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

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

自上世紀(jì)90年代后，我國石化行業(yè)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(qū)含硫和高酸值的外來原油的比例逐年上升。例如國內(nèi)某煉化廠2016年原油總加工量中含硫和高含硫油的比例竟高達80%以上。

中東原油的含硫量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國內(nèi)原油的含硫量，其中，沙特重質(zhì)原油的含硫量竟高達3.09%。中東原油中主要的腐蝕性介質(zhì)有硫及硫化物、氯鹽、環(huán)烷酸、酸性水、H2、氰化物，最突出的是含硫量高，這些物質(zhì)會對石化設(shè)備造成強烈腐蝕。

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

腐蝕成電氣設(shè)備安全的巨大隱患

雖然腐蝕是一種司空見慣的現(xiàn)象，但稍加關(guān)注就可發(fā)現(xiàn)腐蝕對設(shè)備正常、安全、可靠運行有巨大危害。據(jù)統(tǒng)計，由于腐蝕造成的經(jīng)濟損失竟占國民生產(chǎn)總值3%左右，全世界每年因腐蝕帶來的經(jīng)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(yè)因腐蝕造成裝置的停車事故，其直接、間接損失十分驚人。如某石化廠因高低壓開關(guān)防腐、防凝露性能差，短短幾年內(nèi)燒毀高低壓斷路器有數(shù)十臺之多。一些石油煉化廠的開關(guān)電器腐蝕造成爬電、漏電現(xiàn)象十分嚴(yán)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變薄、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(shù)據(jù)都無法辨認(rèn)。腐蝕使絕緣老化加快，嚴(yán)重?fù)p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(yè)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(yè)電纜線路、配管線路和架空明設(shè)線路遭腐蝕也很嚴(yán)重，致使電纜線路短路，高壓架空線污閃事故時有發(fā)生，避雷設(shè)施和接地系統(tǒng)的完好率低下。

選用防爆防腐型的電氣設(shè)備

石化企業(yè)使用的電氣設(shè)備首要考慮的是防爆安全性，因為石化企業(yè)燃燒爆炸事故是突發(fā)性和災(zāi)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。因此，石化企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場許多電氣設(shè)備的腐蝕問題成為降低和損害防爆安全性的嚴(yán)重隱患，決不可掉以輕心。

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

一是隔爆型電氣設(shè)備的隔爆面可能喪失隔爆性能。隔爆型電氣設(shè)備主要的防爆措施是隔爆面，產(chǎn)品出廠時隔爆面上雖涂有防銹油脂，但防銹油脂時間長了，造成老化失效，或者用戶檢修后未涂防銹油脂。因此，隔爆面受腐蝕的現(xiàn)象比較常見，腐蝕嚴(yán)重時隔爆面的配合間隙及表面粗糙度均不能滿足防爆標(biāo)準(zhǔn)的要求。隔爆面的腐蝕情況從設(shè)備外面不能察覺，生產(chǎn)管理人員認(rèn)為它還是一臺防爆型電氣設(shè)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(shè)備的金屬外殼腐蝕后壁厚減薄、強度降低，影響設(shè)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(shè)備緊固件腐蝕后強度降低，設(shè)備部件的緊固性降低，設(shè)備的防護性能、防爆性能均會受影響。

四是電氣設(shè)備絕緣材料受腐蝕后，絕緣性能降低，可能出現(xiàn)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(shè)備的防爆安全性。

五是電氣設(shè)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(zhì)會逐漸溶脹，高分子有機材料會發(fā)生分解反應(yīng)。這些材料的老化和分解影響設(shè)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(guān)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(dǎo)致無法更換燈泡。

七是防爆電氣設(shè)備因腐蝕而難以實施正常的維護和檢修，影響設(shè)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(fēng)罩螺釘因腐蝕嚴(yán)重，維護檢修時螺釘頭被擰斷，現(xiàn)場難以更換，致使風(fēng)罩無法正常緊固，而與風(fēng)扇發(fā)生摩擦，如出現(xiàn)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(shè)備的銘牌和接地要求在防爆標(biāo)準(zhǔn)上都有明確的規(guī)定，但石化現(xiàn)場使用的防爆電氣設(shè)備，有的制造廠未按要求使用規(guī)定的材質(zhì)和尺寸。使用一段時間后，銘牌因腐蝕已無法辨認(rèn)其防爆型式、產(chǎn)品型號和產(chǎn)品的技術(shù)數(shù)據(jù)，致使日常維護和設(shè)備檢修時難以確認(rèn)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(shè)備的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、功能和使用維護的影響都直接關(guān)系著設(shè)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(yán)重。因此，防爆電氣設(shè)備不僅必須具備與場所要求相適應(yīng)的防爆性能，而且還必須具備與場所要求相適應(yīng)的防腐性能。石化企業(yè)生產(chǎn)場所使用的防爆電氣設(shè)備如果防腐性能不適應(yīng)要求，不僅造成對設(shè)備的腐蝕危害，而且會對設(shè)備的防爆安全性產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此，在石化場所電氣設(shè)備選型時，選擇防爆防腐型才是適宜的。

防爆電氣設(shè)備選型的防腐問題

石化企業(yè)的大部分場所都應(yīng)該按戶外環(huán)境來考慮設(shè)備的選型。一般戶內(nèi)環(huán)境是指不會受到風(fēng)吹雨打或直接受到日光長時間輻射的建筑物內(nèi)部環(huán)境，石化企業(yè)的生產(chǎn)場所大多是有頂無墻或是在框架內(nèi)的環(huán)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(huán)境內(nèi)的電氣設(shè)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(shè)計制造。

石化場所只選用基本系列防爆電氣產(chǎn)品不能滿足防腐的需要。通?；鞠盗械姆辣姎猱a(chǎn)品，如基本系列隔爆型三相異步電動機，按其本身技術(shù)條件的要求，只具備防輕腐蝕的性能，產(chǎn)品試驗時，按400℃、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(biāo)準(zhǔn)要求。因此，這類產(chǎn)品使用于較重腐蝕的石化場所時，其防腐性能就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠用了。但是，一些石化企業(yè)在訂購防爆電氣產(chǎn)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(chǎn)品。

防爆標(biāo)準(zhǔn)增加了用戶對防爆電氣產(chǎn)品防腐工作的要求。GB 3836.1-83“防爆性環(huán)境用電氣設(shè)備通用要求”中曾明確規(guī)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(shè)備，均須按標(biāo)準(zhǔn)第28章的要求進行濕熱試驗。2000年修訂的新版防爆電氣設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)采用IEC標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定的同時，考慮到我國國情，保留了I類防爆電氣設(shè)備進行濕熱試驗的要求，但Ⅱ類防爆電氣設(shè)備則沒有這項要求。這里需要指出的是，Ⅱ類防爆電氣設(shè)備沒有濕熱試驗要求，并不等于Ⅱ類設(shè)備就不需要進行濕熱試驗，而是由用戶和制造廠根據(jù)產(chǎn)品的實際使用環(huán)境的腐蝕要求，協(xié)商確定是否需要，這樣就更增加了用戶對設(shè)備防腐要求的責(zé)任，更有利于石化場所防爆電氣產(chǎn)品防腐狀況的改善。

防腐電氣產(chǎn)品的主要技術(shù)措施

合理設(shè)計密封結(jié)構(gòu)對電工產(chǎn)品采用密封結(jié)構(gòu)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(nèi)型旋轉(zhuǎn)電機軸承部位采用內(nèi)部曲路結(jié)構(gòu);戶外型旋轉(zhuǎn)電機采用甩水環(huán)曲路結(jié)構(gòu);靜止設(shè)備采用止口結(jié)構(gòu)加密封填料的措施應(yīng)用較多，或采用高分子液體密封材料(液體墊圈);電氣設(shè)備安裝使用過程式中需注意保證外殼結(jié)構(gòu)的防護要求，如電纜與電動機接線盒連接孔處，應(yīng)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(nèi)的帶電部分和觸及運動部件，并防止固體異物進入外殼內(nèi)部，以及防止水進入外殼內(nèi)部，國家標(biāo)準(zhǔn)“G B/T4942.1旋轉(zhuǎn)電機外殼防爆分級(IP)、G B/T4942.2低壓電器外殼防護等級”對電氣設(shè)備外殼的防護等級作了具體規(guī)定。防腐電氣產(chǎn)品應(yīng)選擇合適的外殼防護等級。

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

對于大型開關(guān)柜(箱)之類的產(chǎn)品，要考慮多種因素，如設(shè)備的散熱、便于維護、密封工藝、經(jīng)濟性等。故目前防腐電氣產(chǎn)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(shù)措施。腐蝕介質(zhì)各類繁多，材料的品種性能又是千差萬別，因此必須認(rèn)真選擇。例如，電機外殼采用鑄件還是鋼板結(jié)構(gòu);電器和成套裝置外殼采用金屬還是工程塑料;載流導(dǎo)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(shè)備本身的性能和結(jié)構(gòu)要求、環(huán)境中腐蝕性介質(zhì)對材質(zhì)的要求，以及場所中電氣產(chǎn)品的防爆要求。如在氨氣或鹽酸氣體的環(huán)境中鋁是穩(wěn)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(nèi)許多防爆電氣生產(chǎn)企業(yè)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(shè)計產(chǎn)品外形。防腐電氣產(chǎn)品的外形設(shè)計要求考慮不易積灰和積水，產(chǎn)品接線盒內(nèi)要適當(dāng)放大爬電距離和電氣間隙。外殼的頂部設(shè)計為稍微上凸的形式，接縫及連接處也不得設(shè)置在外殼頂部，戶外電氣產(chǎn)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(chǎn)品金屬構(gòu)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(nèi)廣泛采用的環(huán)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(nèi)使用的電氣產(chǎn)品的金屬外殼表面噴涂環(huán)氧粉末防護層，由于環(huán)氧粉末涂層具有優(yōu)良的機械強度和耐化學(xué)腐蝕性能，且涂層較厚，在強腐蝕環(huán)境下使用效果會比較好。試驗表明，電機外風(fēng)罩若采用油漆涂層，在強腐蝕環(huán)境使用，一般幾個月或一年就需更換，而使用環(huán)氧粉末涂敷的外風(fēng)罩在相同環(huán)境下使用10年也沒有問題。

增設(shè)防凝露措施。空氣中的水蒸氣含量與氣溫有密切關(guān)系，在密封的電氣設(shè)備外殼內(nèi)，特別是在密封的高壓電氣設(shè)備和密封的空間內(nèi)，由于內(nèi)部溫度驟然低于外部環(huán)境溫度，而容易使內(nèi)部的水蒸氣冷凝成水珠，并粘附在外殼內(nèi)壁和絕緣上，使絕緣水平下降，產(chǎn)生電氣短路。因此，對中、大型電工產(chǎn)品應(yīng)在封閉的空間內(nèi)裝加熱器，以防停機時受潮。

電氣設(shè)備腐蝕在石化企業(yè)普遍存在，給我國石化企業(yè)安全生產(chǎn)帶來巨大威脅，造成非常嚴(yán)重直接、間接損失。因此，企業(yè)要高度重視電氣設(shè)備的防腐問題，采取合理設(shè)計密封結(jié)構(gòu)、正確選擇外殼的防護等級、正確選擇防腐材料、合理選擇金屬表面涂鍍工藝等諸方面入手，提高防腐的效果，降低因防腐措施不到位引起設(shè)備運行狀態(tài)劣化，減少各類事故隱患，進而保障企業(yè)的安全生產(chǎn)。