淺談自升式鉆井平臺危險區域電氣檢驗

王俊濤

摘 要： 針對自升式鉆井平臺危險區域電氣防爆的重要性，本文以海恒#6 CJ46型自升式鉆井平臺為例，對自升式鉆井平臺危險區域劃分的兩種標準（IEC和NEC）進行比較，并對自升式鉆井平臺上危險區域防爆電氣設備的類型和防爆電氣設備安裝檢驗的常見問題進行了論述。

關鍵詞： 自升式鉆井平臺;危險區域;防爆;電氣設備;電氣檢驗

引言

自升式鉆井平臺屬于海上移動式平臺，以下簡稱平臺。由于其定位能力強和作業穩定性好，在大陸架的勘探開發中居主力軍地位，是當前國內外應用最為廣泛的鉆井平臺。我司為天津海恒船舶海洋工程服務有限公司建造的CJ46型自升式鉆井平臺入ABS船級社，設計要滿足ABS MODU的要求，同時還需遵循IEC標準以及海恒#6的建造規格書。危險區域電氣設備的安裝質量及防爆性能是平臺安全的重要保證，因此危險區域的電氣檢驗極為重要，是平臺電氣檢驗工作中的重點。

一、平臺危險區域劃分的兩種標準

通常針對平臺特定的危險區域，選擇相應的防爆電氣設備，這是使用防爆電氣設備的基本原則。要做到這一點，就必須了解平臺危險區域是如何劃分的。

世界各國對平臺危險區域劃分不同，但大致分為兩大派系：我國和大多數歐洲國家采用國際電工委員會（IEC）的劃分方法，而以美國和加拿大為主要代表的北美國家則采用美國電氣規范（NEC）的劃分方法。平臺危險區域主要以爆炸性氣體環境出現的頻繁程度和持續時間為劃分依據的。中國與IEC標準一樣，將平臺危險區域劃分為三個，即0區（Zone0）、1區（Zone1）和2區（Zone2）。它們對應的定義如下：

0區：爆炸性氣體環境連續出現或長時間存在的場所。

1區：在正常運行時可能出現爆炸性氣體環境的場所。

2區：在正常運行時不可能出現爆炸性氣體環境，如果出現也是偶爾發生并且僅是短時間存在的場所。

北美國家將平臺危險區域劃分為兩個：

Division 1（1區）：在正常工作條件下，可能存在爆炸性或可燃性氣體混合物的場所。

Division 2（2區）：僅僅在故障條件下或其他異常情況下，偶爾地或短時間地存在爆炸性或可燃性氣體混合物的場所。

從定義可以看出兩個區域（Zone和Division）劃分的方法存在很大的差異，它們之間的近似對應關系見下表：

從表中可以看出，0區危險程度最高，1區其次，2區危險程度相對較低。本平臺采用IEC標準，危險區域沒有0區，只有1區和2區。本平臺的危險區域主要集中在懸臂梁區域和鉆臺面區域。1區主要有懸臂梁區域的泥漿處理間和月池。2區主要有鉆臺面區域。

二、平臺危險區域防爆電氣設備的類型

根據燃燒和爆炸條件的三要素即可燃物質、助燃物質和點燃源，可以采取不同的防爆措施，避免電氣設備成為點燃源。電氣設備要達到防爆的目的，可以制成不同的防爆型式。平臺上危險區域常見的防爆電氣設備類型主要有：隔爆型、增安型和本安型。

隔爆型電氣設備是指具有隔爆外殼的電氣設備。隔爆外殼是指能承受內部爆炸性氣體混合物的爆炸壓力，并阻止內部的爆炸向外殼周圍爆炸性混合物傳播的電氣設備外殼，其防爆標志為“Ex d”。平臺上常見的隔爆型電氣設備有隔爆型控制箱、隔爆型壓差開關、隔爆型氣體探測器等。隔爆型電氣設備適用于平臺上1區和2區安裝使用。

增安型電氣設備是指對正常條件下不會產生電弧或電火花的電氣設備，進一步采取措施，提高其安全程度，防止電氣設備產生電弧、電火花及危險高溫的電氣設備，其防爆標志為“Ex e”。平臺上常見的增安型電氣設備有增安型接線箱、增安型聲光報警器、增安型自動電話等。增安型電氣設備適用于平臺上1區和2區安裝使用。

本安型電氣設備是指內部所有的電路都是本安電路的電氣設備。本安電路是指在正常工作和規定的故障條件下，產生的任何電火花或任何熱效應均不能點燃規定的爆炸性氣體環境的電路，其防爆標志為“Ex i”。平臺上常見的本安型電氣設備有本安型感溫探測器、本安型手動報警按鈕、本安型限位開關等。本安型電氣設備適用于平臺上1區和2區安裝使用。

三、平臺危險區域防爆電氣設備安裝檢驗的常見問題

對于維護危險區域防爆電氣設備的整體性能而言，平臺上危險區域電氣安裝檢驗環節非常重要。很多自升式鉆井平臺危險區域電氣設備出現防爆性能失效的主要原因就在于危險區域防爆電氣設備安裝不規范。通過對平臺上危險區域防爆電氣設備的安裝檢驗，發現主要存在以下一些常見問題：

1.錯誤的認為防爆電氣設備一定就能滿足防水防塵等級要求，不考慮具體使用的環境條件。例如露天區域防爆電氣設備的IP等級不能滿足露天區域環境條件IP56的要求。

2.防爆電氣設備的銘牌缺失或被油漆等其他污染物覆蓋，無法核實電氣設備的防爆性能。

3.防爆電氣設備銘牌上的標志與廠家提供的防爆證書上的標志不完全一致。例如溫度組別、設備型號、證書編號等。

4.防爆電氣設備因其局部損壞或某部位使用了不防爆的元件，而使其防爆性能失效。例如防爆接線盒外殼破損;防爆接線盒未使用的孔使用了不符合防爆要求的元件封堵;防爆接線盒使用了非防爆填料函。

5.防爆電氣設備接地不完整或不滿足防爆要求。例如防爆電氣設備接地未做;接地柱上缺少平彈墊;接地柱和接地線的接觸面被油漆污染。

6.防爆電氣設備上防爆填料函與電纜不匹配，造成防爆失效。例如防爆插座、防爆揚聲器等。

7.防爆電氣設備上填料函的IP墊片缺失或損壞。例如防爆感溫探測器、防爆手動報警按鈕等。

8.包含內部點燃源，安裝在危險區域的1區且容積超過兩升的防爆電氣設備未使用堵泥填料函，不滿足IEC60079標準的要求。例如振動篩控制箱、刮泥器控制箱、除氣真空單元接線盒等。

9.錯誤的將防爆變徑和防爆堵頭一起使用，不滿足IEC60079標準的要求。例如防爆照明燈具、防爆自動電話等。

結語

綜上所述，自升式鉆井平臺危險區域較多，防爆電氣設備也較多，應選用合適類型的防爆電氣設備，使防爆電氣設備的安全性能滿足危險區域要求。危險區域防爆電氣設備的安裝質量事關平臺設施和人員的生命安全。進行平臺危險區域電氣檢驗時，應嚴格按照IEC60079系列相關防爆標準，逐一檢查核實，確保防爆電氣設備的安裝滿足相關要求。

參考文獻

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