LNG液化廠防爆電氣設備全生命周期風險管理研究

吳曉寧

中海油安全技術服務有限公司, 天津300452

LNG液化廠防爆電氣設備全生命周期風險管理研究

吳曉寧*

中海油安全技術服務有限公司, 天津300452

隨著我國LNG液化廠在沿海發達地區迅速擴張，防爆電氣設備的安全管理成為了新能源企業安全發展的重要環節。由于現場對防爆電氣設備的管理還沒有系統的指導意見，對防爆電氣設備的風險管理還存在很多問題。因此，本文以氣電集團新能源公司下屬的LNG液化廠現場檢查的問題為依據，采用問題統計與定性分析相結合的方法，通過不同角度對問題進行系統的分析。同時對問題所處的不同階段進行分析，真實反映現場防爆電氣設備的現狀與發展動態，為防爆電氣設備進行全方位全生命周期風險管理提供了科學的依據和指導。

防爆電氣設備；定性分析；風險管理；全生命周期；風險分析

0 引言

隨著國內新能源行業的迅速發展，LNG液化廠的防爆電氣設備的全生命周期的風險管理成為了企業安全管理的薄弱環節。為針對現場防爆電氣設備的風險管理形成系統的指導意見，筆者結合現場檢查的防爆電氣設備問題實際數據，通過不同的角度進行對問題系統的分析[1]，同時將現場問題所處的不同階段進行分析，對問題產生的原因進行深入剖析并給出相關的建議，為企業的防爆電氣風險管理開拓新的科學有效的識別與分析思路與方法。

1 防爆電氣設備不同影響因素風險分析

本文針對防爆電氣電氣設備風險分析，采用問題統計與定性分析[2-3]相結合的方法，所有的問題數量都是基于現場專家檢查的結果統計。在進行定性分析時，通過咨詢專家的意見，將出現問題的原因進行深入而全面的分析，為全面管理防爆電氣設備[4-5]的失效風險管理提供了參考意見。

本次統計問題設備3 371件，發現問題數量6 882個。本文從問題類型、防爆型式、不同制造廠商等7個方面分別進行了統計分析，具體分類情況及標準見表1、表2。

1.1 不同防爆型式問題分析

依據《GB3836.1-2010爆炸性環境設備通用要求》中規定的防爆型式，對防爆電氣設備問題按產品防爆型式進行分類統計與分析，見圖1。

通過對圖1分析可得出：

1)現場問題最多的防爆電器為隔爆型、本質安全型和增安型，其中隔爆型產品在現場應用最多且問題最多，也是最危險的防爆類型，應當加強隔爆型防爆電氣設備的安全管理；

2)無法識別類型的設備主要是因為防爆設備無銘牌或銘牌上無防爆合格證，其數量和比重很多，給安裝、使用、維護、檢修等環節造成不便，甚至引起錯誤的安裝、維護和檢修，可能造成嚴重后果，應當完善設備的銘牌。

表1 防爆電氣設備問題系統分析表Table 1 The system analysis of the explosion-proof electrical equipment problems

表2 防爆電氣設備問題數量統計表Table 2 The quantity statistics of the explosion-proof electrical equipment problems

1.2 不同環境因素問題分析

依據防爆電器設備現場工作環境、設備損壞原因分析及與當地地理位置環境相結合，對問題按環境影響因素進行分類統計。其中6 569個問題與環境因素不相關，未納入后續分析工作，可見環境因素對防爆電氣設備的影響并非主要問題，問題分布情況見圖2。

通過對圖2分析可得出：

1)在環境因素中潮濕問題比較突出，主要是因為大部分液化站位于沿海地區，沿海地區空氣潮濕且雨水較多，易加速設備腐蝕和老化；

2)機械作用對防爆電氣設備影響突出主要是因為電器設備受振動源或外力作用影響，會造成螺栓螺釘等緊固件以及電纜引入裝置部位的松動或斷裂。

圖1 不同防爆型式問題分布情況圖Fig. 1 The distribution of different explosion proof types

圖2 不同環境因素問題分布情況Fig. 2 The distribution of different environmental factors

1.3 不同設備質量問題分析

根據防爆電器設備現狀及管理經驗，對問題按設備質量因素進行分類統計。其中5 753個問題與質量因素不相關，未納入后續分析工作，問題分布情況見圖3。

通過對圖3分析可得出：

1)設備質量對防爆電氣設備問題的影響比例不大，但是后果很嚴重，直接影響防爆電氣設備的防爆性能。

2)統計過程中，發現部分設備缺少應有配件或內部構件，或產品相關信息丟失問題，均列為先天殘次，其致因雖無法直接判定為采購驗收原因，但仍應引起注意。

圖3 不同設備質量問題分布情況Fig. 3 The distribution of different equipment quality

1.4 不同設備部位問題分布分析

對防爆電氣設備問題按設備問題出現部位進行分類統計。其中5 753個問題與質量因素不相關，未納入后續分析工作，問題分布情況見圖4。

圖4 不同設備部位問題分布情況Fig.4 The distribution of different equipment parts

通過對圖4分析可得出：

1)防爆電氣設備出現問題最多的部位為引入裝置和接地處，外觀和緊固件次之，主要是安裝與維修保養階段出現的問題，所有要加強安裝與維修保養階段的安全管理；

2)不同部位問題造成的危險度不同，引入裝置與隔爆面問題就是造成設備直接失去防爆完整性，所以要加強危險度大的問題部位的監督。

1.5 不同問題類型分析

根據防爆電器設備現狀及管理經驗，對問題按問題類型進行分類統計。根據已有信息，整理出15類防爆電氣設備常見問題，具體問題分布情況見圖5。

通過對圖5分析可得出：

1)防爆電氣設備問題主要為引入口問題、接地問題、銘牌問題和使用維護不當問題，可見問題比較多的為防爆電氣設備安裝施工與現場維護保養不當，所以要加強普遍性問題的安全管理，減少現場防爆電氣設備失效造成現場爆炸的危險；

2)對于那些出現概率較小但是危險度極高的問題，比如：隔爆面有缺陷、隔爆面間隙超差，應當從防爆電氣設備的全生命周期每一個環節重點監管，增加設備的防爆安全性能。

1.6 不同制造廠商問題分析

對防爆電氣設備問題所對應的制造或生產廠商進行分類統計。根據已有信息，整理出171家相關廠商，其中10余家廠商提供設備較多，同時問題亦較多，具體問題分布見圖6。

通過對圖6分析可得出：在供貨的廠家里，其主要出現的問題為安裝問題、產品接地問題，此類問題應當加強施工管理與維護保養管理。有個別是產品質量問題，產品質量問題占據的百分比較低，但是造成的后果就是防爆電氣設備失效，危險度極大，此類問題應當杜絕。

圖6 問題較多設備廠商分布情況Fig. 6 The distribution of the more problematic equipment manufacturers

1.7 產品證書問題分析

對防爆電氣設備問題就日常管理中經常被忽視的證書問題進行分類統計，見圖7。

通過對圖7分析可得出：現場檢查的防爆電器設備以未見到合格證號和在網上未查到相關的設備合格證問題居多，未見合格證號多為產品資料不齊全、設備銘牌丟失所致。所以要加強防爆電氣設備資料的管理，建立防爆電氣設備臺賬，是全生命周期安全管理的重要環節。

圖7 不同產品證書有效性問題分布情況Fig.7 The distribution of different product certifcates validity

2 防爆電氣設備不同階段的風險分析

筆者根據防爆電氣設備問題出現時間，將問題按照防爆電氣設備全生命周期的不同階段進行劃分，從而能更好的實現防爆電氣設備的風險管理。按照設備全生命周期分為設計選型、采辦、安裝、維護保養、報廢管理共5個階段[6-7]，其問題數量分別為87個、265個、5 887個、592個、51個，具體分布見圖8所示：

圖8 不同階段問題分布情況Fig. 8 The distribution of different phases

由圖8可得，安裝階段出現的問題最多，其次為使用維護、加工制造、采購、設計。從本質安全學的角度來管理，應該嚴格審查設計選型階段的產品符合性，加強安裝階段的管理，杜絕采購階段的不合格產品，增強維護保養階段的管理，及時更換或維修報廢的產品，將有效保證防爆電氣設備的防爆安全性，延長設備使用壽命。

3 結論及建議

通過上述分析可知防爆電氣設備全生命周期風險管理涉及到的面比較廣且復雜，在設備全生命周期內每一個環節都需要去做好風險把控，尤其是在采購、安裝與維護保養環節。針對風險分析結果，對防爆電氣設備防爆安全性的管理提出以下管理建議：

(1)建立及優化防爆電氣管理制度，從防爆電氣設備管理全生命周期的各個環節入手，針對企業設備特點及人員結構，建立相應的防爆電氣管理制度，對已有制度進行優化，確保防爆電氣設備管理合法合規。

(2)設備管理人員能力建設，為各級各類從業人員提供足夠的培訓，提高從業人員在防爆電氣設備選型、安裝、使用、維護、檢修及管理方面的水平。

(3)從企業角度整體把握防爆電氣供應商的選取，嚴格審查承包商的資質，尋找具有防爆電氣設備安裝資質的承包商。

(4)從現場日常維護著手。制定防爆電氣設備日常維護流程，嚴格按照流程維護保養現場防爆電氣設備。及時更換新的合格的防爆電氣設備或者維修到達到設備防爆標準的狀態。

(5)對于先天不合格產品，即普通電氣設備用于防爆區域或假冒偽劣產品，應更換為各項技術指標符合防爆標準規定且經防爆認證的產品。

(6)引入口部位是問題集中區，與安裝人員及驗收人員標準不熟悉、不理解有直接關系，是現階段迫切需要解決的問題，應引起足夠重視。

[1]張景林, 崔國璋.安全系統工程[M].北京: 煤炭工業出版社, 2002. [ZHANG J L, CUI G Z. Safety system engineering[M]. Beijing: Coal Industry Press, 2002.]

[2]洪冶, 蔡維由, 樂振春. 模糊故障樹診斷及應用[J]. 武漢大學學報工學版, 2001, 34(1): 93-94+105. [HONG Z, CAI W Y, LE Z C. Fuzzy fault tree diagnosis and application [J]. Engineering Journal of Wuhan University, 2001, 34(1): 93-94+105.]

[3]彭力, 李發新, 寧緒成, 等.風險評價技術應用于實踐[M]. 北京: 石油工業出版社, 2001. [PENG L, LI X F, NING X C, et al. Risk assessment technology is applied in practice[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 2001.]

[4]《爆炸性環境第1部分: 設備 通用要求》GB3836.1-2010[S]. 北京: 中國標準出版社, 2010. [Explosive atmospheres Part1:Equipment-General requirements. GB3836.1-2010[S]. Beijing: China Standard Press, 2010.]

[5]《危險場所電氣防爆安全規范》AQ3009—2007[S]. 北京: 中國標準出版社, 2007. [Safety criterion for electrical apparatus in hazardous areas. AQ3009—2007[S]. Beijing: China Standard Press, 2007.]

[6]《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》GB50058-92[S]. 北京: 中國標準出版社, 1992. [Code for design of electrical installations in explosive atmospheres. GB50058-92[S]. Beijing: China Standard Press, 1992.]

[7]《電氣裝置安裝工程爆炸和火災危險環境電氣裝置施工及驗收規范》GB50257-96[S]. 北京: 中國標準出版社, 1996. [Code for construction and acceptance of electric device for explosion atmospheres and fre hazard electrical equipment installation engineering. GB50257-96[S]. Beijing: China Standard Press, 1996.]

Research into full life-cycle risk management of explosion-proof electrical equipment in LNG liquefaction plants

WU Xiaoning
CNOOC Safety Technology Service Co., Ltd, Tianjin 300452, China

With the rapid expansion of LNG liquefaction plants in developed coastal areas, safety management of explosion-proof electrical equipment is a key to secure development of such new energy enterprises. Due to the lack of systematicguidance on the on-site management of explosion-proof electrical equipment, there are a lot of problems in the risk management of explosion-proof electrical equipment. Based on the on-site inspection results of a new energy company's LNG liquefaction plants of the CNOOC Gas & Power Group, we carried out systematic analysis of different aspects of these results by applying both problem statistics and qualitative methods. In order to refect the present situation and the ongoing development of explosion-proof electrical equipment, problems are analyzed by dividing equipment full life-cycles into several different stages. This study can be referenced in the full life-cycle risk management of explosion-proof electrical equipment.

explosion-proof electrical equipment; qualitative analysis; risk management; full life-cycle; risk analysis

2016-11-15

10.3969/j.issn.2096-1693.2016.03.033

(編輯 付娟娟)

吳曉寧. LNG液化廠防爆電氣設備全生命周期風險管理研究. 石油科學通報, 2016, 03: 384-389

WU Xiaoning. Research into full life-cycle risk management of explosion-proof electrical equipment in LNG liquefaction plants. Petroleum Science Bulletin, 2016, 03: 384-389.doi:10.3969/j.issn.2096-1693.2016.03.033

*通信作者, wuxn6@cnooc.com.cn