防爆电气设备在海洋石油平台上的应用

许 鹏

（中海油能源发展装备技术有限公司，天津 300452)

在20世纪初期，我国曾出现“贫油论”等言论，但是在20世纪50年代末期，我国通过物质勘探在临海发现大量的石油资源，可满足我国工业发展所需。防爆电气设备是保证海洋石油开采安全性的重要设备，所以应该重视设备的选型设计问题，并对其现存的质量安全问题进行分析，保证其采用的安全性。

1 海洋石油开采概述

我国自20世纪50年代就已开始重视海洋石油开采开发，并在20世纪70年代取得一定成果。海洋石油开采就是在海洋中完成石油开采集输任务，与陆地石油开采不同，海洋石油开采需借助海洋石油平台完成，很多设备需要具备深水作业及耐严苛环境的性能，便于水下勘探、钻井。海洋石油开采工作难度较大，危险性较高，整体救援难度较大。近年来，我国十分注重海洋石油平台的施工安全，通过使用防爆电气设备可对空气浓度有效监控，避免发生爆炸现象，保证海洋石油开采的安全性。设备设计人员应从海洋石油平台的实际运行情况出发，完成设备的安全设计，保证其运营安全、稳定。

2 海洋石油钻井平台危险因素

2.1 危险区划分

海洋石油钻井平台根据海上固定平台安全规则及 API RP 500 石油设施电气设备安装一级一类和二类危险区划分推荐做法（SY/T10041）划分危险等级区域，危险区可分为三种，分别是1区、2区和0区。0类危险区：在正常操作条件下，连续出现达到引燃或爆炸浓度的可燃气体或蒸汽区域，1类危险区：在正常操作条件下，断续或周期性出现达到引燃或爆炸浓度的可燃气体或蒸汽区域；2类危险区：在正常操作条件下，不大可能出现达到引燃或爆炸浓度的可燃气体或蒸汽，但在不正常操作条件下有可能出现达到引燃或爆炸浓度的可燃气体或蒸汽区域。在实际海洋石油钻井平台之中，具有较大危险性的0区较小，大部分的区域均为1区和2区，其中2区的范围较大，爆炸性事故的发生率较低。随着海洋石油开采设备的不断更新换代，2区的范围将会逐渐扩大。

2.2 防爆电气设备的应用

根据国家相关标准可知，在海上石油开采过程中，可燃性气体的燃烧温度并不相同，可分为6个温度标准，电气设备在使用的过程中全面对应可燃气体的温度标准。防爆电气设备被分为6个组别，根据允许表面温度分为450℃、300℃、200℃、135℃、100℃或85℃。现在海洋石油开采平台中的防爆电气设备共分三种级别，分别是Ga级、Gb级和Gc级，设计人员可根据海上石油开采平台各个区域的可燃性气体挥发概率和浓度选择设备安全型号等级，以便让设备在该区发挥应有作用。在设备安装之后，在设备上添加相关防爆等级标志，让相关使用方了解该区域的危险等级。

3 海洋石油平台中防爆电气设备的应用分析

3.1 海洋石油平台防爆电器设备接地

若爆炸气体所处环境危险性较高，可以将电器设备的金属外壳接地。如表1所示，1区电器设备、2区除照明之外的其他设备，均需要应用专门的接地线。如果某一护管当中出现接地线、相线共同辐射的情况，需要保证接地线与相线的绝缘能力相同。这样一来，具有爆炸性的气体在危险性较高的环境当中，金属管线、电缆金属包皮只能用于辅助接地线。

表1 海洋石油平台的危险区域电气设备防爆型式表

对于2区当中的照明设备而言，可借助具有可靠电气连接金属管线系统进行接地，但需注意的是，所选接地线不得输送易燃物质。在将铠装电缆引入到电气设备的过程中，接地芯线通常同设备的内接地螺栓相连接，并且其外部的钢带需要连在设备的外接地螺栓上。

3.2 海洋石油防爆平台电气设备存在的问题

（1）爆炸危险区域当中，防爆电气设备应用不合理，或经常出现防爆电气设备标识与其实际设备不符的情况。

（2）经常出现防爆电气设备的铭牌标识模糊、损坏、缺失等情况，无法有效辨认出防爆标志、防爆合格证号等重要信息。

（3）长时间使用下，防爆电气设备外壳容易磨损，还会发生密封装置损坏的情况。不仅如此，长时间的使用还会导致设备紧固件丢失，缺少很多防松零件。最后，防爆电气设备的内接地、外接地不符合相关要求标准。

4 海洋石油平台中防爆电气设备的管理措施

4.1 科学选型

海洋钻井平台的工作环境较为复杂，危险性较大，因此设计人员应科学选型以保证海洋钻井平台的安全性。设计人员应根据海洋石油平台实际运行情况和危险区域划分情况选择设备型号。海洋石油平台中的防爆电气设备常年在海洋环境工作，需要具有良好的耐腐蚀能力，所以应选择抗腐蚀能力强的设备。为保证防爆电气设备的运行安全，工作人员应在电气设备周围设置安全防护设备，从而合理延长电气设备的使用寿命，使其可持续保障平台安全运行。另外在设备运行过程中会受到海洋潮汐的影响，可能会导致设备不能稳定运行，所以选用的防爆安全电气设备应具有一定的抗震性。设备的抗震性也会直接影响海上石油开采过程的安全和稳定性。

4.2 科学安装使用

在选用合适的防爆设备后，现场专业工作人员应对其合理安装，避免因安装不到位影响设备性能。设备安装人员应在项目组或厂家人员的指导下，按照相关安装技术文件进行安装。存在较多的安装问题是在安装设备过程中电缆布置走向不合适，对设备运行造成影响，在电缆布置走向时，应注意三点：动力及控制电缆分离布置，屏蔽通信电缆以及将电缆垂直固定。在使用防爆电气设备时，注意科学使用，应为实际操作人员培训新设备的相关使用方法及注意事项，避免操作人员误操作或不了解使用方法对设备运行造成影响。生产过程操作人员应对防爆电气设备进行科学养护，降低设备故障率，管理人员应该积极培养员工的安全责任意识，提高维护人员的工作能力，制定科学的养护计划，保证防爆电气装置安全运行。

5 结语

我国海上石油资源较为丰富，因此今后我国会大力发展海洋石油开发开采项目。为保证海洋钻井平台能够安全运行，钻井平台上的防爆电气装置及设备能否安全稳定运行是保证海上石油生产的重要一环。为保证平台能够安全运转，设计人员应该根据平台危险区域划分选择设备等级和型号。在安装的过程中保证专业施工人员科学安装，做好防护措施。并且还应让设备实际操作维修人员定期检修，保证设备平稳运行。