标准增安型电机安全升级改造必要性

增安型防爆电机

PART.01

引言

增安型防爆电机在易燃、易爆危险性场所得到广泛应用，其防爆性能与安全生产密切相关。目前，大量在役的增安型防爆电机是按照老国标GB3836.3-2000要求制造的，仅有部分增安型电机符合新国标GB3836.3-2010要求。因此，十分有必要分析新、老标准的差异，对电机的防爆性能进行评价，探讨提高电机安全性的策略。

PART.02

增安型电机吹扫相关标准

根据国家标准，在危险区域内应选用相应防爆等级的电动机，以满足所处危险环境的要求。目前国内石化行业内常用的防爆电机主要为:(1) 隔爆型(Exd) ; (2) 增安型(Exe) ; (3) 正压外壳型(Exp)，

适用的标准分别为GB∕T 3836.2—2021《爆炸性环境 第2部分: 由隔爆外壳“d”保护的设备》;

GB∕T 3836.3—2021《爆炸性环境 第3部分: 由增安型“e”保护的设备》;

GB∕T 3836.5—2021《爆炸性气体环境用电气设备 第5部分: 正压外壳型“p”》。

隔爆型电机无开机前预吹扫的要求。在国标GB 3836.3—2010 发布之前， 增安型电机不存在定子/转子点燃危险因数评价的强制要求。正压外壳型电机需要开机前预吹扫及运行过程中保压。电机的预吹扫、保压系统，需要使用清洁、安全气源，增大了运行成本。

传统以来，从经济性和运行维护的方便性考虑、及受设备制造等因素限制，石化装置中的防爆电机，以不需要预吹扫的隔爆型电机和增安型电机为主，较少使 用正压外壳型电机。随着GB∕T 3836.3—2021的发布，情况发生了变化。根据国标GB∕T 3836.3—2021，对于点燃危险因数 /系数超标的增安型电动机，需采取一定的特殊措施保证安全，一般为设置预吹扫系统，开机前使用。石化装置的电机绝大多数为鼠笼式电动机，部分为同步电动机。

PART.03

增安型电机的吹扫要求

《GB∕T 3836.3-2021 爆炸性环境 第3部分：由增安型“e”保护的设备》要求如下：5.2.7.3 对可能产生气隙火花进行评定旋转电机应按如下评估可能的气隙火花。对于“ec”保护等级，此评估仅对工作制 S3、S4、S5、S7、S8或 S10,且额定功率超过 100 kw 的电机进行。

如果按照表 5 确定的总因数大于 6，应采用下列防护方式之一。

a） 电机或代表性试样应按照 6.2.3.2 的规定进行试验。

b） 电机应设计成允许使用特殊措施以保证其外壳在启动时不存在爆炸性气体环境。在这种情况下,防爆合格证编号应按照 GB/T 3836.1 的标志要求包含“X”后缀,并在防爆合格证特殊使用条件中详细说明采用的特殊方法。

c)电机的启动电流限制为 300%额定电流(In),如果要求限制外部电流,则防爆合格证编号应按照GB/T 3836.1 的标志要求包含“X”后缀,并在防爆合格证特殊使用条件中详细说明电机仅适用于降压启动，启动电流被限制在 300%额定电流。

注1:特殊方法包括启动前通风,以去除聚集的可燃气体(例如使用吹扫,但是不同于 GB/T 3836,5 正压保护“pzc"等级)或在电机外壳内固定安装气体探测器(见 GB/T 20936.2)以确定电机无可点燃浓度的可燃气体。其他方法由制造商与用户之间认真协商。

注2:对于驱动高惯性负载的电动机或用于自动重新启动的电动机,这些试验只能在具代表性的运行条件下进行，远离整个传动机构列的扭转谐振,这里不包括失相再启动。特殊的使用由制造商和用户之间认真协商。

注3:采用变频器控制电机以提供电流限制通常是可接受的解决方法。对于其他的降压启动方法。对电动机和降压启动器需做认真调整。

PART.04

增安型电机吹扫流程

以增安型正压外壳型电机为例，介绍吹扫装置流程：

1、 吹扫气体进入电机壳体：当气源压力达到装置的规定值时，吹扫气体通过控制单元进入电机腔体、此时装置不会发出远传信号。控制单元上的现场指示器颜色保持不变( 红色/黑色)。

2、 增压预吹扫：随着吹扫气体不断进入电机壳体，电机内腔形成一个初始的内部压力。通过电机壳体上所设的压力监测点，将采集到的最低压力和中间压力信号反馈给系统。系统做出相应的动作，泄压阀上的泄气阀进行预吹扫。同时装置会发出低压警报和中间低压的远传信号到PLC中，控制单元上的现场指示器颜色发生变化( 绿色/黑色)。

3、 启动定时吹扫：泄压单元上的排气阀的流量将随腔体压力的增大而增大，同时泄压单元上设有的压力监测点对换气流量进行监测，将采集到的信号传给吹扫流量传感器。传感器发出信号启动计时器，控制单元上的现场指示器颜色发生变化(绿色/黄色)。黑色信号灯上有4个LED灯( 黄色)，LED灯将逐个变亮并不停闪烁。提示换气状态的进程。、

4、 完成定时吹扫：当达到系统设定时间后，时间阀门给出信号，吹扫完成阀闭合。泄压阀关闭。装置会发出电机允许起车的远传信号到PLC中，允许电机起车，控制单元上的现场指示器颜色发生变化(绿色/黑色)。黑色信号灯上LED灯停止闪烁。换气状态结束。

5、 泄漏补偿模式：通过电机壳体上所设的压力监测点。将采集到的泄漏补偿压力信号反馈给系统。压力低于系统设定值时。系统进入泄漏补偿状态，保证电机内腔压力始终高于外界。

PART.05

电机安全升级改造

对经过安全评价不符合新标准的增安型电机，如果现场具备吹扫条件，可采用成熟且经济的安全升级改造方案，即：增加正压吹扫控制装置的同时，改造电机的外壳密封、电气联锁等，取得正压通风型防爆合格证。