防爆电气设备在海洋石油平台上的应用分析

赵西磊，孙 强，王 亮

(海洋石油工程(青岛)有限公司，山东 青岛 266520)

海洋石油平台是我国海洋石油行业发展中的一项重要生产设备，一方面，它的存在为石油的开采和储存以及后期运输提供了非常大的空间；
另一方面在石油和天然气前期开采到后期存储以及过程运输过程中极易出现挥发性可燃气体和油蒸汽从管道或罐状体内溢出的情况。这些气体如果达到爆炸浓度后，只要和空气混合，遇到引火源就会发生爆炸以及重大火灾，海洋石油平台本身结构比较复杂，并且救援能力有限、离陆地较远，导致一旦发生火灾或爆炸，就会发生眼红的后果，直接影响人力和财力的损失。所以，在海洋石油平台上如何正确的使用防爆电气设备是预防爆炸和火灾发生是非常重要的，出现异常情况要有针对性的提出对应的处理方案，这样才能够避免爆炸事故的发生。

海洋石油平台在选择防爆电气设备类型时，应该避免在非常危险的地方安装和使用设备。如果安装场所不能够满足安全的要求，那么就要严格按照规范标准操作。

在易爆炸的环境中使用的电气设备一般分为两大类：I类是煤矿用电气设备，II 类是除了煤矿外其他的爆炸性环境下使用的电气设备。海洋石油平台上的防爆物质是开采后产生的可燃性气体，因为根据其不同的物质特征，海洋石油平台的电气设备类型为II 类，这种电气设备能够很好的对可燃气体进行有效的控制，在投入正常使用前必须要满足一定的标准要求。另外能够用到海洋石油平台危险区的防爆电气有4种，分别为防爆型、本质安全型和增安行以及浇筑型，这四种类型的使用要根据海洋石油平台自身特点进行选择，只有按照自身需求才能够发挥出防爆电气的功用。

防爆电气设备的选择以及具体类型的确认直接影响到海洋石油平台的防爆效果，如何能够选择合适的电气设备的类型，取决于对设备本身爱安装过程中危险区的划分，危险区域的划分以及危险源的释放和其本身的通风条件等都和实际环境之间有着非常紧密的联系，另外，海洋石油平台的危险大多是来自手工艺产品的生产以及工艺设备的处理，原油生产时经过的管道会产生一些危险的气体，这些气体结合后遇火源势必会引发严重的火灾，甚至直接引发爆炸。国家规定一般划分为0区、1区和2区，0区划分的依据是爆炸性气体出现的频率、爆炸性气体出现的时间以及爆炸性气体出现的危险区域。发生的次数以及发生的时间长短都是按照相关规定划分的。0区是爆炸性气体连续出现的场所；
1区是在正常作业时可能出现爆炸性气体的场所；
2区是正常运行是偶尔发生并且短暂的以及完全不可能发生的场所。现实中划分海洋石油平台的危险区域时要根据实际情况作为参考，这就增加了一定的复杂性，要识别所在的危险区域，然后按照实际情况对其进行划分。

室内通风且可燃性气体含量不高的场所，发生危险的可能性较低，但如果室内存在很多障碍物，并且不通风的情况下，危险系数就会比较高。因此所在环境的不同，处理方式也不尽相同，只有结合所在环境进行分析，针对不同情况采取针对性措施，才能够提出在危险情况下提出对应的解决办法，有效的控制可燃性气体。

在爆炸气体较多存在的环境中，电气设备的金属外壳要能够完全接地，除了1区的电气设备以及2区的照明设备，其他所有的设备都应该采用专门的接地线。如果存在地线和相线设置在同一保护管内的情况，则应该满足和相线一样绝缘的条件。这时电缆的金属包皮以及爆炸性气体在内部环境中的金属管线，都只能作为辅助作用接地线。2区的照明设备，不能用输送易燃易爆物质的管道运输，只能用可靠的电气连接的金属管线系统作为接地线。电气设备装进铠装电缆时，钢带和金属外套应该和设备外部的接地螺栓连接，接地芯线应该和设备内部接地螺栓进行连接。

在海洋石油平台的防爆电气设备的日常使用中，有很多问题是不可忽视的，为了避免突发情况出现影响海洋石油平台的使用，需要在日常使用过程中事先排查所有可能出现的情况，并且根据不同的情况提出有效的整改措施。比如导入口的位置在实际遇到封堵的时候，封堵的效果并不是特别好，经常会发生封堵不严的情况，最终导致防爆性能完全不能表现出来。另外爆炸气体存在较多的环境中，接地问题依然存在，有的是电气设备的外壳有没有完全接地，有的是内部接连线没有连接，这些都有可能造成危险的发生。另外防爆设备的铭牌看不清或缺少防爆标志、防爆电气固件缺失或防止松动的部件缺失、防爆电气间隙的尺寸过大，超出了允许存在的UI大尺寸范围等等都会对影响海洋石油平台的防爆能力。

分析这几种问题存在的原因主要是两个方面，第一是客观环境影响，海洋石油平台的使用条件要求比较严格，但是实际作业过程中的内部环境也比较差，再加上海洋石油平台在实际使用过程中作业的要求比较高，本身存在的自然环境较差，因此很多时候会出现腐蚀，盐雾和霉菌的出现会加速腐蚀的情况。第二是人力因素影响，海洋石油平台的防爆设备在安装以及后期维护的过程中，急需专业人才的指导，但是目前能够从事该种工作的人员专业素养并不达标，并且专业能力不能达到专业要求，很容易在从购买、调试及安装和后期使用环节出现问题。对于客观环境下的腐蚀情况，需要专业的技术人员作业才能够进行科学的维修和保养，发挥防爆设备的功用。

总体来说，海洋石油平台上防爆电气设备出现的问题可以归为以下三类。第一，防爆电气设备在前期的采购、验货、安装等环节均没有做到严格地管理与控制，使得一些不符合标准的设备进入到平台之中，而且安装的过程没有得到认可，致使大量安全风险的存在，甚至在一些区域中使用了非防爆电气设备，引发了重大的安全隐患。第二，在平台上，安装和维护电气设备人员的技术比较落后，安全意识匮乏，缺乏必要的防爆专业知识培训，所以在日常的巡检和设备维护过程中不能够对潜在的风险进行识别，导致一些防爆的电气设备在使用过一段时间后依然存在较大的安全隐患。第三，外界环境的影响因素对于防爆电气设备的使用有着较大的影响，一般来说，海上石油平台一般是处于潮湿、风浪、腐蚀和高温的条件下，这些环境条件均会对防爆电气设备的相关性能产生较大的影响，例如外壳的破裂、电气设备表面腐蚀、防护垫老化等问题，这些现象的存在都会使得防爆电气设备的防爆性能降低，进而引发安全事故。

通过上述的分析我们可以清晰地看出，海洋石油平台上防爆电气设备非常容易产生故障，尤其是在面对海洋特殊的环境下，各类安全事故不易识别，因此，做好防范和改进十分重要。

首先，要做好事前控制，在对一些平台的检查过程中我们发现，一些非防爆电气设备应用在一些危险的区域内，尤其是空调、配电箱、电动机等设备应用在该区域内，造成了非常大的安全隐患，因此在防爆电气设备的安装过程中，爆炸危险区域要严格禁止各种非防爆电气设备的使用，防爆电气设备在选择过程中除了考虑其安全性能之外，还需要将环境因素考虑在内。此外，在防爆电气设备的购买、安装以及验收环节中均需要实施严格的管控措施，在一些重要设备安装中，可以委托专业的防爆机构对防爆电器设备安装完毕后再做认真地审查、复核工作，如果发现问题后应当及时整改，从而确保防爆电气设备的安装以及选型均能够满足国家的相关要求标准。

其次，加强海上石油平台现场工作人员的防爆电气设备安装操作知识，并且在一定的时间内对工作人员的基础防爆知识进行培训，还要针对设备的安装、维护、检修等实操培训。同时要加强管理人员在法律、政策方面的认知，使其掌握防爆电气设备管理方面的要求，从而使得管理人员能够严格地按照国家规定的相关标准进行有效管理。在现场检查中，防爆电气设备结构的更改是非常普遍的现象，这种现象的产生是由于工作人员专业素养不高引起的，尤其是在安装的过程中，一些安装人员的专业素质不过关，使得结构发生了更改，破坏了原有设备的防爆结构，使得该电气设备失去了防爆的性能。举个例子来说，一台防爆接线盒盖上连接了三个仪表盘，这样的连接方式降低了接线盒盖的强度，也使得接线盒失去了防爆的功能。

最后，要按照国家规定的要求对现场的防爆电气设备进行日常的巡检和养护，对于外壳已经出现破裂和损坏的产品要及时地更换，对于防爆电器紧固件缺失的部分应当尽快补齐、松动的部分应当紧固，防护设备所使用的密封件应当严格按照说明书中的要求来进行定期地更换。隔爆接合面间隙是目前海上石油平台隔爆型防爆电气设备重要的参数之一，其主要的工作原理为：通过结合面之间较小的配合间隙和一定的配合长度来阻止与冷却火焰的传播，从而实现隔爆的目的。在行业内，防爆保准对隔爆外壳的隔爆结合面的间隙是按照外壳的容积和防爆类型进行严格的界定的，如果间隙超过了标准的规定值，那么防爆的性能就会受到损害，严重的话其性能会直接失效。所以，在应用实际中，应当使得间隙完全符合国家的标准，如果隔爆结合面的锈蚀较多，那么就应当组织专业的人士对其修复。在使用和安装的过程中，多余的电缆引入装置孔应当使用专业的材料对其急性封堵，一个电缆的引入口按照要求只能够引入一条电缆线，塑料压紧螺母应当按照要求更换为金属压紧螺母，而且，在连接的过程中，防爆电气设备的内外接地均应当按照标准进行连接，要与接地线保持可靠的连接，以提高安全性。

防爆电气设备在海洋石油平台上的应用非常多，是必不可少的一项前提条件，选择的主要依据是危险区的划分以及电气设备类别的选择，防爆设备的安全性能否满足爆炸环境的要求，危险区的划分是否符合要求，以及防爆电气的安装能够符合规范等等都直接关系到工作人员的人身安全以及海洋石油平台的正常作业。在作业的过程中，科学合理的对防爆电气设备进行维护，能够为日常使用提供安全的保障，因此应该严格按照规范的要求，降低海洋石油平台上发生爆炸和火灾的可能性。