海上石油平臺(tái)防爆電氣設(shè)備安全問題及改進(jìn)措施

亢新勇

摘 要：目前，海洋石油平臺(tái)大都由鉆井平臺(tái)與生產(chǎn)平臺(tái)兩部分組成，在海油開采和生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生很多可燃性的氣體或粉塵，這些氣體或粉塵極易引起爆炸。因此要必須視海洋石油平臺(tái)防爆電氣設(shè)備的安全問題，防止爆炸事故的產(chǎn)生。

關(guān)鍵詞：海上石油平臺(tái)；防爆電氣設(shè)備；安全問題；改進(jìn)措施

1.海洋石油平臺(tái)危險(xiǎn)區(qū)域劃分

目前對(duì)于危險(xiǎn)區(qū)域的劃分規(guī)則，按照不同的標(biāo)準(zhǔn)有不同的劃分方法，常見的按照國標(biāo)將危險(xiǎn)區(qū)域劃分為0區(qū)、1區(qū)和2區(qū)。劃分的依據(jù)主要是在正常的操作條件下，出現(xiàn)達(dá)到引燃或者爆炸濃度的可燃性氣體的頻率和時(shí)間。而海洋石油平臺(tái)常規(guī)的劃分是依據(jù)SY/T10041-2002石油設(shè)施電氣設(shè)備安裝一級(jí)一類和二類區(qū)域劃分的推薦做法。這個(gè)推薦做法是應(yīng)用的北美APIRP500標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，將危險(xiǎn)區(qū)域劃分為三級(jí)區(qū)域。一級(jí)區(qū)域指的是在正常操作條件下，在空氣中存在或者可能存在易燃?xì)怏w或油蒸汽，其濃度足以形成爆炸或易燃混合物。二級(jí)區(qū)域易燃物為可燃性粉塵，三級(jí)區(qū)域易燃物為可燃性纖維和懸浮物。海洋石油平臺(tái)的危險(xiǎn)源就是天然氣或者油蒸汽，沒有粉塵，所以屬于一級(jí)區(qū)域，一級(jí)區(qū)域還分為一級(jí)一類區(qū)域和一級(jí)二類區(qū)域，這兩類區(qū)域主要的區(qū)別就是出現(xiàn)可燃性氣體的頻率和時(shí)間不同。兩種不同的劃分其實(shí)原則上差不多，國標(biāo)中的0區(qū)和1區(qū)基本等同于一級(jí)一類區(qū)域，而2區(qū)則基本等同于一級(jí)二類區(qū)域。

2.防爆電氣設(shè)備常見的安全問題

2.1非防爆電氣設(shè)備用于危險(xiǎn)區(qū)域

在對(duì)平臺(tái)的檢查中發(fā)現(xiàn)，危險(xiǎn)區(qū)域使用的空調(diào)、配電箱、電動(dòng)機(jī)個(gè)別的為非防爆電氣設(shè)備，在爆炸危險(xiǎn)場所使用非防爆電氣設(shè)備，這會(huì)給使用場所造成重大安全隱患，后果嚴(yán)重。

2.2防爆電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)更改

在現(xiàn)場檢查中發(fā)現(xiàn)，有的防爆電氣設(shè)備在安裝使用過程中進(jìn)行了結(jié)構(gòu)更改，破壞原有設(shè)備的防爆結(jié)構(gòu)，使更改后的設(shè)備失去了防爆性能。例如，一臺(tái)防爆接線箱蓋上增加了三個(gè)儀表，這樣一是降低了接線盒蓋的強(qiáng)度，二是接線箱蓋失去隔爆性能。一臺(tái)隔爆型加熱器法蘭的隔爆接合面處增加了橡膠墊，這樣會(huì)導(dǎo)致隔爆接合面失去隔爆性能。

2.3防爆電氣設(shè)備外殼破損及緊固件缺失

防爆電氣設(shè)備外殼破損及緊固件的缺失會(huì)導(dǎo)致其防爆性能的失效，特別是隔爆型電氣設(shè)備和增安型電氣設(shè)備。隔爆型電氣設(shè)備是依靠隔爆外殼的強(qiáng)度和隔爆接合面間隙來達(dá)到防爆目的，一旦外殼破裂或緊固件缺失防爆性能即將失效。而增安型電氣設(shè)備對(duì)外殼防護(hù)等級(jí)要求較高，外殼破損將使產(chǎn)品失去防護(hù)性能從而導(dǎo)致防爆性能失效。

2.4隔爆面銹蝕嚴(yán)重

隔爆型電氣設(shè)備是平臺(tái)上使用最多的防爆電氣設(shè)備，由于平臺(tái)上鹽霧、潮濕、高溫等環(huán)境條件影響，加之缺乏日常有效維護(hù)，平臺(tái)上使用的隔爆型電氣設(shè)備的隔爆面銹蝕問題比較普遍。隔爆面銹蝕會(huì)導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部發(fā)生爆炸時(shí)加速火焰的傳播，降低了設(shè)備的隔爆性能，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使其防爆性能失效。

2.5隔爆接合面間隙超差

隔爆接合面間隙是隔爆型防爆電氣設(shè)備的重要參數(shù)之一，隔爆型電氣設(shè)備是通過接合面較小的配合間隙和一定的配合長度來冷卻和阻止火焰?zhèn)鞑ヒ赃_(dá)到隔爆目的。防爆標(biāo)準(zhǔn)對(duì)隔爆外殼的隔爆接合面的間隙按外殼容積和防爆類別有嚴(yán)格的規(guī)定，間隙超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值，其隔爆性能將降低或完全失效。例如，一臺(tái)防爆線箱的蓋和殼體的接合面間隙為1.0mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值，已失去隔爆性能。

2.6電纜引入裝置問題

電纜引入裝置問題在海上平臺(tái)也是常見的。主要有：一個(gè)引入口穿兩根電纜，密封圈為單孔密封圈，無法保證壓緊和密封電纜；扁型電纜引入圓形密封圈的引入裝置，無法保證壓緊密封；多余的引入口未用專用封堵件封堵；隔爆型電氣設(shè)備引入裝置的壓緊螺母為塑料材質(zhì)等。這些問題都會(huì)導(dǎo)致防爆性能失效。

2.7接地問題

在爆炸危險(xiǎn)場所內(nèi)防爆電氣設(shè)備的金屬外殼都必須進(jìn)行可靠接地，防爆電氣設(shè)備一般都有內(nèi)接地和外接地兩個(gè)接地連接件，在安裝時(shí)，電源的零線應(yīng)與設(shè)備的內(nèi)接地可靠連接，外接地應(yīng)與專用接地線可靠連接。如果不接地或接地連接不可靠，都會(huì)影響設(shè)備的防爆性質(zhì)。

3.改進(jìn)措施

（1）引入口處無密封圈，安裝時(shí)用填料封堵某些施工作業(yè)人員為圖方便，在電纜穿過設(shè)備引入口后，常把防爆電氣設(shè)備引入口處的密封圈直接丟棄，改用阻火膠泥來堵塞，并以為可以阻止外部爆炸性氣體進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部從而起到防爆的作用。其實(shí)不然，首先隔爆型電氣設(shè)備引入口處密封圈有兩個(gè)作用，一是夾緊電纜，防止電纜拔脫；二是實(shí)現(xiàn)引入口處致密封堵，防止內(nèi)部產(chǎn)生爆炸產(chǎn)生的火焰向外界擴(kuò)散。通常阻火膠泥為軟膠泥，不能起到隔離密封的作用，因此不能當(dāng)作密封填料來使用。正確的安裝方法為：補(bǔ)齊對(duì)應(yīng)的密封圈、墊圈，密封圈的內(nèi)徑與電纜外護(hù)套外徑的配套符合要求。重新接線，電纜護(hù)套穿入壓緊元件、墊圈、密封圈后，旋緊壓緊元件，彈性密封圈壓緊后，則可將電纜沿圓周均勻地被擠緊。

（2）外殼上存在改裝的電纜引入口在安裝施工過程中，最常見的就是：由于進(jìn)線引入口不夠，擅自在隔爆型控制箱外殼上自行開進(jìn)線孔，某平臺(tái)振動(dòng)篩房內(nèi)隔爆型電氣控制箱，私自在外殼上開孔進(jìn)線。因?yàn)榭滋庍_(dá)不到隔爆螺紋要求，一旦內(nèi)部發(fā)生爆炸，火焰會(huì)沿著開孔處向外傳播。防爆電氣設(shè)備改動(dòng)后需將改動(dòng)的圖紙和相關(guān)說明交到原檢驗(yàn)單位備案，重新審查并檢驗(yàn)合格后，方能再次進(jìn)行使用。

（3）對(duì)于海上平臺(tái)來說，一般問題通常是安裝人員造成的，可從兩方面把控風(fēng)險(xiǎn)，一是在平臺(tái)建造初期，從到貨驗(yàn)收到安裝調(diào)試，請(qǐng)有資質(zhì)的防爆電氣檢測人員進(jìn)行全方面把關(guān)；二是提高安裝施工人員的防爆電氣設(shè)備安裝施工水平，這就要加強(qiáng)對(duì)安裝人員定期進(jìn)行防爆知識(shí)相關(guān)內(nèi)容的培訓(xùn)或繼續(xù)教育，實(shí)施從業(yè)企業(yè)和人員的資質(zhì)考評(píng)制度，從而規(guī)范防爆電氣安裝；同時(shí)還要建立全面科學(xué)、合理、有效的管理體系，規(guī)范安裝流程，加強(qiáng)安裝監(jiān)管，避免安裝人為因素造成的安裝缺陷所導(dǎo)致的防爆電氣設(shè)備性能降低或失效。

4.結(jié)語

防爆型電氣設(shè)備在石油生產(chǎn)平臺(tái)上是非常必要及關(guān)鍵的配備，正確安裝和使用防爆設(shè)備及做好防爆措施是防爆設(shè)備正常工作的重要保障，只有將這兩點(diǎn)緊密結(jié)合起來，才能從根本上杜絕油氣開采時(shí)的爆炸風(fēng)險(xiǎn)，以保證平臺(tái)作業(yè)的安全和質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]殷紅.海上平臺(tái)防爆電氣設(shè)備常見問題淺析[J].電氣防爆，2013.