海洋石油平臺在我國海洋石油工業(yè)的快速發(fā)展中起著至關重要的作用,平臺不僅肩負著原油開采、處理等功能,還要為原油儲運提供一定的空間。海洋石油平臺包含大量的油氣處理管線和電氣設備,容易發(fā)生可燃氣體泄漏,如果處理不當,可能會發(fā)生爆炸,因此在進行海洋石油平臺相關設計和作業(yè)時,要做好相應的措施,減少和避免爆炸事故的發(fā)生。
01
危險區(qū)劃分
海洋石油鉆井平臺根據(jù)海上固定平臺安全規(guī)則及 API RP 500 石油設施電氣設備安裝一級一類和二類危險區(qū)劃分推薦做法(SY/T10041)劃分危險等級區(qū)域,危險區(qū)可分為三種,分別是0區(qū)、1區(qū)和2區(qū)。
0類危險區(qū) :在正常操作條件下,連續(xù)出現(xiàn)達到引燃或爆炸濃度的可燃氣體或蒸汽區(qū)域;
1類危險區(qū):在正常操作條件下,斷續(xù)或周期性出現(xiàn)達到引燃或爆炸濃度的可燃氣體或蒸汽區(qū)域;
2類危險區(qū) :在正常操作條件下,不大可能出現(xiàn)達到引燃或爆炸濃度的可燃氣體或蒸汽,但在不 正常操作條件下有可能出現(xiàn)達到引燃或爆炸濃度的可燃氣體或蒸汽區(qū)域。
在實際海洋石油鉆井平臺之中,具有較大危險性的0區(qū)較小,大部分的區(qū)域均為1區(qū)和2區(qū),其中2區(qū)的范圍較大,爆炸性事故的發(fā)生率較低。
02
防爆電氣設備的應用
根據(jù)國家相關標準可知,可燃性氣體的燃燒溫度并不相同,可分為6個溫度標準,電氣設備在使用的過程中全面對應可燃氣體的溫度標準。防爆電氣設備被分為6個組別,根據(jù)允許表面溫度分為450℃、300℃、200℃、135℃、100℃或85℃。
目前海洋石油平臺中的防爆電氣設備共分三種級別,分別是 Ga 級、Gb 級和 Gc 級,設計人員可根據(jù)海上石油開采平臺各個區(qū)域的可燃性氣體揮發(fā)概率和濃度選擇設備安全型號等級,以便讓設備在該區(qū)發(fā)揮應有作用。在設備安裝之后,在設備上添加相關防爆等級標志,讓相關使用方了解該區(qū)域的危險等級。
03
存在的主要問題分析
在海洋石油平臺的防爆電氣設備的日常使用中,有很多問題是不可忽視的,為了避免突發(fā)情況出現(xiàn)影響海洋石油平臺的使用,造成人生傷害、環(huán)境破壞和財產(chǎn)損失,需要在日常使用過程中事先排查所有可能出現(xiàn)的情況,并且根據(jù)不同的情況提出有效的整改措施。比如電纜引入口的位置在實際進行封堵時,如果封堵的效果不好就有可能導致防爆性能失效。另外存在較多爆炸氣體的環(huán)境中,接地問題依然存在,有的是電氣設備的外殼有沒有完全接地,有的是內部接連線沒有連接,這些都有可能造成危險的發(fā)生。另外部分防爆設備的銘牌看不清或缺少防爆標志、防爆電氣固件缺失或防止松動的部件缺失、防爆電氣間隙的尺寸過大等,都會對影響海洋石油平臺的防爆能力。
分析這幾種問題存在的原因主要是兩個方面,第一是客觀環(huán)境影響,海洋石油平臺的自然環(huán)境較差,因此很多時候會出現(xiàn)腐蝕,鹽霧和霉菌的出現(xiàn)會加速腐蝕的情況。第二是人力因素影響,海洋石油平臺的防爆設備在安裝以及后期維護的過程中,相關人員專業(yè)素養(yǎng)并不達標,很容易在從購買、調試及安裝和后期使用環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題。對于客觀環(huán)境下的腐蝕情況,需要專業(yè)的技術人員作業(yè)才能夠進行科學的維修和保養(yǎng),才能發(fā)揮防爆設備的功用。
總體來說,海洋石油平臺上防爆電氣設備出現(xiàn)的問題可以歸為以下三類。
第一,防爆電氣設備在前期的采購、驗貨、安裝等環(huán)節(jié)可能沒有做到嚴格地管理與控制,使得一些不符合標準的設備進入到平臺之中,而且安裝的過程沒有得到嚴格把控,導致安全風險的存在,甚至在一些區(qū)域中使用了非防爆電氣設備,產(chǎn)生重大的安全隱患。
第二,在平臺上,安裝和維護電氣設備人員的技術不夠專業(yè),缺乏必要的安全意識,所以在日常的巡檢和設備維護過程中不能夠對潛在的風險進行識別,導致一些防爆的電氣設備在使用過一段時間后存在較大的安全隱患。
第三,外界環(huán)境的影響因素對于防爆電氣設各的使用有著較大的影響,一般來說,海上石油平臺處于潮濕、風浪、腐蝕和高溫的條件下,這些環(huán)境條件均會對防爆電氣設備的相關性能產(chǎn)生較大的影響,例如外殼的破裂、電氣設備表面腐蝕、防護墊老化等問題,這些現(xiàn)象的存在都會使得防爆電氣設備的防爆性能降低,進而引發(fā)安全事故。
04
海洋平臺防爆電氣設備常見的安全隱患
1、選型錯誤
防爆電氣設備應該根據(jù)不同的危險等級和類別來進行選型,一般在對平臺的檢查的過程中發(fā)現(xiàn)錯誤較多的地方則是在系統(tǒng)中部分電氣設備選型方面。如在爆炸性氣體環(huán)境采用粉塵環(huán)境用設備,Ⅱ類環(huán)境采用I類設備,上述都是典型的選型錯誤。所安裝環(huán)境如果不能配備正確的設備,有效防爆的目的則不能完成。
2、防爆電氣產(chǎn)品本身存在安全隱患
比如防爆電氣設備外殼出現(xiàn)破損現(xiàn)狀,防爆電氣產(chǎn)品銘牌缺失或者模糊不清,防爆增安復合型產(chǎn)品的隔爆腔和接線腔的隔離密封填料不符合要求。
3、設備使用不當造成的安全隱患
在對用于爆炸危險性環(huán)境中非防爆電氣設備檢查過程中,常常發(fā)現(xiàn)危險區(qū)域現(xiàn)場施工人員使用的手工具、溫濕度傳感器、儀表、電動工具等都是非防爆電氣設備。而在危險區(qū)域使用上述物品會導致直接構成安全生產(chǎn)隱患,嚴重造成人員財產(chǎn)雙亡。
4、使用防爆電氣設備未經(jīng)批準
海洋平臺電氣設備中的防爆設備往往的使用的過程中工作人員未能按照相關標準來操作,有些甚至對設備擅自更改。如將光源換成更大功率的,設備的溫度組別就會受到影響,如果最高溫度組別高于周圍環(huán)境,此光源很可能會成為引爆周圍環(huán)境因素,成為爆炸點,造成爆炸事故,后果不堪設想。
5、電氣設備安裝存在防爆安全隱患
電纜引入裝置不符合要求,多與進線孔用膠泥封堵,緊固螺栓不一致,防爆電氣設備電纜或導線引入口與鋼管直接連接,撓性管直接與設備相連,未安裝電纜引入裝置,隔爆設備安裝的電纜引入裝置與防爆型不符,隔爆型設備的隔爆接合面間隙過大,隔爆接合面銹蝕,獨立隔爆腔之間相互導通,無隔離密封措施,增安型設備未經(jīng)批準自行更換或者添加電氣元件。
05
海洋平臺防爆電氣設備的檢查和維護
1、外部檢查
a.進線裝置完好;
b.外殼緊固螺栓完好;
c.銘牌、標志牌完好;
d.通電試運行;查明故障并做好記錄;
e.接地端子完好;
f.外殼零部件完好。
2、內部檢查
不可猛烈敲打拆檢產(chǎn)品,必須要小心謹慎地對待以免造成新的破壞。如果拆檢產(chǎn)品出現(xiàn)拆卸困難或銹蝕,再拆卸時應涂抹松動劑再繼續(xù)工作。針對復雜的電氣設備,在拆卸的過程中應對零件部進行編號,減少因安裝而出現(xiàn)順序錯誤的情況現(xiàn)象。同時還要將拆卸下的零部件放到相應的容器里做歸納處理,防止零件丟失而影響后續(xù)工作。
3、電纜敷設檢查
對電纜敷設的檢查一種集中在電纜的走向,電纜框、電纜橋架、導線板、割焊電纜筒等各項施工工程的質量。施工所用材料是否提供相應的證書,是否合格。
對電纜橋架安裝進行檢查時,對所有電纜橋架的規(guī)格、型號是否符合施工圖紙要求等方面都要重點檢查。在割裂甲板的孔洞時不能損失其結構,位置和大小要適中,不能用電纜框在該電纜筒的地方,從而達到防水、防爆的目的。一般艙室頂壁的電纜敷設工作,都需要運用火焊、電焊等設備。如電纜筒、橋架、導線板等焊接工作,是否對集控臺、變壓器等安裝設備采取保護措要重點注意。
需要動用電焊、火焊將平臺主電纜通道上所有焊接工作完成,電纜的敷設還要等小設備安裝完畢后才能進行。盡量分開敷設應急電源電纜與電力電纜主電源電纜,分層敷設高低壓電纜。除此之外電力電纜與自控通信電纜也要進行分層敷設。已經(jīng)敷設完畢的電纜要做好標牌提醒,電纜敷設要做到整齊美觀。
4、危險區(qū)的檢測
海洋平臺電氣設備的重點檢驗工作則是危險區(qū)內電氣檢驗,電纜敷設是否滿足防爆要求是主要檢查之一。還要觀察危險區(qū)內的電氣接地是否滿足要求,所選用的電氣設備及安裝質量是否和危險區(qū)等級要求相符。
在海洋石油平臺日常作業(yè)的過程中,要高度重視防爆電氣設備的安全使用,要定期科學、合理地對防爆電氣設備和儀表進行檢查和維修,一方面,可以有效地保證海洋石油平臺作業(yè)的安全性;另一方面,還可以減少避免海洋石油平臺發(fā)生爆炸事故的概率,保障海洋石油平臺日常作業(yè)中能夠順利地開展。
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