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防爆危险区域电气设备穿墙电缆设置核心要点

防爆危险区域电气设备穿墙电缆设置核心要点在石油化工、油气储运、煤矿开采等爆炸危险区域,穿墙电缆作为连接不同区域电气系统的
防爆危险区域电气设备穿墙电缆设置核心要点

在石油化工、油气储运、煤矿开采等爆炸危险区域,穿墙电缆作为连接不同区域电气系统的关键环节,其设置质量直接决定防爆系统的完整性。若穿墙部位存在密封失效、防护不足或安装违规等问题,极易成为爆炸性介质传播通道或点燃源,引发安全事故。结合《爆炸危险环境电力装置设计规范》(GB 50058-2014)、《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》(GB 50257-2014)及《爆炸性环境 第 15 部分:电气装置的设计、选型和安装》(GB 3836.15-2017)等核心法规,现将穿墙电缆设置要点梳理如下:

一、路径规划:规避风险,奠定安全基础

优先低风险路径:

穿墙位置应避开 0 区、20 区等最高危险等级区域;若无法避免,需升级防护措施(如采用双重隔离密封、加厚防爆套管)。同时远离易燃介质释放源(如阀门、法兰、采样点),防止介质泄漏后通过穿墙间隙侵入电气系统,也需避开设备检修通道、重物堆放区等易受机械损伤的区域,必要时增设钢管防护或加固支架。

与区域等级适配:

穿墙处需明确两侧区域的危险等级(如 1 区→2 区、危险区→安全区),根据等级差异选择对应防护方案,例如危险区与安全区交界的穿墙部位,需比同等级区域内部穿墙增加一道隔离密封。

二、穿墙部件选型:合规适配,筑牢防爆屏障

专用防爆套管 / 接头:

必须使用经防爆认证的专用穿墙套管(或防爆密封接头),其防爆等级不得低于所在区域危险等级(如 1 区需选用 Ex d 或 Ex e 级套管),且需标注清晰的防爆标志及认证编号。套管材质需适配环境:腐蚀性环境(如化工、沿海)选用 316 不锈钢,户外环境选用防雨型结构,粉尘环境选用防静电材质,避免因材质腐蚀、老化破坏防爆性能。

尺寸精准匹配:

套管内径与电缆外径需严格匹配,直径间隙不得超过 1.59mm(约 1/16 英寸),且弹性密封圈内径与电缆外径允许差值仅为 ±1mm,防止间隙过大导致密封失效。若电缆外径与套管不匹配,需采用过渡接线方式,过渡连接需在符合防爆等级的接线盒内完成,严禁直接强行穿入。

三、隔离密封:双重防护,阻断风险传播

区域边界强制密封:

当电缆从危险区穿墙进入安全区,或穿过不同危险等级区域(如 1 区→2 区)时,必须在边界处设置隔离密封装置。密封可在钢管内部或专用密封接头内进行,采用防爆密封胶泥、复合填料(密封模块)或环氧树脂封料填充,需确保填料将管道内部空隙、电缆与套管间隙完全填塞密实,无气泡、无松动。

密封深度需满足规范要求:密封胶泥填塞深度不得小于管子内径且不小于 40mm;有电缆头腔或密封盒的设备进线口,填塞深度不应小于引入口径的 1.5 倍且不小于 40mm,同时需在密封点两侧导管内放置隔热挡板,防止密封材料流入管道深处。

穿墙套管与墙体密封:

套管与墙体之间的缝隙也需用非燃性材料(如防火堵料)严密封堵,避免爆炸性介质通过墙体缝隙扩散,尤其在户外或潮湿环境,需额外做好防雨、防潮处理,防止雨水渗入破坏密封效果。

四、电缆与保护管:本质安全,强化基础防护

电缆选型合规:

选用阻燃、耐腐蚀、耐油的电缆(如低烟无卤聚烯烃护套电缆),芯线截面积需满足载流量和压降要求,保护地线(PE 线)必须为黄绿双色,不得混用或省略。本质安全系统(Ex i)电缆需单独敷设,与非本质安全电缆保持≥50mm 间距或用金属隔板隔离,避免电磁干扰导致能量超标。

保护管全程防护:

从电缆桥架引至穿墙套管的电缆段,必须采用镀锌焊接钢管或涂覆防腐层的钢管保护,钢管两端需与套管、设备引入装置可靠连接(螺纹连接或连续气密焊接),确保金属连续性。保护管需实现连续接地,作为接地系统的一部分,防止静电积累或漏电产生火花。

五、接地与等电位连接:导除能量,消除电位差

全程可靠接地:

电缆的金属铠装层、屏蔽层,以及穿墙套管、保护钢管、桥架等所有金属部件,必须可靠、连续接地,接地电阻≤4Ω。铠装电缆的铠装层需通过格兰头自带的铠爪或铜编织带与接地端子连接,确保接地连续性,禁止铠装层悬空或仅单点接地。

等电位跨接:

穿墙部位两侧的金属部件(如套管法兰、钢管接头、设备外壳)需采用铜编织带等导体跨接,消除不同部件间的电位差,防止静电火花产生。跨接导体截面积需与接地导线匹配,连接螺栓需加弹簧垫圈防松动,确保接触良好。

六、禁止性要求:规避违规,杜绝隐患

严禁电缆直接穿过墙体孔洞,未采用专用防爆套管和密封材料封堵;

禁止在爆炸危险区域内的穿墙电缆上设置中间接头或分支接头,确需连接时,必须在经防爆认证的接线盒内完成,接线盒防爆等级不低于所在区域等级(1 区内严禁中间接头,2 区内接头需在防爆接线盒内);

穿墙套管上未使用的孔洞,必须用制造商提供的防爆金属盲塞封堵,螺纹啮合扣数、精度符合隔爆要求,严禁用塑料堵头、胶带或普通泥胶替代;

严禁在隔爆型设备的螺纹连接部位缠绕生料带、涂抹密封胶或油漆,仅允许涂抹少量不易硬化的防锈油脂,防止破坏隔爆接合面间隙。

七、施工与验收:过程管控,确保合规落地

施工过程控制:

施工前需确认现场危险区域等级,核对穿墙部件的防爆合格证、型号规格;施工时环境需干燥清洁,无爆炸性气体积聚,密封材料需按说明书配比混合,固化时间不少于 24h(常温下);螺纹连接时,公制螺纹啮合有效长度至少 8mm 且不少于 5 扣,确保隔爆性能。

验收关键核查:

外观检查:穿墙部件完好无破损,密封材料填充密实,接地连接牢固,电缆排列整齐无挤压;

性能测试:用 500V 兆欧表检测电缆绝缘电阻(常温下≥10MΩ),用接地电阻表验证接地连续性(≤4Ω),对密封部位进行气密性试验(压力 50kPa,保压 30s,压降≤2kPa);

资料留存:保存穿墙部件防爆合格证、施工记录、测试报告,确保可追溯。

综上,防爆危险区域穿墙电缆的设置需围绕 “防爆完整性” 核心,从路径、部件、密封、接地到施工验收全流程严格遵循法规要求,每一个细节都需精准把控,才能有效阻断爆炸性介质传播和点燃源产生,为爆炸危险区域电气系统安全运行筑牢防线。