摘要:石油是人類發(fā)展進(jìn)入工業(yè)時代的重要不可再生資源,海洋石油行業(yè)環(huán)境非?？量?鉆井行業(yè)是一個高風(fēng)險的行業(yè)。防爆電氣設(shè)備是在海上鉆井平臺中重要的設(shè)備,防爆電氣設(shè)備的安全關(guān)系到海洋石油鉆井作業(yè)的順利進(jìn)行,對海洋石油未來的發(fā)展具有重要的作用。因此要加強(qiáng)對海洋石油鉆井平臺的防爆電氣的管理,嚴(yán)格劃分危險區(qū)域,對防爆區(qū)內(nèi)的防爆設(shè)備,如防爆電機(jī)、防爆照明設(shè)備、防爆配電箱等進(jìn)行周期性的檢查,確保防爆電氣設(shè)備的安全使用。

關(guān)鍵詞:石油;海上鉆井平臺;防爆電氣設(shè)備;安全及其改進(jìn)措施;

引言:在海上鉆井平臺作業(yè)的各個環(huán)節(jié)中,都需要各極易產(chǎn)生易燃易爆氣體、電氣設(shè)備可能爆炸,對平臺人員的安全、鉆井設(shè)備的有效運轉(zhuǎn)情況等都有重要的影響,為保證海上鉆井平臺的整體安全性,我們應(yīng)該要不斷地提高平臺防爆電氣設(shè)備安全運行的重視程度。文章主要對海上鉆井平臺防爆電氣設(shè)備的安全及改進(jìn)措施進(jìn)行芻議,并詳細(xì)闡述了具體的安全措施,以供參考。

1海洋鉆井平臺存在潛在的爆炸風(fēng)險

海上鉆井平臺作業(yè)條件惡劣,鉆井行業(yè)是一個高風(fēng)險的行業(yè),極有可能會產(chǎn)生易燃易爆氣體、如果電氣設(shè)備發(fā)生故障,短路產(chǎn)出電火花,正好遇到易燃易爆氣體、極有可能會引發(fā)災(zāi)難性爆炸或沖天大火。因此,防爆設(shè)備顯得尤其的重要。可燃?xì)怏w/空氣混合物燃燒所需的3個元素是氧氣、點火源和燃料(俗稱著火三要素)為了使石油產(chǎn)品燃燒發(fā)生,需具備以下三個條件:供氧,點火源,供油。所以防爆電氣設(shè)備是從點火源這個要素來防止可燃?xì)怏w/空氣混合物燃燒和爆炸。

1.1防爆設(shè)備的防護(hù)等級要求

海上鉆井平臺作業(yè)條件惡劣,海上鹽氣多,濕度大,防爆電氣設(shè)備除了滿足防爆性能外,還要滿足防護(hù)等級求,才能在海上環(huán)境使用,設(shè)備被海水浸蝕。設(shè)備的外殼防護(hù)等級就是電氣設(shè)備的防護(hù)等級,英文字母縮寫是Ingress Protection。電氣設(shè)備的IP后面的數(shù)字越大,防護(hù)等級就越高,性能就越好。

2 危險區(qū)域的劃分

鉆井平臺是海上作業(yè)，具有作業(yè)環(huán)境復(fù)雜、難度大、危險系數(shù)高等特點，平臺上可能存在可燃性氣體與空氣混合物,鉆井平臺上的防爆危險區(qū)域可以劃分為:

0區(qū)(Zone0):可燃?xì)怏w/空氣混合物是連續(xù)的、長期的、頻繁的存在的。

1區(qū)(Zone1):可燃?xì)怏w/空氣混合物可能偶爾出現(xiàn)在正常操作中。

2區(qū)(Zone2):可燃?xì)怏w/空氣混合物是不大可能存在的,或罕見而短期地存在。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),在鉆井平臺上危險區(qū)域只有1區(qū)和2區(qū),劃分圖中的區(qū)域符號(Zone 0,1,2)應(yīng)參照標(biāo)注在圖紙上的符號。參照完工圖上確定區(qū)域(Zone 0,1,2),平臺上危險局域一般分為鉆臺、振動篩房、計量罐區(qū)域、泥漿池、油漆庫房、飛機(jī)甲板加油裝置局域。

爆炸性氣體的分級和分組:

以丙烷為代表性氣體的設(shè)備防爆組別為 II A(丙烷的氣體組別屬于 IIA);

以乙烯為代表性氣體的設(shè)備防爆組別為 II B(乙烯的氣體組別屬于 IIB);

以氫氣為代表性氣體的設(shè)備防爆組別為 II C(氫氣的氣體組別屬于 IIC)。

3鉆井平臺防爆電氣設(shè)備的使用現(xiàn)狀

防爆電氣設(shè)備在海上鉆井平臺上使用頻繁,日常檢測時,我們發(fā)現(xiàn)防爆設(shè)備在實際使用中存在很多問題,,這對鉆井平臺上防爆電氣設(shè)備整體防爆性能會造成影響。日常維護(hù)保養(yǎng)中常見普遍存以下問題:

3.1防爆設(shè)備的等級

在鉆井平臺上,維護(hù)人員沒有參加防爆培訓(xùn),平臺上有的維護(hù)人員對防爆電氣設(shè)備不夠重視,，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)等級偏低的防爆電氣產(chǎn)品在危險區(qū)使用。例如,具有[ Ex ia]標(biāo)志的設(shè)備只能安裝在非危險區(qū)域(不可以直接安裝在危險區(qū)域。還有就是溫度使用等級不夠,在危險區(qū)域安裝的防爆電氣設(shè)備應(yīng)根據(jù)危險區(qū)域可能存在的可燃性氣體或者蒸汽的點火溫度來選擇核實的溫度代碼T。例如泥漿池檢測的H2S氣體歸類為"IIB"組,在這個區(qū)域使用的所有防爆電氣設(shè)備溫度等級應(yīng)該在"T3"以上。

3.2防爆設(shè)備的性能

鉆井平臺在海上作業(yè),面臨鹽霧水汽嚴(yán)重,濕度比較大,設(shè)備容易生銹腐蝕,設(shè)備的名牌也會腐蝕模糊不清或者缺失。平臺上人員除銹刷漆時,用油漆給設(shè)備上的名牌刷漆,在檢測的時候,我們就無法核實防爆設(shè)備上的銘牌信息，所以就無法確定電氣設(shè)備的防爆性能。還有另外一個問題是有的防爆電氣設(shè)備因為局部更改或者損壞，其整體的防爆性能會失效，但仍然在防爆區(qū)繼續(xù)使用。例如,隔爆型EXD防爆接線盒中,用來的穿電纜的孔使用了非防爆的格蘭來封堵[2]。另外由于海上環(huán)境濕度大,會導(dǎo)致很多防爆電氣產(chǎn)品的電纜格蘭頭會有氧化的跡象,內(nèi)部的接線端子和本體會生銹,接地線腐蝕或者缺失,針對這種情況我們應(yīng)該及時維護(hù)這些設(shè)備,除掉腐蝕的銹后,應(yīng)該涂抹防腐蝕的噴劑,以保證防護(hù)性能的完整性。最后,使用正壓型防爆電氣設(shè)備時,其通風(fēng)源應(yīng)該取自非危險區(qū)域,并經(jīng)常檢查通風(fēng)電機(jī)的完好性。但有的正壓型防爆設(shè)備在安裝時直接取自危險區(qū)域的風(fēng)壓。包括防爆電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)變化,以及外殼的損壞腐蝕等,甚至還存在使用非防爆電氣設(shè)備的問題,針對以上問題我們應(yīng)結(jié)合實際使用情況對防爆電氣設(shè)備加強(qiáng)管理和檢查。

4海上鉆井平臺防爆電氣設(shè)備的安全及改進(jìn)措施

4.1防爆設(shè)備的安裝要求

在鉆井平臺防爆區(qū)域的任何防爆電氣設(shè)備,一定要規(guī)范安裝,否則會影響防爆電氣設(shè)備的整體性能,不規(guī)范的安裝也會導(dǎo)致很多防爆電氣產(chǎn)品防爆性能失效[3]。例如:新的設(shè)備要用在"有潛在爆炸氣體環(huán)境",應(yīng)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)來安裝,適合的安裝標(biāo)準(zhǔn)是 IEC60079-14。應(yīng)該根據(jù)IEC 60079-17標(biāo)準(zhǔn)明確對在潛在爆炸性氣體環(huán)境中電氣設(shè)備的檢驗和維護(hù)。具有[ Ex ia]標(biāo)志的設(shè)備只能安裝在非危險區(qū)域(不可以直接安裝在危險區(qū)域),為確保安全操作,在進(jìn)行 Exd 設(shè)備的通電測試時,對隔爆設(shè)備箱盒體上螺栓擰緊的最低要求是:在操作之前,設(shè)備箱體上的所有螺栓安裝好并且使用扳手?jǐn)Q緊,并且檢查縫隙。

4.2防爆電氣設(shè)備的維護(hù)

第一,標(biāo)識。在鉆井平臺上檢測防爆設(shè)備時,主要如果設(shè)備標(biāo)識為 II,則可用于 IIA,IIB 和 IIC 所有氣體檢測防爆設(shè)備上的標(biāo)示,如果設(shè)備標(biāo)識為 IIA,則只可用于 IIA 氣體·如果設(shè)備標(biāo)識為 IIB,則可用于 IIB 和 IIA 氣體,如果設(shè)備標(biāo)識為 IIC,則可可用于 IIA,IIB 和 IIC 所有氣體。設(shè)備的標(biāo)識是非常重要,就像是我們的身份證一樣,我們要維護(hù)好每一件防爆電氣設(shè)備上的標(biāo)示,日常保養(yǎng)中對缺失標(biāo)識的設(shè)備及時糾正。比如可以訂購些包含所有字母和數(shù)字的不銹鋼標(biāo)簽,在日常檢測的過程中,如果發(fā)現(xiàn)標(biāo)簽?zāi)：磺寤蛘呷笔?可以用這些標(biāo)簽來及時對設(shè)備進(jìn)行標(biāo)識。要保管好防爆電氣的防爆證書,確保防爆區(qū)域內(nèi)的防爆電氣設(shè)備都有防爆證書。如果無法提供這些設(shè)備在危險區(qū)域的防爆證書,這些設(shè)備應(yīng)許拆除。

4.3系統(tǒng)維護(hù)

對于鉆井平臺上使用的防爆電氣設(shè)備,要建立防爆電氣設(shè)備臺賬,并對此進(jìn)行系統(tǒng)的維護(hù),日常維護(hù)中根據(jù)防爆電氣設(shè)備臺賬一一進(jìn)行檢測并及時更新,保證實際使用的設(shè)備和臺賬上記錄的相符。在鉆井平臺上新增防爆設(shè)備后,要及更新設(shè)備證書等資料,并將其添加防爆電氣設(shè)備臺賬中,把信息錄入平臺上的AMOS保養(yǎng)系統(tǒng),并根據(jù)AMOS工單,對防爆電氣設(shè)備進(jìn)行定期的執(zhí)行維護(hù)并記錄,同樣的在鉆井平臺上也會經(jīng)常會移除一些防爆電氣設(shè)備,拆除了防爆電氣設(shè)備后,我們也需將其從防爆電氣臺賬中刪除。防爆電氣設(shè)備進(jìn)行檢修后,我們也要及時對其更新,確保防爆電氣設(shè)備臺賬的可靠性和完整性,每3到5年還需要請有資質(zhì)的第三方公司對平臺的防爆電氣設(shè)備進(jìn)行檢驗并整改取證。

4.4在防爆區(qū)域安裝火氣報警系統(tǒng)

在海洋鉆井平臺上,我們要根據(jù)造船時的圖紙,明確劃分出危險防爆區(qū)域、在防爆區(qū)域嚴(yán)格的使用防爆的電氣設(shè)備,除此外,我們還要安裝H2S、可燃?xì)狻⒒饸鈭缶到y(tǒng),硫化氫、可燃?xì)?、感溫、感煙探頭也要確實防爆性能完好,并每個月進(jìn)行模擬測試,對整個平臺的易爆氣體等進(jìn)行監(jiān)測,確保報警系統(tǒng)功能正常。

結(jié)論：

簡而言之,在危險區(qū)域,比如在海上鉆井平臺上的泥漿池、振動篩房、鉆臺、井口區(qū)可能會存在大量的爆炸性混合氣體,在危險區(qū)域的設(shè)備必須是防爆設(shè)備,通過嚴(yán)格的管理防爆電氣設(shè)備、在防爆區(qū)域內(nèi)制定嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌踩芾泶胧?,定期要求有資質(zhì)的防爆機(jī)構(gòu)對防爆區(qū)域內(nèi)的防爆電氣進(jìn)行防爆檢查整改,并取證,從而有效提高海洋鉆井平臺上防爆電氣設(shè)備的防爆性能,并且形成系統(tǒng)的管理系統(tǒng),如平臺的AMOS保養(yǎng)系統(tǒng),定期對防爆設(shè)備進(jìn)行自檢自查,保障鉆井平臺安全作業(yè)。轉(zhuǎn)載自：黃克斌 中海油田服務(wù)股份有限公司 河北 三河 065201

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