如何提高化工行业电气设计的设计质量

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摘要：　结合工程实例，阐述化工工程电气设计中常遇到一些问题和合理的解决方法，并且借鉴国外工程公司的经验和电气专业的特点，就如何提高电气专业设计质量提出一些意见和建议。

关键词：　电气专业；设计质量；建议

0　前言

化工工程勘察设计是工程的根本，质量的源头，只有具备优秀的设计，才能建造出优质的工程，设计质量的优劣直接影响到整个工程质量的高低。作为勘察设计专业之一的电气专业，如何在保证安全、先进、经济的基础上，提高其设计质量是一个值得深入讨论的话题。

1　工程实例分析

1.1　接入电源

对于电气负荷一级别重要的负荷，除了两个电源供电外，要增设与电网不并列的、独立的应急电源供电，这个是目前最普遍的做法，也是最安全可靠的供电方案。

接下来我们重点讨论下一级负荷的供电要求。供配电规范要求一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一电源不应同时受到损坏。可是具体工程设计时，怎样才能做到两个电源不同时受损，这个让很多设计人员无法把握。对于这两个电源，是有所要求的：1）两个电源点无联系。2）两个电源间有联系，但符合下列要求：①　发生任何一种故障时，两个电源的任何部分应不致同时受到损坏；②　发生任何一种故障且保护装置正常时，有一个电源不中断供电，并且在发生任何一种故障且主保护装置失灵以至两电源均中断供电后，应能在有人值班的处所完成各种必要操作，迅速恢复一个电源供电。就第一点来讲，由于目前我国的电网发展限制，设计人员不容易拿到上级变电所的所有资料，对电源间的关系往往不易得知。一般的做法，如果就近有两个变电所电源方便引入，便会从这两个变电所各引一路电源，视为无关联的两路电源，为厂内变电所引入电源。但化工厂往往地处偏远，临近变电所较少，常遇到的境况是附近只有一个变电所方便电源引入，有些设计人员为了设计方便，便仅从同一变电所不同段引入两路电源为整个厂内配电系统供电。此做法为第二点，两个电源间有联系，但却不能保证故障情况下至少有一电源不中断供电，故不能满足一级负荷的供电要求，对一级用电设备的供电安全可靠没有保障，一旦上级变电所失电，将中断化工厂内所有一级负荷的供电，这将有可能造成人身伤亡或重大的经济损失。为了一级负荷的供电可靠，笔者认为须有柴油发电机作为备用，在工厂配电系统外引电源断电情况下，保证一级负荷可靠带电。

1.2　负荷计算

化工项目中专业类别繁多，用电设备种类比较多，一级及二级负荷也较多，因此在负荷计算中，负荷级别的确定显得尤为重要。实际工程设计中，负荷级别一般是由各上游专业提给电气专业，再由电气专业根据提的条件进行计算，最终实现对变压器及各电气设备的选择。电气专业在收到条件后，应该对一级别重要负荷、一级及二级负荷进行核实，与上游专业多沟通，将负荷用途及其断电的后果落实清楚，避免将应急电源及变压器等的容量选大，造成工程经济投资的浪费。

1.3　防爆区域划分

化工企业中，许多生产装置的物料介质是具有爆炸、火灾性危险的。首先，特殊的工艺装置可灵活的置于危险区域之外，来减少气体爆炸的几率。其次，严格、细致的划分爆炸危险场所的等级及危险介质的级别，经济合理的选用防爆电气设备，以防止爆炸条件的形成和减轻爆炸危险的严重程度，是工程设计员的职责。

某设计院设计的化工工程内的一个制氢装置，加药装置被规划至危险区域二区内，但由于加药装置的工艺特殊，即便是使用防爆设备，置于二区内仍然有很大的安全隐患，后经讨论将加药装置移至二区外安全环境区域。

化工工程设计中，由工艺专业将释放源提给电气专业，电气专业根据提的释放源的级别做出防爆区域划分图。电气设计人员在做划分图时，多与工艺专业沟通，了解释放危险气体的加工设备（如罐、泵、管道、容器等）的外形结构，找准气体排泄孔、安全阀、取样口等，确定释放源点，以正确的释放点为中心划分危险区域。切忌拿到条件后，不详细了解每个加工设备，盲目以整个加工设备外缘为释放源点，将危险区域放大，造成工程投资的浪费。

由此可见，化工电气设计中，存在很多隐蔽性强的电气工程问题，容易出错需要注意的地方还有很多，电气设计人员必须懂得解决问题的方法，掌握提高设计质量的途径，才能做出优秀的设计。

2　提高工程设计质量的有效途径

2.1　提高设计人员的专业水平

提高设计人员的专业水平是提升设计质量的根本。一方面，设计人员应具有专业工程项目负责人的能力。自身应通过对现行规范、手册的学习，将电气专业的设计知识有一个全面的体系的了解，用大量的基本知识作为后盾。实际工程设计过程中，总结出现的各种问题、困难及不利因素，不断积累，使得专业设计水平得以提高；另一方面，设计人员通过参加相关领域的高新技术培训与产品交流，提高对新技术、新产品的认识和运用能力。

2.2　加强设计人员的团队合作精神

良好的工程设计需要电气本专业内交流信息、交流知识、交流经验，还需要专业之间的密切配合，加强团队合作精神。电气设计需要的知识面广，需要工程实际经验多。人的时间和精力是有限的，不可能把电气设计需要的所有知识记全。更不可能是变电专家、照明专家、继电保护专家、直流专家、防雷专家等各类专家集一身的电气通才。设计人员们要多问勤沟通，发挥每个人的专业优势，提高本专业的设计工作效率。同时需要与电气专业以外的专业友好合作，从设计条件出发，与上游专业尤其是工艺专业多交 流，积极开展工作。发挥整个

设计团队作战的优势，把设计工作做好。

2.3　强化各个阶段的质量控制

设计不仅要从自身技术上下功夫，更要建立一整套健全的校审制度。通过校核、审核、审查等多级检查，包括专业间互提条件、设计图纸会签、过程文件保存、设计成品入库等方面，满足本专业的设计质量要求。

2.4　确定合理的设计周期

某些工程由于工期紧，设计周期短，设计人员在有限的时间里，为了尽快完成设计任务，很难对某些内容进行深入细致的考虑，进而可能影响设计质量。希望项目管理者，在确定设计周期时，充分考虑专业的具体工作量，留给设计人员充足的时间。

3　可借鉴国外工程设计经验

国外一些先进的工程公司所具有的宝贵经验，是很值得借鉴的，例如笔者参与的某院负责设计的扬巴项目就有很多地方值得总结。

首先，该项目大部分内容均采用PDS进行设计，工程设计从始至终进行多次的模型审查，模型细致入微，将每一个小细节展现的淋漓尽致，从而杜绝了很多以往工程中常出现的专业间设备、管道互相碰撞等问题。

其次，与以往工程不同的是，该项目业主对工程设计、施工有更多的掌控，同时还聘请管理公司对工程进行全方位的管理，从方案的确定、设计过程中问题的解决、文件的审查、再到模型的审查，都有业主、管理公司和设计方等多个团队参与。

此外，国外的工程设计还有一些其他的有益经验。例如：合理使用专业软件，用专用的计算机软件进行电缆统计、敷设电缆走向等复杂的电缆敷设设计工作，提高了电气设计效率；将设计标准化，国外工程设计公司有大量的标准图，技术标准等，这就保证了设计文件的详细性、可靠性、准确性、大大提高了设计效率和质量。

4　结束语

实际化工工程设计中，总是会遇到各种各样的问题，电气专业内的、外专业的、还有其他电气设备制造厂家的问题等，设计人员应结合内因、外因，综合考虑设计的可靠性和经济性，做到未雨绸缪，将各种问题扼杀在萌芽中。并且加强设计管理，提高设计质量，精心设计，诚心服务，从而创出精品，让业主满意，让企业腾飞。

作者简介：

张琳（1979-），女，汉族，陕西西安人，学士，中级工程师，现供职单位：北京石油化工工程有限公司西安分公司，研究方向：电力系统及其自动化、电气设计。