石油鉆井系統(tǒng)中防爆設(shè)備的維修與管理分析

周德超

（大慶鉆探工程公司鉆井四公司，吉林 松原 138001）

石油資源是現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展中應(yīng)用的重要資源，對于社會(huì)工業(yè)生產(chǎn)有重要的影響。而鉆井工藝實(shí)施是石油開采的主要工藝環(huán)節(jié)，在鉆井工藝實(shí)施中，采用現(xiàn)代化鉆井工藝系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)，從而確保石油開采效率提升。但是，在石油鉆井系統(tǒng)應(yīng)用過程中，鉆進(jìn)電子設(shè)備或者機(jī)械設(shè)備在實(shí)際的應(yīng)用過程中，經(jīng)常出現(xiàn)爆炸問題，從而對石油鉆井生產(chǎn)造成了嚴(yán)重的安全威脅。所以，在石油資源生產(chǎn)過程中，還應(yīng)該注重對防爆設(shè)備進(jìn)行合理應(yīng)用，做好防爆設(shè)備的維修和管理，提升石油鉆井系統(tǒng)的整體防護(hù)性。

1 石油鉆井系統(tǒng)防爆設(shè)備分析

1.1 石油鉆井系統(tǒng)防爆設(shè)備的應(yīng)用分析

石油鉆井系統(tǒng)防爆設(shè)備應(yīng)用是石油鉆進(jìn)工藝應(yīng)用中的常見工藝，對于石油資源的合理應(yīng)用有關(guān)鍵的作用。而在石油鉆井系統(tǒng)工作過程中，應(yīng)用的現(xiàn)代化電氣設(shè)備相對比較多，所以在鉆井系統(tǒng)防爆實(shí)施中，也應(yīng)用有不同的防爆設(shè)備。在整個(gè)防爆系統(tǒng)應(yīng)用過程中，主要應(yīng)用有密封型、防火型、正壓型、隔爆型、油浸型等相關(guān)設(shè)備，以下對不同種類防爆設(shè)備進(jìn)行分析：（1）密封型防爆設(shè)備主要能夠?qū)Ω邷卦O(shè)備進(jìn)行防護(hù)，在石油鉆井系統(tǒng)中，高溫設(shè)備在實(shí)際的應(yīng)用過程中，容易產(chǎn)生電弧火花問題，繼而在石油鉆井過程中，也出現(xiàn)爆炸問題。而采用密封型防爆設(shè)備，能夠?qū)Ω邷卦O(shè)備容易噴射火花的位置進(jìn)行密封處理，提升鉆井系統(tǒng)的應(yīng)用安全性。（2）防火型防爆設(shè)備的應(yīng)用。在鉆井系統(tǒng)設(shè)備的應(yīng)用過程中，電纜應(yīng)用、機(jī)械裝置應(yīng)用都有可能造成火花或者明火問題、繼而產(chǎn)生爆炸事故。而采用防火型防爆設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對機(jī)械火花、沖擊爆炸問題預(yù)防。（3）直接防爆型設(shè)備。直接防爆型設(shè)備是指利用防爆外殼進(jìn)行爆炸保護(hù)的鉆井系統(tǒng)防爆設(shè)備。在整個(gè)防爆型設(shè)備應(yīng)用過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)對單一故障設(shè)備的爆炸隔離，從而防止發(fā)生連帶爆炸故障，從而實(shí)現(xiàn)對爆炸的有效預(yù)防處理，確保防爆故障實(shí)施更加合理。

1.2 鉆井系統(tǒng)防爆設(shè)備的應(yīng)用等級分析

鉆井系統(tǒng)應(yīng)用過程中，由于影響因素不同，所以造成系統(tǒng)爆炸問題的因素也比較多，而根據(jù)鉆井系統(tǒng)爆炸影響等級、爆炸發(fā)生概率不同也需要將防爆設(shè)備分為不同的等級。

（1）鉆井系統(tǒng)實(shí)施鉆井工藝過程中，氣體爆炸問題是比較常見的問題之一，比如泥漿池區(qū)的硫化氫氣體容易出現(xiàn)爆炸故障問題。所以，對爆炸性氣體分析過程中，應(yīng)該按照一定的防爆等級要求，完成對氣體性爆炸預(yù)防等級進(jìn)行劃分。氣體性爆炸的防爆等級設(shè)置為ⅡB 級。（2）在實(shí)際的鉆井設(shè)備應(yīng)用過程中，火花爆炸以及明火爆炸的等級相對比較高、主要原因是由于火花爆炸問題的影響比較大，很容造成火災(zāi)問題。所以，在鉆井設(shè)備應(yīng)用過程中，設(shè)計(jì)明火防爆設(shè)備主要為ⅡA 級。

2 石油鉆井系統(tǒng)防爆設(shè)備故障和維修方法總結(jié)

石油鉆井系統(tǒng)防爆設(shè)備的應(yīng)用非常嚴(yán)格，不僅需要按照防爆需求不同使用不同類型的防爆設(shè)備，同時(shí)也要按照防爆要求設(shè)置不同的防爆等級。但是，石油鉆井系統(tǒng)關(guān)系到整個(gè)石油資源的開采，所以在生產(chǎn)鏈條中，鉆井系統(tǒng)需要保持長時(shí)間的作業(yè)，而在高強(qiáng)度、長時(shí)間的工作狀態(tài)下，鉆井系統(tǒng)以及防爆設(shè)備都會(huì)出現(xiàn)故障問題。而防爆設(shè)備出現(xiàn)故障，將會(huì)造成防爆性能降低，甚至造成安全事故。所以，在當(dāng)前石油鉆井系統(tǒng)工作過程中，應(yīng)該注重對防爆設(shè)備進(jìn)行故障分析和預(yù)防事故發(fā)生。

（1）隔爆間隙超差問題。石油鉆井系統(tǒng)防爆設(shè)備應(yīng)用過程中，隔爆間隙超差故障非常常見，容易造成石油鉆井系統(tǒng)爆炸風(fēng)險(xiǎn)問題。在發(fā)生故障時(shí)，殼體與蓋之間緊固螺釘已旋緊，但隔爆間隙仍超差問題。在進(jìn)一步分析過程中，產(chǎn)生隔爆間隙故障的主要原因是由于法蘭變形導(dǎo)致，法蘭變形導(dǎo)致對防爆間隙的控制能力不足，箱體內(nèi)的火花溢出，與外界的爆炸性氣體形成爆炸事故。

石油鉆井系統(tǒng)防爆設(shè)備應(yīng)用過程中，應(yīng)該注重對隔爆間隙故障的問題進(jìn)行分析和解決。在實(shí)際的解決過程中，可以選擇更換法蘭的方法進(jìn)行處理，采用新法蘭裝置對防爆間隙進(jìn)行控制，防止火花溢出。同時(shí)，為了減小維修成本，也可以選擇針對法蘭變形問題進(jìn)行維修，采用螺絲扳手可以完成法蘭的還原，做到95%～100%的變形還原，才能夠確保法蘭有一定的防爆能力，提升防爆效果。

（2）引入口問題。石油鉆井系統(tǒng)防爆設(shè)備應(yīng)用還存在有引入口問題。在防爆設(shè)備的應(yīng)用過程中，防爆配電箱采用鋼管配線，鋼管進(jìn)入地坪前未進(jìn)行隔離密封。出現(xiàn)不密封的情況，就會(huì)導(dǎo)致火花泄漏、氣體泄漏以及火焰?zhèn)鞑バ孤┑葐栴}，從而出現(xiàn)接連爆炸問題。引入口問題的安全威脅比較大，所以在石油鉆井系統(tǒng)應(yīng)用過程中，應(yīng)該注重對引入口故障問題進(jìn)行處理。塑料材質(zhì)的壓緊螺母機(jī)械強(qiáng)度不夠，不能達(dá)到足夠的擰緊力矩，并且由于環(huán)境影響，易出現(xiàn)老化現(xiàn)象，無法壓緊密封圈起到密封作用是引起引入口故障的主要原因，所以在實(shí)際的引入口故障處理過程中，可以完成壓緊螺母的材料更換，更換密封性更強(qiáng)、壓緊螺母更優(yōu)的機(jī)械螺母，對于壓緊螺母的有效控制有非常重要的作用，也能夠提升壓緊螺母的控制效果。也能夠減少引入口故障問題。

（3）緊固件問題。緊固件問題也是常見的防爆設(shè)備故障問題，其產(chǎn)生原因與間隙故障非常相似。主要原因是由于防爆裝置為實(shí)施良好的緊固，從而造成了防爆間隙超差問題，繼而火花或者電弧與外界可燃性氣體接觸爆炸問題。另外，緊固螺釘未擰緊，也容易造成耐爆強(qiáng)度低的問題。在進(jìn)行緊固件問題處理過程中，可以采用更換緊固件的方法進(jìn)行故障處理。另外，如果防爆設(shè)備的金屬故障相對比較小、可以采用扳手對緊固件進(jìn)行加緊處理，從而提升裝置的防爆性能。

（4）接地故障問題。石油鉆井系統(tǒng)防爆設(shè)備的故障包括接地連接件腐蝕嚴(yán)重的問題。由于接地連接件銹蝕嚴(yán)重，導(dǎo)致接觸電阻增大，甚至虛接。電氣設(shè)備發(fā)生故障后，設(shè)備外殼帶電，容易發(fā)生人員觸電事故。一旦產(chǎn)生電氣火花，將導(dǎo)致爆炸事故。

針對接地連接件腐蝕故障應(yīng)該進(jìn)行良好的處理，確保其故障處理應(yīng)用更加有效，也能夠最大程度上提升故障處理效果。在接地故障進(jìn)行綜合處理過程，可以采用預(yù)防和處理兩種措施。（1）進(jìn)行預(yù)防過程中，主要是在接線過程中涂抹防腐蝕的保護(hù)層，提升接地線的使用壽命，同時(shí)在接地線故障預(yù)防過程中，要求接地線搭設(shè)要做好防潮處理，確保周圍干燥，能夠提升預(yù)防效果。（2）進(jìn)行接地故障解決過程中，主要的處理方法就是更換接地線，更換新的接地線能夠?qū)崿F(xiàn)接觸電阻增加，從而實(shí)現(xiàn)防爆故障的有效解決。

3 石油鉆井系統(tǒng)防爆設(shè)備故障因素分析

石油鉆井系統(tǒng)防爆設(shè)備故障直接造成了石油鉆井設(shè)備的安全隱患，所以在防爆設(shè)備的應(yīng)用過程中，應(yīng)該注重對故障的影響因素進(jìn)行分析。本文研究過程中，針對石油鉆采基地的防爆設(shè)備故障問題進(jìn)行了研究，在其進(jìn)行故障分析過程中，針對該石油鉆采基地的防爆故障進(jìn)行了調(diào)研，在整個(gè)調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，在全年發(fā)生128 次防爆設(shè)備故障中，有17.8%是由于電氣設(shè)備隱患造成、有機(jī)械操作不當(dāng)因素影響占比26.1%、維修不及時(shí)出現(xiàn)的故障占比為36.1%、其他故障為10%左右。以下是針對各因素進(jìn)行分析：

（1）防爆設(shè)備在應(yīng)用過程中，安全隱患的影響相對比較大，容易給防爆設(shè)備的應(yīng)用造成一定的影響。如，在防爆設(shè)備運(yùn)行過程中，設(shè)備的運(yùn)行溫度和濕度因素都會(huì)給設(shè)備造成一定的影響。以上述總結(jié)的問題而言，防爆設(shè)備接線故障問題，就是由于接地線受到腐蝕影響，從而形成了腐蝕問題。而腐蝕問題就是由于空氣溫度和濕度變化引起的。

（2）機(jī)械操作故障因素。鉆井工藝實(shí)施過程，機(jī)械裝置的應(yīng)用以及機(jī)械操作實(shí)施非常關(guān)鍵。但是，由于機(jī)械操作不當(dāng)，也會(huì)造成防爆故障問題。如，在實(shí)際鉆井實(shí)施過程中，出現(xiàn)了鉆井機(jī)械對防爆裝置外殼造成損傷的問題，從而造成了防爆設(shè)備的故障問題。

（3）維修工作不到位問題。在石油防爆設(shè)備維修中，缺乏系統(tǒng)化的體系，設(shè)備維修、運(yùn)行以及綜合管理未形成統(tǒng)一的效率，部門之間未達(dá)到良好的配合，雖然各司其職，但是由于整個(gè)防爆裝置和鉆井系統(tǒng)具有整體性，如果各管理和運(yùn)維環(huán)節(jié)出現(xiàn)脫節(jié)問題，也將會(huì)造成裝置維修到位的問題，影響到實(shí)際的維修效果。另外，缺乏管理體系和相關(guān)制度，運(yùn)行和維護(hù)人員在進(jìn)行工作中，也存在有“形式化”問題，很多煤礦設(shè)備維護(hù)人員在進(jìn)行例行工作中，對于設(shè)備維修缺乏重視，出現(xiàn)細(xì)微的故障缺乏快速處理機(jī)制，從而影響了故障處理效果。

（4）在防爆裝置應(yīng)用過程中，造成裝置故障的其他因素比較也比較多。如，在裝置的選擇過程中，存在有防爆等級不適合鉆井設(shè)備的問題，從而影響了防爆設(shè)備的應(yīng)用效果。另外，防爆裝置的安裝工藝不到位，也容易引起故障問題。所以，在其故障處理過程中，應(yīng)該注重對防爆故障進(jìn)行綜合分析。

4 石油鉆井系統(tǒng)防爆設(shè)備的管理要點(diǎn)實(shí)施

石油鉆井系統(tǒng)防爆設(shè)備的管理，對于石油鉆井系統(tǒng)的綜合應(yīng)用有非常重要的作用，能夠最大程度上提升石油鉆井工藝的應(yīng)用效果。而面對石油鉆井系統(tǒng)防爆設(shè)備的故障問題，應(yīng)該注重加強(qiáng)石油鉆井系統(tǒng)的防爆設(shè)備管理，通過管理維護(hù)工作良好實(shí)施，提升防爆設(shè)備的應(yīng)用效果。

（1）合理選擇防爆設(shè)備。合理選擇防爆設(shè)備能夠提升防爆設(shè)備的故障預(yù)防效果，選擇適合石油鉆井系統(tǒng)的設(shè)備，能夠減少環(huán)境因素、其他因素對防爆設(shè)備的影響。①在選擇設(shè)備的過程中，應(yīng)該按照設(shè)備的使用類型進(jìn)行故障綜合分析，確保故障的預(yù)防更加合理。如，在鉆井系統(tǒng)設(shè)備的應(yīng)用過程中，電纜應(yīng)用、機(jī)械裝置應(yīng)用都有可能造成火花或者明火問題、繼而產(chǎn)生爆炸事故。而采用防火型防爆設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對機(jī)械火花、沖擊問題的爆炸問題預(yù)防。②按照防爆等級合理選擇設(shè)備。當(dāng)前，根據(jù)相關(guān)法律文獻(xiàn)規(guī)定，石油鉆井系統(tǒng) 防爆設(shè)備等級主要分為ⅡA、ⅡB、ⅡC 等，按照不同的防爆等級需求，完成對防爆工藝的有效處理，確保故障處理更加有效，也能夠提升防爆故障處理效果，確保其防爆實(shí)施更加合理有效，提升防爆裝置的應(yīng)用效果。

（2）做好故障的維修工作。上述文章中總結(jié)了設(shè)備應(yīng)用過程中，缺乏系統(tǒng)的維修體系，從而導(dǎo)致維修效果較差等問題。所以，在防爆設(shè)備故障應(yīng)用過程中，應(yīng)該注重對防爆故障進(jìn)行綜合處理分析，同時(shí)建立良好的維修體系。①做好定時(shí)維修和全面維修計(jì)劃。石油鉆井防爆設(shè)備的應(yīng)用周期長，并且使用強(qiáng)度大，所以應(yīng)該做好定時(shí)維修計(jì)劃，定時(shí)對部分防爆設(shè)備進(jìn)行故障檢查，完成對細(xì)微故障的良好處理，防止故障升級。另外，維修過程中，應(yīng)該建立良好的全面維修工作。不僅針對防爆設(shè)備進(jìn)行故障維修，同時(shí)也針對其他電氣設(shè)備故障進(jìn)行維修，通過全面的維修工作，完成對故障的全面處理，防止故障出現(xiàn)連帶效果。②采用科學(xué)合理的故障處理方法。上文總結(jié)了防爆裝置應(yīng)用過程中的接線腐蝕故障、防爆間隙超差故障等問題，同時(shí)也提出了故障處理的方法。按照上述故障處理方法編制科學(xué)合理的常見故障處理方案和故障處理流程，通過良好的故障處理，確保防爆裝置的應(yīng)用更加合理。③故障處理過程中，還應(yīng)該建立良好的清理和清潔計(jì)劃，保證設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境，也能夠最大程度上提升防爆裝置的應(yīng)用效果，從而實(shí)現(xiàn)防爆裝置的良好應(yīng)用，提升設(shè)備的處理質(zhì)量。

（3）防爆裝置安裝和使用規(guī)范制定。上述文章提出，防爆裝置應(yīng)用過程中，安裝工藝不良、使用不良都會(huì)造成故障問題。所以，在當(dāng)前防爆裝置故障預(yù)防過程中，要求做好對防爆裝置的安裝和使用流程制度，要求使用人員按照安裝和使用流程進(jìn)行故障預(yù)防處理，確保故障的處理更加有效，提升故障處理效果。

5 結(jié)語

本文針對石油鉆井系統(tǒng)防爆設(shè)備的維修與管理進(jìn)行分析，文章中簡要闡述石油鉆井系統(tǒng)防爆設(shè)備的故障和影響因素，同時(shí)也提出故障處理方法和設(shè)備管理方法。希望能夠?qū)κ豌@井系統(tǒng)防爆裝置的良好應(yīng)用有所幫助。