海上石油平台防爆电气设备安全问题及改进措施

亢新勇

摘 要：目前，海洋石油平台大都由钻井平台与生产平台两部分组成，在海油开采和生产过程中会产生很多可燃性的气体或粉尘，这些气体或粉尘极易引起爆炸。因此要必须视海洋石油平台防爆电气设备的安全问题，防止爆炸事故的产生。

关键词：海上石油平台；防爆电气设备；安全问题；改进措施

1.海洋石油平台危险区域划分

目前对于危险区域的划分规则，按照不同的标准有不同的划分方法，常见的按照国标将危险区域划分为0区、1区和2区。划分的依据主要是在正常的操作条件下，出现达到引燃或者爆炸浓度的可燃性气体的频率和时间。而海洋石油平台常规的划分是依据SY/T10041-2002石油设施电气设备安装一级一类和二类区域划分的推荐做法。这个推荐做法是应用的北美APIRP500标准。根据这个标准，将危险区域划分为三级区域。一级区域指的是在正常操作条件下，在空气中存在或者可能存在易燃气体或油蒸汽，其浓度足以形成爆炸或易燃混合物。二级区域易燃物为可燃性粉尘，三级区域易燃物为可燃性纤维和悬浮物。海洋石油平台的危险源就是天然气或者油蒸汽，没有粉尘，所以属于一级区域，一级区域还分为一级一类区域和一级二类区域，这两类区域主要的区别就是出现可燃性气体的频率和时间不同。两种不同的划分其实原则上差不多，国标中的0区和1区基本等同于一级一类区域，而2区则基本等同于一级二类区域。

2.防爆电气设备常见的安全问题

2.1非防爆电气设备用于危险区域

在对平台的检查中发现，危险区域使用的空调、配电箱、电动机个别的为非防爆电气设备，在爆炸危险场所使用非防爆电气设备，这会给使用场所造成重大安全隐患，后果严重。

2.2防爆电气设备结构更改

在现场检查中发现，有的防爆电气设备在安装使用过程中进行了结构更改，破坏原有设备的防爆结构，使更改后的设备失去了防爆性能。例如，一台防爆接线箱盖上增加了三个仪表，这样一是降低了接线盒盖的强度，二是接线箱盖失去隔爆性能。一台隔爆型加热器法兰的隔爆接合面处增加了橡胶垫，这样会导致隔爆接合面失去隔爆性能。

2.3防爆电气设备外壳破损及紧固件缺失

防爆电气设备外壳破损及紧固件的缺失会导致其防爆性能的失效，特别是隔爆型电气设备和增安型电气设备。隔爆型电气设备是依靠隔爆外壳的强度和隔爆接合面间隙来达到防爆目的，一旦外壳破裂或紧固件缺失防爆性能即将失效。而增安型电气设备对外壳防护等级要求较高，外壳破损将使产品失去防护性能从而导致防爆性能失效。

2.4隔爆面锈蚀严重

隔爆型电气设备是平台上使用最多的防爆电气设备，由于平台上盐雾、潮湿、高温等环境条件影响，加之缺乏日常有效维护，平台上使用的隔爆型电气设备的隔爆面锈蚀问题比较普遍。隔爆面锈蚀会导致设备内部发生爆炸时加速火焰的传播，降低了设备的隔爆性能，严重时会使其防爆性能失效。

2.5隔爆接合面间隙超差

隔爆接合面间隙是隔爆型防爆电气设备的重要参数之一，隔爆型电气设备是通过接合面较小的配合间隙和一定的配合长度来冷却和阻止火焰传播以达到隔爆目的。防爆标准对隔爆外壳的隔爆接合面的间隙按外壳容积和防爆类别有严格的规定，间隙超过标准规定值，其隔爆性能将降低或完全失效。例如，一台防爆线箱的盖和壳体的接合面间隙为1.0mm，远远大于标准规定值，已失去隔爆性能。

2.6电缆引入装置问题

电缆引入装置问题在海上平台也是常见的。主要有：一个引入口穿两根电缆，密封圈为单孔密封圈，无法保证压紧和密封电缆；扁型电缆引入圆形密封圈的引入装置，无法保证压紧密封；多余的引入口未用专用封堵件封堵；隔爆型电气设备引入装置的压紧螺母为塑料材质等。这些问题都会导致防爆性能失效。

2.7接地问题

在爆炸危险场所内防爆电气设备的金属外壳都必须进行可靠接地，防爆电气设备一般都有内接地和外接地两个接地连接件，在安装时，电源的零线应与设备的内接地可靠连接，外接地应与专用接地線可靠连接。如果不接地或接地连接不可靠，都会影响设备的防爆性质。

3.改进措施

（1）引入口处无密封圈，安装时用填料封堵某些施工作业人员为图方便，在电缆穿过设备引入口后，常把防爆电气设备引入口处的密封圈直接丢弃，改用阻火胶泥来堵塞，并以为可以阻止外部爆炸性气体进入设备内部从而起到防爆的作用。其实不然，首先隔爆型电气设备引入口处密封圈有两个作用，一是夹紧电缆，防止电缆拔脱；二是实现引入口处致密封堵，防止内部产生爆炸产生的火焰向外界扩散。通常阻火胶泥为软胶泥，不能起到隔离密封的作用，因此不能当作密封填料来使用。正确的安装方法为：补齐对应的密封圈、垫圈，密封圈的内径与电缆外护套外径的配套符合要求。重新接线，电缆护套穿入压紧元件、垫圈、密封圈后，旋紧压紧元件，弹性密封圈压紧后，则可将电缆沿圆周均匀地被挤紧。

（2）外壳上存在改装的电缆引入口在安装施工过程中，最常见的就是：由于进线引入口不够，擅自在隔爆型控制箱外壳上自行开进线孔，某平台振动筛房内隔爆型电气控制箱，私自在外壳上开孔进线。因为孔处达不到隔爆螺纹要求，一旦内部发生爆炸，火焰会沿着开孔处向外传播。防爆电气设备改动后需将改动的图纸和相关说明交到原检验单位备案，重新审查并检验合格后，方能再次进行使用。

（3）对于海上平台来说，一般问题通常是安装人员造成的，可从两方面把控风险，一是在平台建造初期，从到货验收到安装调试，请有资质的防爆电气检测人员进行全方面把关；二是提高安装施工人员的防爆电气设备安装施工水平，这就要加强对安装人员定期进行防爆知识相关内容的培训或继续教育，实施从业企业和人员的资质考评制度，从而规范防爆电气安装；同时还要建立全面科学、合理、有效的管理体系，规范安装流程，加强安装监管，避免安装人为因素造成的安装缺陷所导致的防爆电气设备性能降低或失效。

4.结语

防爆型电气设备在石油生产平台上是非常必要及关键的配备，正确安装和使用防爆设备及做好防爆措施是防爆设备正常工作的重要保障，只有将这两点紧密结合起来，才能从根本上杜绝油气开采时的爆炸风险，以保证平台作业的安全和质量。

参考文献：

[1]殷红.海上平台防爆电气设备常见问题浅析[J].电气防爆，2013.