医药厂房防爆电气设计分析

医药厂房防爆电气设计分析

王菡倩

江苏省医药设计院有限公司江苏省无锡市214000

摘要：医药卫生事业的发展，直接影响着广大人民群众的身体健康，医药厂房是生产医疗器具、医药产品的重要场所，由于医药厂房生产加工方式、使用原材料等方面的特点，所以对于防火防爆的需求较高。本文从电气设计的角度出发，详细分析了医药厂房防爆电气设计的必要性，并提出了电气设备选型与安装、防雷与接地、探测预警系统、电气线路设计等多方面的设计要点。

关键词：医药厂房；电气设计分析；防爆措施

引言：

据统计调查分析，我国各行业发生的厂房起火、爆炸事故中，约有34%的事故与自身电气系统有关，包括电气设计不合理、电气设备老化、继电保护不完善等等，医药厂房比其他类型的厂房更容易发生爆炸事故，因此更加需要优化电气设计，保护生产安全，促进我国医药卫生事业的发展。

一、医药厂房防爆电气设计的必要性

（一）医药厂房生产材料问题

医药厂房主要生产药品与医疗设备，生产所需的多种原材料中含有较多易燃、易爆品的危险化学品，这些材料很容易受到外界环境的影响，在高温、强光、撞击、明火等环境下可能发生爆炸，并且爆炸过程中还可能会排放大量有毒有害物质，对周围的环境造成影响，还会造成人员伤亡。因此医药厂房需要优化电气设计，电气设计时考虑到防爆需求，防止意外事故发生[1]。

（二）医药厂房事故蔓延快

医药厂房设备中的易燃品较多，且由于各类化学试剂、液体较多，一旦发生爆炸这些化学液体会瞬间起火，液体随着爆炸而飞溅、流动，极易形成流淌火，迅速蔓延到厂房的其它区域，使得事故在发生后快速扩散升级；除此之外，还有可能产生气体爆炸、粉尘爆炸、混合型爆炸等等，爆炸的破坏性较大、范围广，需要更加及时采取施救措施；而基于防爆的电气设计中会采取一定的防爆措施，增添一些防爆设备，在爆炸事故发生后能通过隔离、降温、稀释等多种方式来减轻爆炸的影响，给后续救援争取更多时间。

（三）医药厂房事故救援难

医药厂房出现爆炸事故后往往会伴随着火灾，且由于医药生产自动化程度高，内部设备体型大、摆放密集，这些设备很可能会随着火灾而发生串爆，给后续救援增加难度；医药厂房建筑的高度较低，各建筑之间的楼间距也较小，在爆炸和火灾之后极易对周边的厂房设备造成影响，甚至将火灾蔓延过去，需要更多救援力量；医药厂房中的化学品较多，在爆炸与火灾中可能会产生化学反应，释放大量对人体有害的气体，严重影响救援人员的生命安全与救援效率；部分医药厂房建设时没有合理规划功能区域，使得易发生爆炸的区域位于上风口，使得事故发生时对周围环境的破坏更强，很难将事故只控制在一栋厂房之内。

二、医药厂房防爆电气设计策略

（一）爆炸危险区域划分

医药厂房的防爆电器设计开始前，应做好爆炸危险区域划分工作，通过优化布局使得爆炸危险区域面积减小，且可控性更强，不容易引起串联事故，在工作时可以按照《爆炸危险环境电力装置设计规范》和《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》文件进行设计；完成布局划分之后，要根据生产需要标注出各区域的使用目的，以及潜在释放源的基础信息，包括了可燃物质的名称、化学成分、燃点、沸点、密度、挥发性等等，将这份信息整理出来后，电气设计时能更加了解厂房环境，并以此进行防爆性的电气设计，使用相应的防爆设备与环境控制方案，使其不容易发生意外事故。

（二）防雷与接地处理

雷击和静电极容易产生电火花，是医药厂房爆炸事故的潜在隐患，因此需要采取相应的措施来防范。首先是防止雷击的措施，电气设计人员需要根据相关文件规定，在厂房屋顶设置接闪网，屋顶各种管口处应设置接闪器；其次是接地处理，医药厂房的防爆区内应设置防静电接地，进入防爆区处设置人体静电消除仪。施工时应在在钢筋混凝土柱上预埋接地板，接地板与柱内主筋焊接，施工时应严格按国家"电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范(GB50257-2014)中的7.1保护接地及7.2防静电接地章节"进行安装。防爆区场所内的设备及管道、空调系统及其管道、其它各设备及管道等金属件均应作好防静电接地。

（三）电气线路设计与线路敷设

医药厂房的配电线路是电气设计的关键，该工程具有一定的隐蔽性，难以发现其中存在的问题，一旦配线存在问题，那么不仅会增加爆炸的可能性，还会让设置的防爆设备失去作用，以此更需要优化其安装与设计；首先是不同区域的线路设计，当空间内易燃物质比空气重时，电气线路需要直接埋地，或者采用电缆桥架敷设在高处，当空间内易燃物质比空气轻时，可以在低处敷设，也可以用缆线沟敷设，配线应尽可能减少接头处；其次是缆线的材质，应采用阻燃性缆线，缆线芯使用铜制，配线管选取镀锌焊接钢管，穿墙处要使用阻燃材料密封[2]。所有非防爆区用的电气管线均不得穿越防爆区场所(包括防爆缓冲),防爆区的顶板、防爆隔墙(包括屋面板)内不得暗敷任何管线及设备。防爆区场所(防爆缓冲)内所有管线采用热镀锌钢管保护，沿墙、顶板、吊顶板或钢平台下明敷。

（四）变、配电室设置

变、配电室设置位置应远离甲、乙类厂房，并与易燃易爆材料存放地保持距离，甲、乙类厂房的变配电站应控制在10 kV以下，并使用防火墙进行隔离。

（五）电气设备选型安装

医药厂房选择的电气设备与普通设备不同，需要能防止电火花外泄，并能有效控制设备表面温度，一般会选用隔爆型、无火花型、充气型、正压型、增安型电气设备，这些设备虽然价格较高，但防爆效果良好；市场上的防爆电气设备中采用了大量绝缘材料，能有效防止热量上升，且重量更低，便于拆卸维修；在为医药厂房选取电气设施时，应尽量选择固定式设备，因为移动式设备运动时可能会产生撞击或摩擦，从而成为点燃源，引起爆炸事故；灯具属于电气设备的一种，但在设备选择时极易被忽略，传统的防爆式灯具体型笨重、容易积灰，在灯具选择时应用增安式灯具，安全易清洁[3]。

（六）建立预警监测系统

医药厂房发生危险事故的概率较高，因此需要增设一些环境检测设备，将其连接在一起形成完善的预警检测系统，对厂房内外环境进行动态监控，在环境即将到达事故发生标准时及时预警，从而提醒工作人员及时处理，能一定程度上避免事故发生，若无法阻止事故发生，还能起到及时救援、减少损失的作用；厂房内需要根据各区域需要安装温度检测设备、气体分析设备、压力检测设备、气密性检测设备等等，当这些条件到达预定设置的危险值时应及时通知有关人员，立刻开展通风、降温、稀释、撤离等应对措施。

（七）防爆系统设备安装

医药厂房中应用的电气防爆设备较多，从其效果来看主要分为三类：首先是通风系统，当检测设备检测到室内爆炸气体浓度过高时，通风系统的连续作业能够有效进行缓解，在事故发生后，通风系统还能起到排烟、排除有害气体的作用，为救援工作提供帮助，通风系统应根据不同区域的需要而设计，对于防爆危险区域应增加排风效率；其次是防爆阻燃设备，在医药厂房的防爆区域应安装防爆阻设备和阻燃装置，除了常规的防爆灯、防爆风机、防爆空调等设备外，还应对防爆区域外侧进行安全加固处理，降低爆炸事故的影响，阻燃装置则有阻火器、单向阀等等，将事故范围尽可能控制在一定区域内；最后则是自动灭火系统，该系统应与预警监测系统、监控系统相连接，当监测到明火时，对应区域内的灭火装置会自动打开，能有效阻止小范围内的火情[4]。

三、结束语

综上所述，医药厂房的生产活动较为危险，在厂房建设时应根据防爆需要设计完善的电气系统，从市场上选择安全性更高的防爆电气设备，安装大功率的通风系统与灭火系统，并以传感设备为基础建立预警监测系统，全方面保障医药厂房的生产安全。

参考文献：

[1]黄洋.医药厂房防爆电气设计探讨[J].山东工业技术,2017(01):234.

[2]李瑶.浅析医药工业厂房中的防爆设计[J].山西建筑,2017,43(26):26-27.

[3]黄承洁,刘小娟.医药化工企业厂房改造消防防爆安全设计探讨[J].化工管理,2020(14):74-75.

[4]李慧,邹越华.爆炸危险场所电气设计探讨[J].现代建筑电气,2021,12(11):35-38.