VOCs治理所用的半封闭制冷压缩机不防爆

VOCs治理所用的半封闭制冷压缩机不能采用所谓“隔爆”方法做防爆措施------VOCs治理过程中的安全隐患亟需重视一，VOCs治理工艺和装备的易燃易爆危险性VOCs挥发性有机物气体的特点：（1）VOCs来源复杂，石化、煤化、精细化工、涂装印刷，制药等上百个行业都有VOCs排放；（2）VOCs物质品种多样、性质各异，烃类、酯类，醇类、酮类等常见化合物有几百种；（3）VOCs气体排放工况多变，温度、湿度、压力处于随时变化的动态，气量、浓度随排放有间隙性或连续性，而且多数不稳定，排放点源多、分散、很多术语无组织排放，情况严重；（4）VOCs挥发性气体都是易燃、易爆气体，治理过程中存在安全隐患。VOCs治理过程中存在安全隐患，有三个方面的原因：一是部分治理工艺方法存在缺陷：VOCs挥发性有机气体自身具有易燃易爆特性，部分治理工艺原理具有放热、放电（打火）特征，是直接的潜在的燃烧爆炸危险源。在安全防爆三个要素（“可燃物”“着火源”“助燃物”）中就具备了“可燃物”“着火源”两要素，而在“有组织”或“无组织”收集VOCs的过程也不能避免混入“助燃物”（氧气），增加了防范难度。还有的介质，如酮类会随着在吸附床吸附过程的放热遇氧引起焖燃。一些以电场放电能量处理有机物的工艺，控制不好放电的能量或VOCs的浓度，就可能发生燃烧爆炸。二是治理设备不符和防火防爆标准规范：有的配置设备的技术状态完全不符合安全防爆技术标准要求，由于VOCs属于易燃易爆危险气体，VOCs气体只要进入的治理设备内部，不但立即改变了治理设备的危险性级别，也改变了安置治理设备场所的防火防爆危险等级。用于VOCs治理设备的电气设备配件仪表都必须按照防爆电气技术标准选型。但是，在冷凝工艺所采用的半封闭制冷压缩机，没有符合防爆电气技术结构的产品。许多厂家不执行国家技术标准规定的防爆措施，将制冷压缩机的普通电气配置当做防爆电气使用，留下严重安全隐患。由于VOCs治理设备由很多电气配置组合，一些厂家将形成数百个控制电器元件和控制模块密密麻麻挤在隔爆控制柜内，散热条件不好，导致元器件损坏、程序紊乱等故障，也成为安全防爆的隐患。三是操作人员或不熟悉设备操作规程、或违犯操作规章制度，粗心大意违章操作导致燃烧爆炸事故的案例也有发生。二，冷凝工艺违标违规的“防爆方法”有安全隐患冷凝工艺采用制冷压缩机制取冷源，按照功率匹配需要，多采用半封闭活塞式或螺杆式制冷压缩机。半封闭压缩机是普通电动机与压缩机连轴组装一体，属于普通电气设备，不能够作为防爆电气使用，简单处理也不能算防爆电气。市场上（或说VOCs治理装备供应厂家）推出的所谓“防爆型油气回收机”“隔爆型制冷机组”，其所谓的“防爆”措施有：（a）将制冷机组电动机接线盒做“浇封”处理；（b）将高低压继电器和油压继电器采用“安全栅”隔离；（c）将曲轴箱加热器弃之不用。这些方法都不符合国家防爆技术标准规范，半封闭制冷压缩机不能作为防爆电气使用的原因有：（1）这类设备整体结构不具备防爆电气要求，压缩机电动机防爆性能应同时符合GB3836.1爆炸性气体环境用电气设备第1部分通用要求、GB3836.2爆炸性气体环境用电气设备第2部分隔爆型“d”、GB15703隔爆型电机基本技术要求、GB4942.1电机外壳防护分级等国家标准的规定。电动机外壳必须能够承受通过外壳任何结合面、或结构间隙渗透到外壳内部的可燃性气体混合物在内部爆炸而不损坏，且外壳内部火花、电弧、危险温度点燃内部爆炸性气体混合物后的爆炸生成物即使传到外壳外部，也不会点燃外壳外部爆炸性气体混合物的爆炸。而谷轮和比泽尔半封闭制冷压缩机电机的外壳厚度、耐压强度、与接线盒连接方式、电机线圈引出线的不密封方式，都不符合防爆电动机技术规范。目前行业内一些厂家将这种普通电气进行所谓的防爆处理，只是将制冷压缩机电动机的接线盒进行浇封处理，这也不符合防爆标准的规范。普通电动机如果只是接线盒浇封处理也不能作为防爆电动机使用，这是常识。（2）电机附件不符合防爆技术要求，如加热器、油压继电器、高低压继电器等（3）作为制冷技术还有其他方面实现“隔爆”规范技术要求的难度，如制冷剂还有甲烷、乙烯、丙烷、丙烯等介质，都是易燃易爆气体，采用隔爆技术也是绝对不安全的。（4），成套撬装组成的VOCs治理设备是配置有很多电气和仪表，因此控制系统控制元件较多。只能采用“隔爆”控制柜，控制柜内密密麻麻塞满接触器、继电器、整流器、PLC模块等，散热不良、发生元件（接触器、继电器、整流器）烧毁和控制模块的程序紊乱等问题的案例，已经不少。三、半封闭制冷压缩机的结构不可以采用所谓“隔爆”方法做防爆1,压缩机接线盒结构：接线盒应符合GB3836.2，达到ExdⅡBT4要求。设计需充分考虑当爆炸性混合物侵入其内部,因某种原因发生爆炸时,不能引起压缩机接线盒外部的爆炸性混合物爆炸。因此，外壳强度、接线盒与电机外壳的连接处及接线盒盖的防爆结合面的间隙、长度以及限制外壳最高表面温度等关键技术条件,必须确保隔爆性能。接线盒外壳内表面要做耐弧涂层，接线盒安装时注意保护隔爆面，严禁磕碰隔爆面，且均匀地涂有C32-39耐弧漆。隔爆接合面涂204-1防锈油。要有良好的内外接地措施，接地端子分别设在压缩机接线盒内外部，旁边有接地标志“〨”。半封闭制冷压缩机的电动机接线盒一般是固定在电动机外壳上，电机线圈的引出线孔和接线盒的引入线孔是相通的，因此，电机机壳是不密闭的。仅仅将接线盒做浇封处理，是不能代表制冷压缩机整机达到防爆规范的。防爆电器的隔爆外壳在焊接完成及其隔爆部件精加工后,需经过12S、1.0MPa压力的水压试验。正常运行时,其外壳最高表面温度不超过130℃;。而自行改造的接线盒也没有经过上述压力试验。防爆电动机接线盒结构示意图1接线盒腔接线盒腔隔爆结合面必须满足规定的宽度和间隙接线板接线板电机线圈引出接线电机线圈引出接线柱不能有螺纹柱不能有螺纹主空腔（连接电主空腔（连接电动机外壳）动机外壳）摘自GB15703《隔爆型电机基本技术要求》图102，压缩机电机：压缩机电动机防爆性能应同时符合GB3836.1爆炸性气体环境用电气设备第1部分通用要求、GB3836.2爆炸性气体环境用电气设备第2部分隔爆型“d”、GB15703隔爆型电机基本技术要求、GB4942.1电机外壳防护分级等国家标准的规定。电动机外壳必须能够承受通过外壳任何接合面、或结构间隙渗透到外壳内部的可燃性气体混合物在内部爆炸而不损坏，且外壳内部火花、电弧、危险温度点燃内部爆炸性气体混合物后的爆炸生成物即使传到外壳外部，也不会点燃外壳外部爆炸性气体混合物的爆炸。而谷轮和比泽尔半封闭制冷压缩机电机的外壳厚度、耐压强度、与接线盒连接方式、电机线圈引出线的不密封方式、电机与其他附件如加热器、油压继电器等的组合方式，都没有经过防爆质量检测，没有获得防爆电动机技术合格的认证。制冷压缩机的接线盒照GB3836.1《爆炸性气体环境用电气设备第1部分通用要求》、GB3836.2《爆炸性气体环境用电气设备第2部分隔爆型“d”》、GB15703《隔爆型电机基本技术要求》、GB4942.1《电机外壳防护分级》等4项国家标准的规定，制冷压缩机自身在电动机接线盒腔、接线板、接线柱的结构设计，以及附件（加热器、高低压力控制器、油压继电器）的结构等，都达不到防爆技术要求。防爆技术要求电机接线盒结构、接线板、接线盒与电机外壳的结合方式，都必须满足防爆结合面的尺寸及间隙。但是，制冷压缩机的电动机接线盒与电机外壳的结合部位的宽度、接线盒与盒盖的结合面的宽度、接线盒内的电机线圈接线柱的密封结构都是按照普通电动机条件设计制造的，而且，接线盒腔固定在接线板上，接线板固定在电机外壳上。完全不符合以上4项国家标准规定。如下图2：半封闭制冷压缩机的接线盒、接线板、接线柱结构示意图接线板接线板接线盒腔接线盒腔电机线圈引出接线柱电机线圈引出接线柱是用螺纹杆是用螺纹杆接线板与主空腔（电接线板与主空腔（电动机壳体）的防爆结动机壳体）的防爆结合面宽度也不够宽度合面宽度也不够宽度接线盒腔与接线板的隔爆结合面不能满足规定的宽度和下图3、图4、图5看比泽尔制冷压缩机实物，不符合防爆标准的规定：图7，隔爆图6（上）、图7-8（下）接线盒底座板厚度、接线螺栓及结构都是按照普通电机的技术标准设计的电机接线盒电机接线盒底座3，隔爆部件要求（参阅GB15703-隔爆型电机基本技术要求）隔爆型电动机的隔爆零部件主要有机座、端盖、轴内内盖（或轴承套）转轴和接线盒。其中接线盒中包括接线盒座，按接盒盖、绝缘套（或接线板）、间隔板、接线螺栓等。隔爆接合面包括机座与端盖止口面，轴承内盖（或轴承套）与端盖平面，与轴的轴贯通配合，接线盒与机座，接合线部分则包含接线盒座与盖，接线螺栓与绝缘套，绝缘套与盒座（或间隔板）等。当外壳容积大于2000cm3时，接合面长度与间隙见表14的规定。表14接合面长度Lmm≥接合面间隙（圆筒配合直径差）mm≤dⅠdⅡAdⅡB静止部分轴与内盖静止部分轴与内盖静止部分轴与内盖250.50.50.40.60.20.3400.750.250.4图9下面：平面式防爆结合面的技术要求，与比泽尔制冷压缩机图片及尺寸对比制冷压缩机结合面宽度、电机引线接线柱结构均达不到防爆要求：4，制冷压缩机其他部件其他部件也不防爆，如加热器、高低压控制继电器、油压控制继电器图10-135，制冷压缩机整机结构整机结构和外壳（包括端盖结合）、电机部件都属于普通电气的技术。图14以比泽尔半封闭制冷压缩机4H—25.2为例：实测该压缩机的电动机壳体有，外壳长度340mm、直径230mm。电动机内腔容积14126cm3。但结合面均不能相应达到要求（图15-16）图17、18、19如果将不符合防爆要求的半封闭制冷压缩机，就这样安装使用，必然存在安全隐患。四，半封闭制冷压缩机应该采用正压通风防爆的措施由于半封闭制冷压缩机不具备防爆条件，而油气回收又需要采用这类配置，解决的办法，只有设置一个安全环境，安装使用这类压缩机。那就是正压通风防爆技术。正压通风防爆是国家标准和国际标准肯定的成熟技术。油气回收的正压通风防爆，是将制冷压缩机及配套电器和制冷系统自动控制的控制柜都安装在正压通风的机房内。国家标准《爆炸性气体环境用电气设备第17部分：正压房间或建筑物的结构和使用》（GB3836.17—2007/ICE60079—13:1982,IDT）,是等同采用的国际电工委员会的标准。该标准指出：“正压通风型作为防爆安全是一种比较成熟。且容易实现的技术措施”。正压通风机房是建立在危险大环境中的安全小环境。正压机房外壳为不锈钢板材，整体结构封闭，不受日晒雨淋，不怕腐蚀性气体侵蚀。正压机房的安全控制点只有防爆压力变送器、可燃气体探测器两个元件。在油气回收系统开机运行前，首先由防爆配电柜启动正压送风机，对正压机房内进行空气吹扫，使正压机房的空气置换为不含油气并有微正压的安全新鲜空气，经压力变送器和可燃气体探测器检查确认，同时满足两个条件：压力比机房外高40-60Pa微正压、机房内空间气体的清洁度符合防爆安全要求。此刻，压力变送器和可燃气体探测器给出指令，防爆配电柜向机房内油气回收系统的控制柜送电，并按设计程序启动油气回收系统运行。采用正压防爆型式，系统组成的所有电器都运行在安全、清洁、温度适中的环境，油气回收设备整机安全运行的可靠性才有保障。同时规定正压通风防爆作为爆炸性气体环境内的安全措施的标准还有《石油化工企业生产装置电力设计技术规范》（SH3038—2000）第4.3.9条“爆炸性气体环境内的局部地区采用正压或连续通风措施后，可以降为非爆炸危险环境。”《油气回收系统工程技术导则（油库篇）》（Q/SH0117.2—2007）第3.2.9条“油气回收处理装置自动控制系统的控制柜宜设置在控制室内；如需放置在设备现场，应集中设置在带正压通风的防爆小屋内”。正压机房内安置制冷系统的电气控制柜，具有良好的散热条件，确保容易发热的元件保持在工作温度下限范围运行。而所谓“隔爆”方法只能将接触器、继电器、PLC模块等发热元件安置在隔爆控