某平臺危險區域防爆設備質量控制

閔 振，姜 磊

(1.煙臺打撈局，山東 煙臺 264000；2.煙臺中集來福士海洋工程有限公司，山東 煙臺 264000)

0 引言

深水半潛式鉆井平臺是高附加值的鉆井平臺，考慮其將要作業的海域情況，為了保證作業連續性，需要承受一般船舶難以承受的惡劣環境。挪威北海石油儲藏豐富，是各石油公司爭相競爭之地，但其惡劣的氣候環境，使鉆井平臺的建造質量顯得尤為重要。2010年4月發生的墨西哥灣深水半潛式鉆井平臺爆炸事故，是由于井噴油氣泄漏遇到引燃源后發生爆炸的，造成了巨大的經濟損失和環境污染[1]。可見，危險區域的防爆設備質量與整個平臺安全息息相關，對其進行嚴格控制是項目管理的關鍵，也是挪威石油管理局對進入其管轄領域內平臺安全的重點關注點。

目前深水半潛式鉆井平臺已經發展到第七代，但國內的海洋工程配套裝備發展緩慢[2-4]。在整個平臺建造過程中，危險區域防爆設備的質量控制對于國內海洋工程建造企業來說是比較薄弱的環節。本文以某半潛式鉆井平臺危險區域防爆設備質量控制為研究對象，首先介紹鉆井平臺危險區域和防爆設備種類，其次分析防爆設備質量控制難點和防爆設備質量控制過程。

1 鉆井平臺危險區域介紹

1.1 危險區域定義及分類

根據國際電工委員會(IEC)IEC 60079-10標準中針對危險區域的描述，危險區域定義為：易燃易爆的蒸汽、油氣、塵埃或爆炸物通常聚集的區域。危險區域劃分為三類：

區域 0：在這危險區域內，易燃氣體是連續存在的，或長久存在。

區域 1：在這危險區域內，易燃氣體是可能存在的，或偶爾的存在。

區域 2：在這危險區域內，易燃氣體是不大可能存在的，或罕見而短期存在。

1.2 防爆設備種類

經過技術與法律上的整頓，為了方便歐共體會員自由貿易，歐盟采用了防爆(94/9/EC)指令。從2003年6月30日起，在歐洲ATEX指令是強制性的[6]。在危險區應用的設備必須符合防爆要求。

防爆設備種類1：特高保護等級，適用于在易燃氣體是連續的存在或長期存在的。

防爆設備種類2：高保護等級，適用于在易燃氣體是可能存在的或偶爾存在的。

防爆設備種類3：正常保護等級，適用于在易燃氣體是不大可能存在，或罕見而短期存在的。

海洋鉆井平臺工作時危險區域內產生的油氣對于平臺是極其危險的，而最容易產生火源的地方就是在防爆設備的內部[4]。為避免災難的發生，海洋平臺的設備選擇必須滿足平臺所劃分的危險區域的最低要求，并嚴格按照設備安裝手冊安裝，以便達到設備的防爆等級。

2 鉆井平臺危險區防爆設備質量控制難點

(1)施工人員專業素質不高，許多現場施工人員沒有經過相應的培訓，或是沒有熟練掌握技術工藝要求。

(2)技術部門對于防爆區域的劃分、設備選擇內部溝通不足，造成后續檢驗困難，最終的防爆設備列表要等到近于完工狀態才能更新完畢。

(3)前期設備安裝報驗、后期完工報驗、最后調試報驗項目中都沒有專門的防爆設備報驗項目。

(4)船東采購的防爆設備列表沒有形成統一管理，造成核對難度大。

(5)船廠并未對技術規格書中關于防爆設備的要求引起足夠的重視。

3 鉆井平臺防爆設備質量控制過程

3.1 提升自身專業素質

經過多座平臺的建造經驗以及船級社、船東的重視，船廠開始逐漸加大對防爆設備的質量控制，并于2016年專門派人到新加坡學習了ATEX防爆技術，取得了相應的防爆技術合格證書。在車間組建了專門的電氣設備安裝培訓道場，用于所有參與防爆設備電氣安裝人員的培訓、考試。考試合格后，頒發合格證書，貼于帽子上方。防爆設備安裝必須持證上崗。對于半年內未從事該工作的人員，需要重新考試合格后方能上崗。

3.2 強化技術專業化團隊

技術是整個項目建造的源頭，要想將防爆問題解決，答案還是在技術。技術部門組建專業的防爆技術團隊，在設計最初識別防爆區域，并和相應的防爆設備選型一一對照，加入到采購協議內，以便進貨檢驗時增加一道質量檢驗關卡，將不符合技術協議中防爆要求的設備提前反饋。對于后期修改產生的變動，技術部門應告知下游采購、生產人員，并及時更新技術圖紙。為了解決此類技術問題， 信息管理中心建立了網絡共享平臺，技術部門能夠將圖紙上傳至平臺，檢驗人員能夠隨時查閱，以便能夠拿到第一手資料，保證防爆設備達到技術要求。

3.3 建立防爆設備檢驗控制點

由于某半潛式鉆井平臺的檢驗控制點和機械完工檢查點中沒有專門對于防爆設備的控制，為了實現對防爆設備的有效控制，技術部門、生產部門、質檢部門經過多次討論，研究制定了電氣設備檢驗控制點，增加了檢驗防爆設備安裝后報驗檢驗點。技術圖紙首先標識出各類危險區域，將不低于危險區域內的防爆設備選型標記在圖紙上，形成相應的防爆設備技術列表。生產人員按照技術圖紙施工，將防爆設備安裝于指定位置，按照工藝技術要求施工。質量控制人員將圖紙與現場的設備進行比對，并按防爆設備的安裝要求進行檢驗。防爆設備檢驗點及要求見表1。

表1 防爆設備檢驗點及要求

3.4 制作防爆設備清單

某半潛式鉆井平臺危險區域劃分復雜，處在危險區域內的防爆設備數量為2 000～3 000，且種類繁多，因而建立危險區域防爆設備清單是實現對危險區域設備進行追蹤的有效手段。該設備列表包含設備名稱、標簽編號、所屬系統、類型、位置、防爆等級(防爆型式、氣體等級、溫度、填料函等級、防護等級)、防爆認證機構、防爆證書號、防爆證書有效期等，其中設備的信息應該由技術部門提供。但是由于沒有完整的信息數據庫，造成很多信息都是在后續的現場檢驗中不斷更新完善的。

3.5 思想重視

船廠對技術規格書的要求并不重視，沒有提早識別防爆區域的設備要求。隨著船東和船檢部門對危險區域的設備檢查的高度重視，在平臺建造過程中多次要求船廠提供防爆設備列表，船廠逐漸重視對防爆設備控制工作，船廠對后續項目從源頭加強管理控制，并在建造過程中安排專門檢驗進行控制，安裝后巡檢控制。

3.6 安裝后巡檢

由于危險區域防爆設備的全面檢查介入較晚，所以可能會有安裝后未檢驗的防爆設備。而現場巡檢就是對正常報驗控制方法的有效補充。對于某半潛式鉆井平臺的巡檢，在平臺建造中期時，檢驗人員開始制定防爆設備巡檢計劃，直至項目交付。抽檢按照兩周進行一次聯檢行動，邀請船級社專家參與，從防爆設備列表中抽取，搜集圖紙證書資料等。現場目視檢驗分為一般檢驗、詳細檢驗和檢查配合。一般檢查是指為了獲取設備運行安全可靠的結論而采取不拆卸設備檢驗，包括用肉眼而不用檢測設備或工具識別的明顯缺損的檢查，如螺栓丟失、電機風扇與風罩碰撞、螺栓松動、緊固件嚴重銹蝕等，一般檢查不要求打開外殼或設備斷電。詳細檢查是指為了獲取設備運行安全可靠的結論而采取的拆卸設備或局部拆卸設備，并輔以一些測試措施而進行的檢查活動，包括只有打開外殼或采用工具或檢測設備才能識別的明顯缺陷的檢查，如隔爆面銹蝕、接線端子松動、電纜引入裝置中密封圈與電纜選型不匹配等，詳細檢查要求在設備斷電后進行。檢查配合指現場檢測需委托指定熟悉電氣、儀表檢修人員陪同的檢查。

4 結論

某半潛式鉆井平臺建造中的防爆設備問題主要可以歸結：

(1)防爆設備選型問題。本是危險區域，但沒有使用防爆設備；防爆設備及其附件不滿足危險區域的使用要求，設備自帶的填料函不滿足要求；防爆設備位置修改后沒有重新識別設備的防爆等級。此類問題屬于技術問題，經過組建內部專業團隊，并建立共同協作平臺，使得上下游溝通更順暢，能夠有效地在系列項目上減少此類問題的再發生。

(2)施工問題。填料函安裝達不到防護要求；填料函選擇不正確；這類問題是由于生產施工人員專業培訓沒有達到要求。發現該類問題，需要及時反饋至電裝車間培訓道場，有針對性地對施工人員進行培訓，降低施工問題的產生。

防爆設備質量管理在國內海洋工程領域基本處于起步階段，但是隨著國內海洋工程裝備的快速發展，以及不斷地吸收和引進先進的管理理念，防爆設備質量管理能力一定會不斷提高。