某平台危险区域防爆设备质量控制

闵 振，姜 磊

(1.烟台打捞局，山东 烟台 264000；2.烟台中集来福士海洋工程有限公司，山东 烟台 264000)

0 引言

深水半潜式钻井平台是高附加值的钻井平台，考虑其将要作业的海域情况，为了保证作业连续性，需要承受一般船舶难以承受的恶劣环境。挪威北海石油储藏丰富，是各石油公司争相竞争之地，但其恶劣的气候环境，使钻井平台的建造质量显得尤为重要。2010年4月发生的墨西哥湾深水半潜式钻井平台爆炸事故，是由于井喷油气泄漏遇到引燃源后发生爆炸的，造成了巨大的经济损失和环境污染[1]。可见，危险区域的防爆设备质量与整个平台安全息息相关，对其进行严格控制是项目管理的关键，也是挪威石油管理局对进入其管辖领域内平台安全的重点关注点。

目前深水半潜式钻井平台已经发展到第七代，但国内的海洋工程配套装备发展缓慢[2-4]。在整个平台建造过程中，危险区域防爆设备的质量控制对于国内海洋工程建造企业来说是比较薄弱的环节。本文以某半潜式钻井平台危险区域防爆设备质量控制为研究对象，首先介绍钻井平台危险区域和防爆设备种类，其次分析防爆设备质量控制难点和防爆设备质量控制过程。

1 钻井平台危险区域介绍

1.1 危险区域定义及分类

根据国际电工委员会(IEC)IEC 60079-10标准中针对危险区域的描述，危险区域定义为：易燃易爆的蒸汽、油气、尘埃或爆炸物通常聚集的区域。危险区域划分为三类：

区域 0：在这危险区域内，易燃气体是连续存在的，或长久存在。

区域 1：在这危险区域内，易燃气体是可能存在的，或偶尔的存在。

区域 2：在这危险区域内，易燃气体是不大可能存在的，或罕见而短期存在。

1.2 防爆设备种类

经过技术与法律上的整顿，为了方便欧共体会员自由贸易，欧盟采用了防爆(94/9/EC)指令。从2003年6月30日起，在欧洲ATEX指令是强制性的[6]。在危险区应用的设备必须符合防爆要求。

防爆设备种类1：特高保护等级，适用于在易燃气体是连续的存在或长期存在的。

防爆设备种类2：高保护等级，适用于在易燃气体是可能存在的或偶尔存在的。

防爆设备种类3：正常保护等级，适用于在易燃气体是不大可能存在，或罕见而短期存在的。

海洋钻井平台工作时危险区域内产生的油气对于平台是极其危险的，而最容易产生火源的地方就是在防爆设备的内部[4]。为避免灾难的发生，海洋平台的设备选择必须满足平台所划分的危险区域的最低要求，并严格按照设备安装手册安装，以便达到设备的防爆等级。

2 钻井平台危险区防爆设备质量控制难点

(1)施工人员专业素质不高，许多现场施工人员没有经过相应的培训，或是没有熟练掌握技术工艺要求。

(2)技术部门对于防爆区域的划分、设备选择内部沟通不足，造成后续检验困难，最终的防爆设备列表要等到近于完工状态才能更新完毕。

(3)前期设备安装报验、后期完工报验、最后调试报验项目中都没有专门的防爆设备报验项目。

(4)船东采购的防爆设备列表没有形成统一管理，造成核对难度大。

(5)船厂并未对技术规格书中关于防爆设备的要求引起足够的重视。

3 钻井平台防爆设备质量控制过程

3.1 提升自身专业素质

经过多座平台的建造经验以及船级社、船东的重视，船厂开始逐渐加大对防爆设备的质量控制，并于2016年专门派人到新加坡学习了ATEX防爆技术，取得了相应的防爆技术合格证书。在车间组建了专门的电气设备安装培训道场，用于所有参与防爆设备电气安装人员的培训、考试。考试合格后，颁发合格证书，贴于帽子上方。防爆设备安装必须持证上岗。对于半年内未从事该工作的人员，需要重新考试合格后方能上岗。

3.2 强化技术专业化团队

技术是整个项目建造的源头，要想将防爆问题解决，答案还是在技术。技术部门组建专业的防爆技术团队，在设计最初识别防爆区域，并和相应的防爆设备选型一一对照，加入到采购协议内，以便进货检验时增加一道质量检验关卡，将不符合技术协议中防爆要求的设备提前反馈。对于后期修改产生的变动，技术部门应告知下游采购、生产人员，并及时更新技术图纸。为了解决此类技术问题， 信息管理中心建立了网络共享平台，技术部门能够将图纸上传至平台，检验人员能够随时查阅，以便能够拿到第一手资料，保证防爆设备达到技术要求。

3.3 建立防爆设备检验控制点

由于某半潜式钻井平台的检验控制点和机械完工检查点中没有专门对于防爆设备的控制，为了实现对防爆设备的有效控制，技术部门、生产部门、质检部门经过多次讨论，研究制定了电气设备检验控制点，增加了检验防爆设备安装后报验检验点。技术图纸首先标识出各类危险区域，将不低于危险区域内的防爆设备选型标记在图纸上，形成相应的防爆设备技术列表。生产人员按照技术图纸施工，将防爆设备安装于指定位置，按照工艺技术要求施工。质量控制人员将图纸与现场的设备进行比对，并按防爆设备的安装要求进行检验。防爆设备检验点及要求见表1。

表1 防爆设备检验点及要求

3.4 制作防爆设备清单

某半潜式钻井平台危险区域划分复杂，处在危险区域内的防爆设备数量为2 000～3 000，且种类繁多，因而建立危险区域防爆设备清单是实现对危险区域设备进行追踪的有效手段。该设备列表包含设备名称、标签编号、所属系统、类型、位置、防爆等级(防爆型式、气体等级、温度、填料函等级、防护等级)、防爆认证机构、防爆证书号、防爆证书有效期等，其中设备的信息应该由技术部门提供。但是由于没有完整的信息数据库，造成很多信息都是在后续的现场检验中不断更新完善的。

3.5 思想重视

船厂对技术规格书的要求并不重视，没有提早识别防爆区域的设备要求。随着船东和船检部门对危险区域的设备检查的高度重视，在平台建造过程中多次要求船厂提供防爆设备列表，船厂逐渐重视对防爆设备控制工作，船厂对后续项目从源头加强管理控制，并在建造过程中安排专门检验进行控制，安装后巡检控制。

3.6 安装后巡检

由于危险区域防爆设备的全面检查介入较晚，所以可能会有安装后未检验的防爆设备。而现场巡检就是对正常报验控制方法的有效补充。对于某半潜式钻井平台的巡检，在平台建造中期时，检验人员开始制定防爆设备巡检计划，直至项目交付。抽检按照两周进行一次联检行动，邀请船级社专家参与，从防爆设备列表中抽取，搜集图纸证书资料等。现场目视检验分为一般检验、详细检验和检查配合。一般检查是指为了获取设备运行安全可靠的结论而采取不拆卸设备检验，包括用肉眼而不用检测设备或工具识别的明显缺损的检查，如螺栓丢失、电机风扇与风罩碰撞、螺栓松动、紧固件严重锈蚀等，一般检查不要求打开外壳或设备断电。详细检查是指为了获取设备运行安全可靠的结论而采取的拆卸设备或局部拆卸设备，并辅以一些测试措施而进行的检查活动，包括只有打开外壳或采用工具或检测设备才能识别的明显缺陷的检查，如隔爆面锈蚀、接线端子松动、电缆引入装置中密封圈与电缆选型不匹配等，详细检查要求在设备断电后进行。检查配合指现场检测需委托指定熟悉电气、仪表检修人员陪同的检查。

4 结论

某半潜式钻井平台建造中的防爆设备问题主要可以归结：

(1)防爆设备选型问题。本是危险区域，但没有使用防爆设备；防爆设备及其附件不满足危险区域的使用要求，设备自带的填料函不满足要求；防爆设备位置修改后没有重新识别设备的防爆等级。此类问题属于技术问题，经过组建内部专业团队，并建立共同协作平台，使得上下游沟通更顺畅，能够有效地在系列项目上减少此类问题的再发生。

(2)施工问题。填料函安装达不到防护要求；填料函选择不正确；这类问题是由于生产施工人员专业培训没有达到要求。发现该类问题，需要及时反馈至电装车间培训道场，有针对性地对施工人员进行培训，降低施工问题的产生。

防爆设备质量管理在国内海洋工程领域基本处于起步阶段，但是随着国内海洋工程装备的快速发展，以及不断地吸收和引进先进的管理理念，防爆设备质量管理能力一定会不断提高。