石油鉆采裝備電氣產(chǎn)品常用防爆型式應用

摘 要：石油鉆采的過程需要著重注意防爆，所以在選用設備的時候需要著重注意設備是否會引起火花或是電弧，是否會在特定區(qū)域內(nèi)導致爆炸的產(chǎn)生。本文通過分析了氣體爆炸環(huán)境的具體劃分以及鉆采作業(yè)時可以采用的設備，如增安型電機、無火花型電機、正壓型電機以及防爆箱、正壓型電氣設備等，說明了應用于石油鉆采使用的防爆裝備。

關鍵詞：石油鉆采裝備；電氣產(chǎn)品；防爆型式；應用；

中圖分類號：S972.7+4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-08-00-01

幾年來國家對各行各業(yè)的安全更加注重，而進行石油鉆探時的工作環(huán)境需要經(jīng)常處于防爆區(qū)域，所以鉆采時必須使用防爆的電氣設備。

一、含爆炸性氣體的環(huán)境危險區(qū)的劃分

每一個國家對爆炸區(qū)域的劃分都有各自的評判標準，我國將爆炸性氣體出現(xiàn)的頻率以及時間的長短等內(nèi)容作為評判標準，將環(huán)境危險區(qū)劃分為三個區(qū)域，分別是O區(qū)、1區(qū)以及2區(qū)，劃分的具體標準如下所示：0區(qū)：環(huán)境出現(xiàn)爆炸性氣體的時間較長或是連續(xù)出現(xiàn)的區(qū)域（大多數(shù)的情況下，0區(qū)只存在于密閉的空間環(huán)境中，如，貯罐，煤氣罐等等）；1區(qū)：環(huán)境中的爆炸性氣體可能由正常的工作運轉產(chǎn)生的區(qū)域；2區(qū)：環(huán)境中的爆炸性氣體不會由正常的工作運行造成或者即使產(chǎn)生了氣體也不會長時間的存在。

二、常用防爆電氣裝置的應用

根據(jù)使用電氣設備的環(huán)境、工藝等方面的不同，應用的防爆裝置也不同，大致可以分為以下幾種類型：增安型、隔爆型、正壓型、本質(zhì)安全型、充砂型、澆封型等。

（一）防爆電機。目前，石油鉆采的力度越來越大，機器的工作時間越來越長，這樣，企業(yè)對鉆采工具的使用周期、維修時間以及次數(shù)、安全性能的要求越來越高，而防爆機又是保證以上各方面的關鍵，所以，石油鉆采系統(tǒng)越來越注重防爆機的安全性能。石油鉆采系統(tǒng)經(jīng)過長期的實踐證明，無火花型電機、正壓型電機以及增安型比較實用且適用，這些電機也逐漸的進入到行業(yè)中去。

1、增安型電機。增安型電機一般在正常的工作過程中，不會產(chǎn)生電火花、電弧或者高溫等現(xiàn)象，需要對該機器進行電氣和熱以及機械等方面的的保護措施，避免在正常工作時產(chǎn)生電火花、電弧或者高溫等危險的現(xiàn)象。該電機在進行了一定的安全防護措施之后，可以正常的在2區(qū)危險區(qū)域進行工作。由于增安型電機將傳統(tǒng)的下水冷改變?yōu)樯纤洌友b了防潮加熱器以及監(jiān)控系統(tǒng)，所以，該電機的防爆性能更加完善，并且還能對點擊進行監(jiān)控，性能更加安全，保證了石油鉆采任務的安全進行。

2、無火花型電機。無火花型電機在正常工作的過程中不會點燃周圍環(huán)境中的爆炸性的氣體，而且不會將點燃出現(xiàn)故障的電機，遏制了爆炸的進一步發(fā)生。該電機除了與增安型電機的一些特殊規(guī)定（如，繞組溫升、起動電流、試驗絕緣介電強度的電壓等等）外，其他方面的設計要求相同。無火花型電機符合防爆電器的設計規(guī)定，使用額定電壓超過660V的電機，加熱機以及其他接連件在接線盒內(nèi)。

3、正壓型電機。正壓型電機具有一整套完美的通風系統(tǒng)，內(nèi)部沒有任何影響通風正常進行的阻礙、結構死角等；由不能夠燃燒的材料制作而成，機械強度能夠達到工作需；電機外殼以及主管道的內(nèi)部能夠保證足夠大的正壓以求與外界環(huán)境的大氣壓相適應；電機備有安全保護措施，例如，流量監(jiān)測器、時間繼電器、報警裝置等等，這些保措施既能夠保證機器的換氣量，還能夠完成電機無法正常工作時的報警任務。

（二）防爆箱。防爆箱適用于1區(qū)以及2區(qū)的爆炸氣體危險區(qū)。一些防爆箱因為采用了模塊化設計的原理，各個回路可以根據(jù)工作環(huán)境的具體情況進行自由的組合，防爆箱有兩種類型，即隔爆型、正壓型，本文簡述隔爆型。

隔爆型的電氣一般在通用性較強的設備中比較常用。隔爆型防爆箱的外殼能夠承受箱體內(nèi)部氣體爆炸產(chǎn)生的壓力，遏制爆炸性的氣體向外界環(huán)境泄露，而引起更大的危害。在隔爆型防爆箱的箱體上在安裝上一個接線箱，這樣的組合儀器叫做/de0，該儀器能夠在隔爆的殼體中使用可以產(chǎn)生火花的元件，減小儀器造價，然而有利必有弊，這用儀器由于是不同設備組裝在一起形成的，所以儀器的體積較大，內(nèi)部的小零件較多，如，螺絲釘。螺絲帽等等，在檢修時步驟比未改裝的更多，較麻煩，而且組合后的儀器散發(fā)的熱量較多，散熱也就成為該設備的一個重點問題。還有另外一種隔爆型防爆箱體叫做/ed0，這種設備的外殼是增安型，內(nèi)部元件是隔爆型，對這種組合設備進行拆裝時較/de0更方便，而且使用增安型的箱體裝備設備，能夠增加設備的防護等級，但是使用隔爆的電氣元件會增加設備的成本，不利于推廣使用。

（三）正壓型電氣設備。正壓型設備可以使用在存有點燃源或者是密閉的環(huán)境中，將氣體介質(zhì)或者惰性氣體導入設備的外殼中，從而形成一個相對穩(wěn)定的過壓，并且這種穩(wěn)定的過壓在實際的工作過程中依舊能夠穩(wěn)定的存在，這樣就能夠遏制可燃性的氣體或者是易燃的粉塵等物質(zhì)進入設備的外殼中，將可爆炸的環(huán)境與引燃源分隔開，防止爆炸的產(chǎn)生。從正壓技術的原理上講，正壓技術可以應用于對可燃氣體的分析。可燃氣體經(jīng)過管道進入分析儀的正壓外殼，如果在設備工作的過程中出現(xiàn)可燃氣體泄漏等問題，不會出現(xiàn)爆炸的現(xiàn)象，因為，這些泄漏的氣體在正壓外殼的內(nèi)部會形成一個可燃性氣體源，包含可燃性氣體的管道以及分析儀叫做密閉容器系統(tǒng)，而這個密閉系統(tǒng)是一個無釋放的系統(tǒng)。這個系統(tǒng)能夠預見到氣體的最大釋放速度的有限以及無限性，對于氣體的無限釋放的情況下，這個系統(tǒng)能夠利用惰性氣體形成的過壓阻止氧氣進入設備的外殼中，使設備無法形成爆炸所需的環(huán)境。

三、總結

石油鉆采使用的防爆電氣設備要從經(jīng)濟以及通用角度考慮。在電氣內(nèi)部如果會產(chǎn)生電弧或是火花，而且周圍環(huán)境為1區(qū)或是2區(qū)的氣體環(huán)境中，要采用隔爆型的防爆箱，如果電氣內(nèi)部不會產(chǎn)生電弧或是火花，而且所處的也為1區(qū)或是2區(qū)的氣體中，要使用防爆電機。面對著科技的發(fā)展日新月異的情況下，各種石油鉆采使用的設備也應該不斷地完善。

參考文獻：

[1]許春家.正壓型防爆電機的防爆原理與設計[J]，防爆電機，2008（04）

[2]V.Hahn ，TH.Arnhold ，劉安邦；正壓型電氣設備——一種適用較復雜電氣設備的防爆型式[J]；電氣防爆；2003（02）

[3]呂俊霞.電氣防火與防爆的方法和技術[J]，潔凈與空調(diào)技術，2010（03）

[4]應一，魏桂梅.正壓型防爆電機的相關試驗[J]，防爆電機，2011（02）

[5]郭志佳，薛丁法.在用正壓外殼型電氣設備的防爆安全檢查[J]，電氣防爆，2010（02）

[6]海盛集團[A]，2007年石油裝備學術研討會論文專輯[C]，2007年