海上石油平臺防爆電氣設備的維護

劉剛

中海油田服務股份有限公司鉆井事業部 天津 3 0 0 0 0 0

1 海上石油平臺防爆電氣設備常見的安全隱患

1.1 非防爆電氣設備用于爆炸危險性環境中

在對平臺的檢查過程中，發現危險區域使用的溫濕度傳感器、鐘表和現場施工人員使用的線軸、電動工具等通常為非防爆電氣設備。爆炸危險場所使用非防爆設備，直接構成安全生產隱患，后果嚴重。

1.2 選型錯誤

防爆電氣設備應根據爆炸危險區域的等級和爆炸危險物質的類別、級別和組別選型。在對平臺的檢查過程中，發現系統中部分電氣設備選型錯誤的情況較多。Ⅱ類環境選用I類設備或爆炸性氣體環境選用粉塵環境用設備均為選型錯誤的典型案例。錯誤的選型易造成所選設備不適用于所安裝的環境，不能有效防爆[1]。

1.3 防爆電氣設備外殼破損及緊固件缺失

防爆電氣設備外殼破損及緊固件的缺失會導致其防爆性能的失效，特別是隔爆型電氣設備和增安型電氣設備。隔爆型電氣設備是依靠隔爆外殼的強度和隔爆接合面間隙來達到防爆目的，一旦外殼破裂或緊固件缺失防爆性能即將失效。

1.4 隔爆面銹蝕嚴重

隔爆型電氣設備是平臺上使用最多的防爆電氣設備，由于平臺上鹽霧、潮濕、高溫等環境條件影響，加之缺乏日常有效維護，平臺上使用的隔爆型電氣設備的隔爆面銹蝕問題比較普遍。隔爆面銹蝕會導致設備內部發生爆炸時加速火焰的傳播，降低了設備的隔爆性能，嚴重時會使其防爆性能失效。

1.5 隔爆接合面間隙超差

隔爆接合面間隙是隔爆型防爆電氣設備的重要參數之一，隔爆型電氣設備是通過接合面較小的配合間隙和一定的配合長度來冷卻和阻止火焰傳播以達到隔爆目的。防爆標準對隔爆外殼的隔爆接合面的間隙按外殼容積和防爆類別有嚴格的規定，間隙超過標準規定值，其隔爆性能將降低或完全失效。例如，一臺防爆線箱的蓋和殼體的接合面間隙為1.0mm，遠遠大于標準規定值，已失去隔爆性能。

2 海上石油平臺常見防爆設備的維護

對于非防爆電氣設備用于爆炸危險性環境中、選型錯誤和假冒偽劣產品用于爆炸性危險環境中這三類問題，建議停止使用并按照相關標準規定重新選型更換。對于防爆電氣設備使用過程中存在未經批準的修改、防爆性能失效、安裝、維護和接地問題，建議根據具體問題按照標準要求整改，確保應用于海上平臺爆炸危險場所內的防爆設備性能完好、功能正常。隔爆間隙超差和隔爆面銹蝕嚴重的設備，應進行檢修。檢修后應經過國家認可的防爆電氣產品檢驗機構進行重新檢驗，經過檢修不能恢復原有防爆性能等級的，可降低防爆等級或降為非防爆電氣設備使用，或者報廢。電氣設備采用電纜配線時，應注意密封圈、墊圈與對應的電纜是否匹配，并充分被壓緊螺母壓緊，將塑料材質壓緊螺母更換成金屬材質壓緊螺母；同時，應注意一個引入口內只允許有一根電纜引入，不能將多根電纜同時從一個引入口內引入；設備未使用的引入口，應配置相應防爆類型的封堵件

2.1 合理劃分危險區域

在海洋鉆井平臺中，應該對爆炸危險區域進行劃分，以提高鉆井平臺的安全性，便于統籌管理。我國石油防爆區域主要劃分為3類：①0類危險區域，主要指持續或者長時間儲存具有爆炸性的混合氣體，比如燃氣密封艙及石油存放區都屬于0類危險區域。②1類危險區域，指在鉆井過程中有爆炸性氣體存在的區域。③2類危險區，指短時間內可能產生易燃易爆混合氣體的區域，常用的2類危險區有日常泥漿池室和鉆井臺下方等。為了降低海洋石油鉆井平臺爆炸發生的可能性，應對危險區域進行嚴格劃分，分類規范管理，嚴禁在危險區任意出入。

2.2 做好隔爆面維護

隔爆面參數是防爆設備保持防爆性能的重要參數。當隔爆型設備沒有按照標準要求進行維護和保養時，容易造成隔爆面腐蝕，破壞隔爆面粗糙度，導致絕緣防爆性能失效。打開隔爆外殼后，應徹底清潔所有隔爆接頭，并涂上適當的油脂，以防止腐蝕和加強天氣保護。標準規范沒有明確指出哪一種潤滑脂是合適的。目前使用和驗證的防火表面保護油脂是204-1防銹油和長城牌7903耐油密封油脂。當隔爆設備在維護過程中發現銹蝕時，應使用非金屬刮板和無腐蝕性清洗液清除隔爆表面的銹蝕[2]。

2.3 做好緊固件的維護

緊固件是保證隔爆面平整、封閉的必備部件，在隔爆設備的防爆性能中起著重要的作用。本標準要求所有防爆設備的緊固件齊全，防松措施齊全，彈簧墊圈平整。緊固件生銹會降低其強度，無法保證其防爆性能。當緊固件因腐蝕需要更換時，只能使用制造商設計的類似部件進行更換，其型號規格和抗拉強度與原設備相同。這就要求在購買設備時保留設備說明書，并按照說明書要求更換緊固件。在維修過程中，扣件損壞時，應按照GB3836.13-2013《爆炸性環境第13部分：設備的修理、檢修、修復和改造》第4.2.2.2.11條視情況進行修理，當無法修理時只能更換設備。

2.4 引入裝置的維護

隔爆型設備的引入裝置是保持外殼隔爆性能不可缺少的部分。目前海上石油平臺應用的引入裝置有填料函式和壓緊橡膠密封圈式兩種形式。填料函式引入裝置相對而言是非常耐用的，除非進行線路改造，一般不需要打開維護就能保持良好的密封性能。密封圈式引入裝置則不然，其采用壓緊螺母擠壓密封圈變形壓緊電纜實現隔離密封。密封圈雖然經過了耐熱耐寒試驗但也是有使用壽命的，在進行設備的檢查維護過程中，可以根據密封圈的使用情況確定適合的更換周期。

總的來講，只有實現有效的管理和維護才能持續地保持海上石油平臺防爆設備的防爆性能[3]。