海上石油平臺防爆電氣設備安全問題及改進措施

亢新勇

摘 要：目前，海洋石油平臺大都由鉆井平臺與生產平臺兩部分組成，在海油開采和生產過程中會產生很多可燃性的氣體或粉塵，這些氣體或粉塵極易引起爆炸。因此要必須視海洋石油平臺防爆電氣設備的安全問題，防止爆炸事故的產生。

關鍵詞：海上石油平臺；防爆電氣設備；安全問題；改進措施

1.海洋石油平臺危險區域劃分

目前對于危險區域的劃分規則，按照不同的標準有不同的劃分方法，常見的按照國標將危險區域劃分為0區、1區和2區。劃分的依據主要是在正常的操作條件下，出現達到引燃或者爆炸濃度的可燃性氣體的頻率和時間。而海洋石油平臺常規的劃分是依據SY/T10041-2002石油設施電氣設備安裝一級一類和二類區域劃分的推薦做法。這個推薦做法是應用的北美APIRP500標準。根據這個標準，將危險區域劃分為三級區域。一級區域指的是在正常操作條件下，在空氣中存在或者可能存在易燃氣體或油蒸汽，其濃度足以形成爆炸或易燃混合物。二級區域易燃物為可燃性粉塵，三級區域易燃物為可燃性纖維和懸浮物。海洋石油平臺的危險源就是天然氣或者油蒸汽，沒有粉塵，所以屬于一級區域，一級區域還分為一級一類區域和一級二類區域，這兩類區域主要的區別就是出現可燃性氣體的頻率和時間不同。兩種不同的劃分其實原則上差不多，國標中的0區和1區基本等同于一級一類區域，而2區則基本等同于一級二類區域。

2.防爆電氣設備常見的安全問題

2.1非防爆電氣設備用于危險區域

在對平臺的檢查中發現，危險區域使用的空調、配電箱、電動機個別的為非防爆電氣設備，在爆炸危險場所使用非防爆電氣設備，這會給使用場所造成重大安全隱患，后果嚴重。

2.2防爆電氣設備結構更改

在現場檢查中發現，有的防爆電氣設備在安裝使用過程中進行了結構更改，破壞原有設備的防爆結構，使更改后的設備失去了防爆性能。例如，一臺防爆接線箱蓋上增加了三個儀表，這樣一是降低了接線盒蓋的強度，二是接線箱蓋失去隔爆性能。一臺隔爆型加熱器法蘭的隔爆接合面處增加了橡膠墊，這樣會導致隔爆接合面失去隔爆性能。

2.3防爆電氣設備外殼破損及緊固件缺失

防爆電氣設備外殼破損及緊固件的缺失會導致其防爆性能的失效，特別是隔爆型電氣設備和增安型電氣設備。隔爆型電氣設備是依靠隔爆外殼的強度和隔爆接合面間隙來達到防爆目的，一旦外殼破裂或緊固件缺失防爆性能即將失效。而增安型電氣設備對外殼防護等級要求較高，外殼破損將使產品失去防護性能從而導致防爆性能失效。

2.4隔爆面銹蝕嚴重

隔爆型電氣設備是平臺上使用最多的防爆電氣設備，由于平臺上鹽霧、潮濕、高溫等環境條件影響，加之缺乏日常有效維護，平臺上使用的隔爆型電氣設備的隔爆面銹蝕問題比較普遍。隔爆面銹蝕會導致設備內部發生爆炸時加速火焰的傳播，降低了設備的隔爆性能，嚴重時會使其防爆性能失效。

2.5隔爆接合面間隙超差

隔爆接合面間隙是隔爆型防爆電氣設備的重要參數之一，隔爆型電氣設備是通過接合面較小的配合間隙和一定的配合長度來冷卻和阻止火焰傳播以達到隔爆目的。防爆標準對隔爆外殼的隔爆接合面的間隙按外殼容積和防爆類別有嚴格的規定，間隙超過標準規定值，其隔爆性能將降低或完全失效。例如，一臺防爆線箱的蓋和殼體的接合面間隙為1.0mm，遠遠大于標準規定值，已失去隔爆性能。

2.6電纜引入裝置問題

電纜引入裝置問題在海上平臺也是常見的。主要有：一個引入口穿兩根電纜，密封圈為單孔密封圈，無法保證壓緊和密封電纜；扁型電纜引入圓形密封圈的引入裝置，無法保證壓緊密封；多余的引入口未用專用封堵件封堵；隔爆型電氣設備引入裝置的壓緊螺母為塑料材質等。這些問題都會導致防爆性能失效。

2.7接地問題

在爆炸危險場所內防爆電氣設備的金屬外殼都必須進行可靠接地，防爆電氣設備一般都有內接地和外接地兩個接地連接件，在安裝時，電源的零線應與設備的內接地可靠連接，外接地應與專用接地線可靠連接。如果不接地或接地連接不可靠，都會影響設備的防爆性質。

3.改進措施

（1）引入口處無密封圈，安裝時用填料封堵某些施工作業人員為圖方便，在電纜穿過設備引入口后，常把防爆電氣設備引入口處的密封圈直接丟棄，改用阻火膠泥來堵塞，并以為可以阻止外部爆炸性氣體進入設備內部從而起到防爆的作用。其實不然，首先隔爆型電氣設備引入口處密封圈有兩個作用，一是夾緊電纜，防止電纜拔脫；二是實現引入口處致密封堵，防止內部產生爆炸產生的火焰向外界擴散。通常阻火膠泥為軟膠泥，不能起到隔離密封的作用，因此不能當作密封填料來使用。正確的安裝方法為：補齊對應的密封圈、墊圈，密封圈的內徑與電纜外護套外徑的配套符合要求。重新接線，電纜護套穿入壓緊元件、墊圈、密封圈后，旋緊壓緊元件，彈性密封圈壓緊后，則可將電纜沿圓周均勻地被擠緊。

（2）外殼上存在改裝的電纜引入口在安裝施工過程中，最常見的就是：由于進線引入口不夠，擅自在隔爆型控制箱外殼上自行開進線孔，某平臺振動篩房內隔爆型電氣控制箱，私自在外殼上開孔進線。因為孔處達不到隔爆螺紋要求，一旦內部發生爆炸，火焰會沿著開孔處向外傳播。防爆電氣設備改動后需將改動的圖紙和相關說明交到原檢驗單位備案，重新審查并檢驗合格后，方能再次進行使用。

（3）對于海上平臺來說，一般問題通常是安裝人員造成的，可從兩方面把控風險，一是在平臺建造初期，從到貨驗收到安裝調試，請有資質的防爆電氣檢測人員進行全方面把關；二是提高安裝施工人員的防爆電氣設備安裝施工水平，這就要加強對安裝人員定期進行防爆知識相關內容的培訓或繼續教育，實施從業企業和人員的資質考評制度，從而規范防爆電氣安裝；同時還要建立全面科學、合理、有效的管理體系，規范安裝流程，加強安裝監管，避免安裝人為因素造成的安裝缺陷所導致的防爆電氣設備性能降低或失效。

4.結語

防爆型電氣設備在石油生產平臺上是非常必要及關鍵的配備，正確安裝和使用防爆設備及做好防爆措施是防爆設備正常工作的重要保障，只有將這兩點緊密結合起來，才能從根本上杜絕油氣開采時的爆炸風險，以保證平臺作業的安全和質量。

參考文獻：

[1]殷紅.海上平臺防爆電氣設備常見問題淺析[J].電氣防爆，2013.