石油鉆井系統中防爆設備的維修與管理

陳寧生，李 勇，李 莉，徐天寧，王亞紅

（中石油川慶鉆探公司長慶鉆井總公司，陜西西安 710021）

0 引言

石油作為經濟發展的血液，是一種不可再生資源，與人們的衣食住行有著密切關系，石油資源不僅能夠影響國家和地區的發展，也是衡量國家綜合實力的重要標準[1-3]。隨著社會經濟的快速發展，近年來，石油能源的需求量逐年大幅度增加[4-5]。石油價值是通過開采、加工實現的，在石油的開采加工過程中，通常采用電機帶動各個設備實現運轉、輸送等操作。由于機械設備在電力驅動時會產生電火花，引燃石油中的可燃物，發生燃燒、爆炸、閃爆等安全事故，隨著開采量的不斷增加，給人民生命財產安全和環境帶來了極大的危害和隱患，產生的社會負面影響也危害著國家和企業的信譽[6-9]。

防爆設備是一種能夠有效避免石油開采電氣機械設備運行過程中產生電火花的裝置，對石油開采系統的安全保障發揮著重要作用[10-12]，電氣設備的防爆性能主要通過在裝置中引入防爆電源線來實現，引入方式包括密封圈式引入裝置、金屬密封環式引入裝置、澆筑固化填料密封式引入裝置等。防爆設備的初次安裝由相關單位進行，但后期鉆井隊搬遷使用時會導致防爆效果和密封性下降，如何保證防爆電氣設備的穩定運行，對于鉆井企業的安全生產至關重要，需結合目前常見的防爆設備問題，對防爆電氣設備的技術原理、常見問題、解決策略進行分析。

1 選擇防爆設備

1.1 防爆電氣設備原理

防爆電氣設備是具有爆炸防護措施的特殊電氣設備，同時也是潛在的點燃物。這使得防爆電氣設備一方面具有一定的防爆性能，可以預防油井爆炸事故的發生，保證油井生產安全；另外，防爆電氣設備在運行過程中，可能產生電火花和高溫面，會導致環境中可燃物質的燃燒或爆炸。防爆電氣設備的形式有正壓型、油浸型、澆封型、隔爆型和增安型等多種類型，所采取的防爆原理也存在一定差異。

1.2 防爆電氣設備選擇

防爆電氣設備作為鉆井平臺的重要安全保障，主要是防止爆炸事故的發生，降低生命財產損失[13]。在鉆井企業的防爆電氣設備選擇過程中，要充分了解易燃易爆物的物理化學性能，選擇適合的設備類型，在生產場地進行區域劃分，根據不同區域的防爆等級要求進行選擇，并綜合考慮場地的環境，充分發揮設備的防爆性能：①選擇的防爆電氣設備具有較強的抗腐蝕性，這樣才能保證鉆井開采過程中的安全，提高生產的效率；②鉆井平臺的防爆電氣設備選擇要遵循耐震性強的原則，保證設備的工作壽命和運行質量不會受到影響；③鉆井平臺的防爆電氣設備設計時，要配備專用的電路，保證電路運行過程中不發生短路、斷路、串電等問題的發生[14]。

2 常見問題及原因分析

在鉆井生產過程中，防爆設備有時會出現系列問題，給生產帶來一定隱患，只有分析防爆設備運行過程中的問題及原因，才能從根本上杜絕危險的發生。

2.1 設備原因分析

防爆電氣設備一般運行時間較長，運行過程中鉆井系統設備發生振動，使防爆電氣設備處于長期的振動環境下工作，因此設備需要具有一定的耐振性能，保證防爆電氣設備的運行不會受到影響。部件之間若發生碰撞、摩擦等現象，可能會導致防爆電氣設備發生裂痕或者劃傷，影響其使用效果。

2.2 人為原因分析

在防爆電氣設備運行過程中，技術人員的專業水平、管理水平對設備運行性能有較大影響。若技術人員存在經驗不足，一些生產企業的管理制度不完善，對防爆電氣設備技術人員的管理不到位，則無法保障防爆電氣設備維護與使用。防爆電氣設備在運行時會發生故障，如果不及時進行維修和日常的保養維護，會給鉆井生產帶來較大隱患，這需要相關人員定期對防爆電氣設備進行維護保養。

2.3 環境影響分析

鉆井設備的防爆電氣設備長期暴露于生產環境中，由于環境中含有一定量的腐蝕性化學物質和鹽類，防爆設備長期處于該環境中，會造成零部件的腐蝕與老化，使設備的工作性能和壽命受到一定影響，使防爆電氣設備性能下降。

2.4 設備管理重視程度分析

在石油鉆井生產過程中，一些管理人員往往重視大型機械設備的管理，忽視防爆電氣設備的管理工作，然而，鉆井系統中防爆電氣設備的維護和保養也十分關鍵。在生產過程中，企業的管理人員重視生產和成本管理，往往忽略了企業安全和相關機械設備的管理、性能提升，使防爆電氣機械設備運行過程中存在一定的安全隱患。

3 鉆井防爆電氣設備的控制難點

結合實際工作需求，分析鉆井防爆電氣設備的控制難點，主要包括以下3 點：①防爆電氣設備人員的專業技術水平普遍不高，許多現場施工和設備人員沒有經歷相關的技術培訓，學歷水平不高，現場經驗不足，導致防爆電氣設備的質量控制存在一定難度；②相關技術部門對鉆井生產防爆區域劃分和設備的選擇形式不科學，內部協調不夠，導致防爆設備的檢驗困難，最終設備列表需要完工后才更新結束；③在項目建設過程中，防爆設備前期的安裝報檢和后期的調試沒有經過專業部門進行校驗，導致設備運行不佳。

4 質量控制策略分析

4.1 提升技術人員專業素質、強化技術團隊

技術人員是整個項目推進的核心，只有擁有一支強大的技術團隊，才能保證生產的穩定進行。目前，鉆井油田的防爆電氣設備技術人員存在技術水平和實踐經驗欠缺等問題，在生產過程中極易導致設備使用和維護不夠，影響設備的防爆性能，引發安全事故。應在管理過程中強化技術人員的定期技術培訓工作，提升設備技術人員的技術能力。鉆井單位也可以通過培訓、考核等方式建立科學的設備技術人員機制，給予技術人員充分的晉升空間，激發技術人員的工作積極性。

4.2 建立防爆電氣設備的日常保養與事故應變機制

管理過程中，企業要結合現有實際情況，建立防爆電氣設備的保養與維修機制，制定科學的維修保養工作流程，保證生產和設備技術人員最大程度提升防爆電氣設備性能，保證生產安全。實現設備保養的常態化，建立完善的防爆電氣設備保養維修記錄，確保設備在最佳狀態下運行。

4.3 提高對防爆電氣設備管理重視程度

目前，鉆井單位的管理人員對井控設備的重視程度不夠，而管理人員的全局思維對生產安全有著決定性作用，只有增加企業管理人員對防爆電氣設備管理意識，才能保證防爆電氣設備的穩定運行，保證生產安全。

4.4 科學劃分防爆區域

在鉆井油田中，要對場區內進行科學的防爆區域劃分，依據防爆劃分相關標準進行防爆管理工作，提升鉆井區域的安全性。根據國家相關標準要求，我國的防爆區域一般分為3 類：①0 類危險區域，該區域連續長期地存在危險的爆炸性氣體；②1 類危險區域，該區域在鉆井作業時，會產生爆炸性氣體，例如鉆井過程中的振動泥漿篩室；③2 類危險區域，該區域在較短的時間內可能會產生爆炸性氣體。

5 結束語

對當前鉆井企業防爆電氣設備潛在的問題與安全隱患，以提高鉆井企業的防爆設備性能為宗旨，討論防爆電氣設備的維護、使用過程存在的問題和解決方案。討論了鉆井防爆電氣設備原理與設備形式的選擇，并從設備原因、人為原因、環境影響、設備管理重視程度等方面對鉆井防爆電氣設備的常見問題及原因進行分析，結合實際工作需求，進一步分析鉆井防爆電氣設備的控制難點，并闡述了鉆井防爆電氣設備的質量控制策略，為石油鉆井單位的防爆電氣設備性能提升和安全保障提供參考。