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　　石化場所由于使用環境及工藝裝置的特點，在電氣設備防爆的同時，防腐問題不容輕視。文章分析了腐蝕對防爆安全性的影響，并介紹了相關的設計和選型要求。 

　　石化企業生產 腐蝕不容忽視 

　　石油工業、石油化學工業及化學工業企業（以下簡稱：石化企業）生產中使用的原料（含中間產品）和產品絕大多數不僅具有易燃、易爆性，而且具有較強的腐蝕性。 

　　自上世紀90年代后，我國石化行業為拓展市場，逐漸開始加工國外原油，為降低原油采購成本，追求利潤最大化，使用以中東、南美等地區含硫和高酸值的外來原油的比例逐年上升。例如國內某煉化廠2000年原油總加工量中含硫和高含硫油的比例竟高達80.39％。 

　　由表1可見，中東原油的含硫量遠遠高于國內原油的含硫量，其中，沙特重質原油的含硫量竟高達3.09％。中東原油中主要的腐蝕性介質有硫及硫化物、氯鹽、環烷酸、酸性水、H 、氰化物，最突出的是含硫量高，這些物質會對石化設備造成強烈腐蝕。 

　　此外，石化企業生產場所中環境溫度和濕度變化較大，生產場所的戶外露天和半露天化環境較多。加之一些石化企業的工藝裝置的跑、冒、滴、漏現象較多，這些因素綜合在一起增加了腐蝕問題的嚴重性。 

　　腐蝕成電氣設備安全的巨大隱患 

　　雖然腐蝕是一種司空見慣的現象，但稍加關注就可發現腐蝕對設備正常、安全、可靠運行有巨大危害。據統計，由于腐蝕造成的經濟損失竟占國民生產總值3％左右，全世界每年因腐蝕帶來的經濟損失高達7000億美元，我國這方面的損失也高達幾百億之巨。我國石化企業因腐蝕造成裝置的停車事故，其直接、間接損失十分驚人。如某氮肥廠因高低壓開關防腐、防凝露性能差，短短幾年內燒毀高低壓斷路器有數十臺之多。一些化工廠的開關電器腐蝕造成爬電、漏電現象十分嚴重，致使有的按鈕只好用木棒操作，許多電器外殼被腐蝕得壁厚減薄、強度和防護性能降低，許多電器外殼銹跡斑斑，連銘牌型號和數據都無法辨認。腐蝕使絕緣老化加快，嚴重損害電器線圈的絕緣性能，致使線圈短路、斷路事故增多。 

　　許多石化企業選購的燈具不防腐，使用一段時間后，因燈頭銹死無法更換燈泡，電工只好用剪斷燈頭線的辦法來更換燈泡。 

　　石化企業電纜線路、配管線路和架空明設線路遭腐蝕也很嚴重，致使電纜線路短路，高壓架空線污閃事故時有發生，避雷設施和接地系統的完好率低下。 

　　選用防爆防腐型的電氣設備 

　　石化企業使用的電氣設備首要考慮的是防爆安全性，因為石化企業燃燒爆炸事故是突發性和災難性的，而腐蝕往往是一種漸變的積累過程。因此，容易使管理人員造成僥幸心理和拖延處理的惰性，從而忽視了腐蝕的危害性。故石化企業生產現場許多電氣設備的腐蝕問題成為降低和損害防爆安全性的嚴重隱患，決不可掉以輕心。 

　　防爆型電氣設備使用在腐蝕性比較嚴重的石化場所，其防爆性能受影響的情況表現在以下幾方面： 

　　一是隔爆型電氣設備的隔爆面可能喪失隔爆性能。隔爆型電氣設備主要的防爆措施是隔爆面，產品出廠時隔爆面上雖涂有防銹油脂，但防銹油脂時間長了可能老化失效，或者用戶檢修后未涂防銹油脂。因此，隔爆面受腐蝕的現象比較常見，腐蝕嚴重時隔爆面的配合間隙及表面粗糙度均不能滿足防爆標準的要求。隔爆面的腐蝕情況從設備外面不能察覺，管理人員認為它還是一臺防爆型電氣設備，其實它的隔爆面可能已被腐蝕成千瘡百孔而喪失了防爆性能，這種潛在的隱患往往危害性更大。 

　　二是防爆電氣設備的金屬外殼腐蝕后壁厚減薄、強度降低，影響設備的防爆安全性。防爆電機外殼散熱片腐蝕爛掉，影響散熱性能。 

　　三是防爆電氣設備緊固件腐蝕后強度降低，設備部件的緊固性降低，設備的防護性能、防爆性能均會受影響。 

　　四是電氣設備絕緣材料受腐蝕后，絕緣性能降低，可能出現擊穿短路、爬電、漏電等不利因素；電氣連接受腐蝕后連接的完好性、可靠性降低，這些也都會直接影響設備的防爆安全性。 

　　五是電氣設備防護用的密封件、接線盒的電纜密封圈等受腐蝕后，橡膠、塑料材質會逐漸溶脹，高分子有機材料會發生分解反應。這些材料的老化和分解影響設備的防護性能和防爆安全性。 

　　六是防爆燈具和一些防爆開關電器的觸頭部件，因腐蝕影響正常的接觸和動作功能；燈具的燈座因腐蝕可能導致無法更換燈泡。 

　　七是防爆電氣設備因腐蝕而難以實施正常的維護和檢修，影響設備正常運行的防爆安全性。例如，在石化場所看到，有的防爆電動機風罩螺釘因腐蝕嚴重，維護檢修時螺釘頭被擰斷，現場難以更換，致使風罩無法正常緊固，而與風扇發生摩擦，如出現摩擦火花是極其危險的。 

　　八是還有些事情看似微不足道，但其安全隱患的危害確實不可等閑視之。如防爆電氣設備的銘牌和接地要求在防爆標準上都有明確的規定，但石化現場使用的防爆電氣設備，有的制造廠未按要求使用規定的材質和尺寸。使用一段時間后，銘牌因腐蝕已無法辨認其防爆型式、產品型號和產品的技術數據，致使日常維護和設備檢修時難以確認其是否適合使用場所和裝置的要求，因此，保護防爆安全性能無從談起。至于接地螺釘腐蝕后，其接地的完好率的降低也將直接影響防爆安全性。 

　　腐蝕對防爆電氣設備的材質、結構、功能和使用維護的影響都直接關系著設備的防爆安全性，并且由于腐蝕的漸變和作用的累積性，其對防爆安全的潛在危害性更嚴重。因此，防爆電氣設備不僅必須具備與場所要求相適應的防爆性能，而且還必須具備與場所要求相適應的防腐性能。石化企業生產場所使用的防爆電氣設備如果防腐性能不適應要求，不僅造成對設備的腐蝕危害，而且會對設備的防爆安全性產生嚴重影響。因此，在石化場所電氣設備選型時，選擇防爆防腐型才是適宜的。
 
　　防爆電氣設備選型的防腐問題 

　　石化企業的大部分場所都應該按戶外環境來考慮設備的選型。一般戶內環境是指不會受到風吹雨打或直接受到日光長時間輻射的建筑物內部環境，石化企業的生產場所大多是有頂無墻或是在框架內的環境，這類場所仍可能被雨雪侵襲，被太陽曝曬，冬天氣溫與室外一樣，這樣的環境內的電氣設備還是按戶外型選擇為宜。戶外型按0類防輕腐蝕要求來設計制造。 

　　石化場所只選用基本系列防爆電氣產品不能滿足防腐的需要。通常基本系列的防爆電氣產品，如基本系列隔爆型三相異步電動機，按其本身技術條件的要求，只具備防輕腐蝕的性能，產品試驗時，按40℃、12周期交變濕熱試驗來考慮其隔爆面是否銹蝕及絕緣介電強度是否能達到標準要求。因此，這類產品使用于較重腐蝕的石化場所時，其防腐性能就遠遠不夠用了。但是，許多石化企業在訂購防爆電氣產品時，往往不注重提出防腐要求，一般只選購基本系列防爆電氣產品。 

　　防爆標準增加了用戶對防爆電氣產品防腐工作的要求。GB 3836.1-83“防爆性環境用電氣設備通用要求”中曾明確規定：I類（即煤礦用）和II類（即工廠用）有耐輕微腐蝕要求的防爆電氣設備，均須按標準第28章的要求進行濕熱試驗。2000年修訂的新版防爆電氣設備標準采用IEC標準的規定的同時，考慮到我們國情，保留了I類防爆電氣設備進行濕熱試驗的要求，但II類防爆電氣設備則沒有這項要求。這里需要指出的是，II類防爆電氣設備沒有濕熱試驗要求，并不等于II類設備就不需要進行濕熱試驗，而是由用戶和制造廠根據產品的實際使用環境的腐蝕要求，協商確定是否需要，這樣就更增加了用戶對設備防腐要求的責任，更有利于石化場所防爆電氣產品防腐狀況的改善。 

　　防腐電氣產品的主要技術措施 

　　合理設計密封結構 對電工產品采用密封結構是有效的防腐手段。外殼的接合面間隙采用填充和密封措施；戶內型旋轉電機軸承部位采用內部曲路結構；戶外型旋轉電機采用甩水環曲路結構；靜止設備采用止口結構加密封填料的措施應用較多，或采用高分子液體密封材料（液體墊圈）；電氣設備安裝使用過程式中需注意保證外殼結構的防護要求，如電纜與電動機接線盒連接孔處，應采用橡膠密封圈或橡膠泥密封。 

　　正確選擇外殼的防護等級 為防止人體觸及或接近外殼內的帶電部分和觸及運動部件，并防止固體異物進入外殼內部，以及防止水進入外殼內部，國家標準“GB/T4942.1旋轉電機外殼防爆分級（IP）、GB/T4942.2低壓電器外殼防護等級”對電氣設備外殼的防護等級作了具體規定。防腐電氣產品應選擇合適的外殼防護等級。 

　　小型電氣產品常選用較高的防護等級，一般不低于IP53，常用的有IP54、IP55、IP65。 

　　對于大型開關柜（箱）之類的產品，要考慮多種因素，如設備的散熱、便于維護、密封工藝、經濟性等。故目前防腐電氣產品仍以IP54、IP55為主。 

　　正確選擇防腐材料 選擇防腐材料是重要的防護技術措施。腐蝕介質各類繁多，材料的品種性能又是千差萬別，因此必須認真選擇。例如，電機外殼采用鑄件還是鋼板結構；電器和成套裝置外殼采用金屬還是工程塑料；載流導體采用銅材還是鋁材；連接零部件采用低碳不銹鋼，還是碳鋼被覆尼龍塑料；兩種金屬連接時，如何避免形成電偶而不使陽極金屬腐蝕等等。必須注意兼顧設備本身的性能和結構要求、環境中腐蝕性介質對材質的要求，以及場所中電氣產品的防爆要求。如在氨氣或鹽酸氣體的環境中鋁是穩定的，鋁合金作為防腐燈具和防爆防腐控制箱的外殼材料，運行效果良好。近年來國內許多防爆電氣生產企業開始普遍采用工程塑料制作防爆電器外殼，以滿足防腐要求。 

　　合理設計產品外形 防腐電氣產品的外形設計要求考慮不易積灰和積水，產品接線盒內要適當放大爬電距離和電氣間隙。外殼的頂部最好設計為稍微上凸的形式，接縫及連接處也不得設置在外殼頂部，戶外電氣產品需加裝遮陽的防水罩，以提高其防護性能。 

　　合理選擇金屬表面涂鍍工藝 為了保護電氣產品金屬構件表面免遭腐蝕，一般采用表面涂漆和金屬涂層來控制腐蝕。漆膜和鍍層的邊角不均勻覆蓋和疵點裂縫等工藝缺陷是引起腐蝕的主要原因。目前，國內廣泛采用的環氧粉末靜電噴涂熱因工藝和合金電鍍工藝是有效的防腐措施，如果在各類戶內使用的電氣產品的金屬外殼表面噴涂環氧粉末防護層，由于環氧粉末涂層具有優良的機械強度和耐化學腐蝕性能，且涂層較厚，在強腐蝕環境下使用效果極佳。試驗表明，電機外風罩若采用油漆涂層，在強腐蝕環境使用，一般幾個月或一年就需更換，而使用環氧粉末涂敷的外風罩在相同環境下使用10年也沒有問題。 

　　增設防凝露措施 空氣中的水蒸氣含量與氣溫有密切關系，在密封的電氣設備外殼內，特別是在密封的高壓電氣設備和密封的空間內，由于內部溫度驟然低于外部環境溫度，而容易使內部的水蒸氣冷凝成水珠，并粘附在外殼內壁和絕緣上，使絕緣水平下降，產生電氣短路。因此，對中、大型電工產品應在封閉的空間內裝加熱器，以防停機時受潮。防腐型電動機的主要防護措施見表2。