的易燃物质比空气轻时，电气线路应敷设在管道正下方的两侧。

⑹ 敷设电气线路的沟道、电缆桥架和导管，所穿过的不同区域之间墙或楼板处的孔洞，应采用非燃性材料严密封堵。

⑺ 在1区内电缆线路严禁有中间接头，在2区、20区、21区内不应有中间接头。

⑻ 在架空、桥架敷设时电缆宜采用阻燃电缆。采用能防止机械损伤的桥架敷设时，塑料护套电缆可采用非铠装电缆。在不存在鼠、虫等损害的2区、22区电缆沟内敷设的电缆，可采用非铠装电缆。

2、敷设电气线路时宜避开可能受到机械损伤、振动、腐蚀以及可能受热的地方；当不能避开时，应采取预防措施。

3、爆炸危险环境内采用的低压电缆和绝缘导线，其额定电压必须高于线路的工作电压，且不得低于500V，绝缘导线必须敷设于钢管内。

4、电气工作中性线绝缘层的额定电压应与相线电压相同，并应在同一护套或钢管内敷设。

5、电气线路使用的接线盒、分线盒、活接头、隔离密封件等连接件的选型，应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058的规定。

6、当电缆和导线的终端连接时，电缆内部的导线如果为绞线，其终端应采用定型端子或接线鼻子进行连接。铝芯绝缘导线或电缆的连接与封端应采用压接、熔接或钎焊，当与设备（照明灯具除外）连接时，应采用铜-铝过渡接头。

7、爆炸危险环境除本质安全电路外，采取的电缆或绝缘导线，其铜、铝过渡芯线最小截面应符合设计规定，爆炸环境电缆配线技术应符合表2.2.3.7的规定。

表2.2.3.7   爆炸环境电缆配线的技术要求

8、架空线路严禁跨越爆炸性危险环境，架空线路与爆炸性危险环境的水平距离，不应小于杆高度的1.5倍。

9、电缆线路在爆炸危险环境内，必须在相应的防爆接线盒或分线盒内连接或分路。

10、电缆线路穿过不同危险区域或界面时，应采取下列隔离密封措施：

（1）在两级区域交界处的电缆沟内，应采取充砂、填阻火堵料或加设放火隔墙。

（2） 电缆通过与相邻区域共用的隔墙、楼板、地面及易受机械损伤处，均应加以保护；留下的孔洞，应堵塞严密。

（3）保护管两端的管口处，应将电缆周围用非燃性纤维堵塞严密，再填塞密封胶泥，密封胶泥填塞深度不得小于管子内径，且不得小于40mm。

11、防爆电气设备、接线盒的进线口，引入电缆后的密封应符合下列规定：

（1）当电缆外护套必须穿过弹性密封圈或密封填料时，必须被弹性密封圈挤紧或被密封填料封固。

（2）外径等于或大于20mm的电缆在隔离密封处组装防止电缆拔脱的组件时，应在电缆被拧紧或封固后，再拧紧固定电缆的螺栓。

（3）电缆引入装置或设备进线口的密封应符合下列规定：

① 装置内的弹性密封圈的一个孔，应密封一根电缆；

② 被密封的电缆断面，应近似圆形；

③ 弹性密封圈及金属垫应与电缆的外径匹配；其密封圈内径与电缆外径允许差值为±1mm；

④ 弹性密封圈压紧后，应能将电缆沿圆周均匀地挤紧。

（4）有电缆头腔或密封盒的电气设备进线口，电缆引入后应浇灌固化的密封填料，填塞深度不应小于引入口径的1.5倍，且不得小于40mm。

（5）电缆与电气设备连接时，应选用与电缆外径相适应的引入装置，当选用的电气设备引入装置与电缆的外径不相适应时，可采用过渡接线方式，电缆与过渡线必须在相应的防爆接线盒内连接。

12、电缆配线引入防爆电动机需挠性连接时，可采用挠性连接管，其与防爆电动机接线盒之间，应按防爆要求加以配合，不同的使用环境条件应采用不同材质的挠性连接管。

13、电缆采用金属密封环式引入时，贯通引入装置的电缆表面应清洁干燥；对涂有防腐层的应清除干净后再敷设。

14、在室外和易进水的地方，与设备引入装置相连接的电缆保护管管口应严密封堵。

15、本质安全型“i”电气设备配线工程的导线、钢管、电缆的型号、规格以及配线方式、线路走向和标高、与关联电气设备的连接线等，除必须按设计要求施工外，尚应符合产品技术文件的有关规定。2.2.3.16 本质安全电路关联电路的施工应符合下列要求：

（1）本质安全电路与关联电路不得公用同一电缆或钢管；本质安全电路或关联电路，严禁与其它电路公用同一电缆或钢管。

（2）两个及以上的本质安全电路除电缆线芯分别屏蔽或采用屏蔽导线外，不应共用同一电缆或钢管。

（3）配电盘内本质安全电路与关联电路或其他电路的端子之间的间距，不应小于50mm；当间距不能满足要求时，应采用高于端子的绝缘隔板或接地的金属隔板隔离；本质安全电路、关联电路的端子排应采用绝缘的防护罩；本质安全电路、关联电路、其他电路的盘内配线，应分开束扎、固定。

（4）所有需要隔离密封的地方，应按规定进行隔离密封。

（5）本质安全电路的配线应用蓝色导线，接线端子排应带有蓝色标志。

（6）本质安全电路本身除设计有特殊规定外，不应接地。电缆屏蔽层，应在非爆炸危险环境进行一点接地。

（7）本质安全电路与其关联电路采用非铠装和无屏蔽层的电缆时，应采用镀锌钢管加以保护。

16、在非爆炸危险环境中与爆炸危险环境有直接连接的本质安全电路及关联电路的施工，应符合规范的规定。

四、设备及支架接地（接零）

1、保护接地

（1）在爆炸危险环境的电气设备的金属外壳、金属构架、安装在已接地的金属构件上的设备、金属配线管及其配件、电缆保护管、电缆的金属护套等非带电的裸露金属部分，均应接地。

（2）在爆炸性环境1区、20区、21区内的所有电气设备，以及爆炸性气体环境2区、22区内除照明灯具以外的其它电气设备，应采用专用的接地线；该专用接地线若与相线敷设在同一保护管内时，应具有与相线相等的绝缘水平。

（3）在爆炸性环境2区、22区的照明灯具及爆炸性环境21区、22区内的所有电气设备，可利用有可靠电气连接的金属管线系统作为接地线，但不得利用输送爆炸危险物质的管道。

（4）在爆炸危险环境中的接地干线宜在不同方向与接地体相连，连接处不得少于两处。

（5）爆炸危险环境中的接地干线通过与其它环境共用的隔墙或楼板时，应采用钢管保护，并应按规范的规定作好隔离密封。

（6）电气设备及灯具的专用接地线，应单独与接地干线（网）相连，电气线路中的工作零线不得作为保护接地线用。

（7）爆炸危险环境内的电气设备与接地线的连接，宜采用多股软绞线，其铜线最小截面面积不得小于4 mm2，易受机械损伤的部位应装设保护管。

（8）铠装电缆引入电气设备时，其接地线应与设备内接地螺栓连接；钢带及金属外壳应与设备外接地螺栓连接。

（9）爆炸危险环境内接地或接零用的螺栓应有防松装置；接地线紧固前，其接地端子及紧固件，均应涂电力复合脂。

（10）火灾危险环境电缆夹层中的每一层，电缆桥架明显接地点不应少于两点。

2、防静电接地

（1）生产、贮存和装卸液化石油气、可燃气体、易燃液体的设备、贮罐、管道、机组和利用空气干燥、掺合、输送易产生静电的粉状、粒状的可燃固体物料的设备、管道，以及可燃粉尘的袋式集尘设备，其防静电接地的安装，除应按照国家现行有关防静电接地的标准规范的规定外，尚应符合下列要求：

① 设备的接地装置与防止直接雷击的独立避雷针的接地装置应分开设置，与装设在建筑物上防止直接雷击的避雷针的接地装置可合并设置；防静电的接地装置、防感应雷和电气设备的接地装置共同设置，其接地电阻值应符合防感应雷和电气设备的接地的规定；只作防静电的接地装置，每一处接地体的接地电阻值应符合设计规定。

② 设备、机组、贮罐、管道等的防静电接地线，应单独与接地体或接地干线相连，除并列管道外不得互相串联接地。

③ 防静电接地线的安装，应与设备、机组、贮罐等固定接地端子或螺栓连接，连接螺栓不应小于M10，并应有防松装置和涂以电力复合脂。当采用焊接端子连接时，不得降低和损伤管道强度。

④ 当金属法兰采用金属螺栓或卡子相紧固时，可不另装跨接线。在腐蚀环境安装前，应有两个及以上螺栓和卡子之间的接触面去锈和除油污，并应加装防松螺母。

⑤ 当爆炸危险区的非金属构架上平行安装的金属管道相互之间的净距离小于100mm时，宜每隔20m用金属线跨接；金属管道相互交叉的净距离小于100mm时，应采取金属线跨接。

⑥ 容量为50m3及以上的贮罐，其接地点不应少于两处，且接地点的间距不应大于30m，并应在罐底部周围对称与接地体连接，接地体应连接成环形的闭合回路。

⑦ 易燃或可燃液体的浮动式贮罐，在无防雷接地时，其罐顶与罐体之间应采用铜软线不少于两处跨接，其截面不应小于25mm2，且其浮动式电气测量装置的电缆，应在引入贮罐处将铠装、金属外壳可靠地与罐体连接。

⑧ 钢筋混凝土的贮罐或贮槽，沿其内壁敷设的防静电接地导体，应与引入的金属管道及电缆的铠装、金属外壳连接，并应引至罐、槽的外壁与接地体连接。

⑨ 非金属的管道（非导电性的）、设备等，其外壁上缠绕的金属丝网、金属带等，应紧贴其表面均匀的缠绕。并应可靠接地。

⑩ 可燃粉尘的袋式集尘设备，织入袋体的金属丝的接地端子应接地。

⑾ 皮带传动的机组及其皮带的防静电接地刷、防护罩均应接地。

（2）引入爆炸危险环境的金属管道、配线的钢管、电缆的金属铠装及金属外壳，均应在危险区域的进口处接地。

五、检查接线

电气装置试运转前，应具备下列条件；

（1）电气装置安装已全部结束。
（2）电气回路接线正确，端子固定牢固，接触良好，标志清楚、相位正确。

（3）电气设备和线路的绝缘电阻值或电气交接试验符合现行国家标准《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》的有关规定。

（4）电源的容量、电压、频率及断路器的型号、规格符合设计和使用设备的要求。

（5）保护接地或接零良好

（6）电动机、控制器、灯具等电气设备经检查和调试完毕，检验合格。

六、结束语

总之，电气管线的防爆等级一定要与工业危险区域的划分等级相对应。为了控制爆炸性危险区域风险，电气管线的安装工艺非常重要。

作者简介：郭捷（1971—），男，浙江杭州人，从事建筑工程技术管理工作。