海上生產設施危險區劃分探討

覃柳莎，李艷華，吳磊，孫伯娜，周燕

(1.海洋石油工程股份有限公司，天津 300451；2，中海石油(中國)有限公司天津分公司工程建設部，天津 300451)

0 引言

危險區是指生產設施上某個區域，在該區域內易燃氣體或蒸汽、易燃液體、易燃粉塵或可引燃的纖維或飛絮等原因而具有火災或爆炸危險存在的場所。根據形成爆炸環境概率的不同規范要求把各區域或設備劃分為一級0類區、一級1類區和一級2類區三種不同類型的區域。0區要求的設備防爆性能最高，2區要求相對最低。因此正確的危險區等級劃分對海上生產設施的設計和設備選型影響重大。但在實際工程實踐中，對于海上生產設施上某些區域的危險區劃分還存在不一致的看法和做法，有必要對這些不一致的做法進行深入的探討，以統一和規范海上生產設施的危險區劃分。

1 危險區劃分的標準規范

目前海上生產設施上參考使用的危險區劃分標準主要包括：美國石油協會的API RP 500和API RP 505[5]，國際電氣工程師協會及歐盟危險區劃分標準IEC 60079-10-1:2015[1]和EI15 SY/T 6671[2]。國內標準主要有SY/T10041、SY/T 6671[3]和《浮式生產儲油裝置(FPSO)安全規則》(簡稱FPSO安全規則)[4]。SY/T10041和SY/T 6671[3]分別等同API RP 500和API RP 505[5]。目前國內海上油氣田主要參照的是美國石油協會的API RP 505[5]，本文主要討論該標準以及與它等同的SY/T 6671[3]的要求。FPSO或類似于FPSO裝置需要入籍，危險區劃分需同時考慮API RP 505[5]和船級社的雙重要求；國內FPSO還需考慮《FPSO安全規則》[4]的要求。各個船級社的入籍規范對危險區劃分基本等同于API RP 505[5]，也有個別區域要求存在差異。當標準規范之間出現矛盾時如何進行劃分非常關鍵，對于后續防爆設備的選型起到關鍵作用。

2 海上油氣田危險區劃分

2.1 危險區分類

依照爆炸性氣體存在的可能性和時間長短，危險區分為如下三類[4]：0區：爆炸性氣體環境連續出現或長時間存在的場所。1區：在正常運行時，可能出現爆炸性氣體環境的場所。2區：在正常運行時，不可能出現爆炸性氣體環境，如果出現也是偶爾發生并且僅是短時間存在的場所。非分類場所是指沒有被劃分為0區、1區或2區的場所。

2.2 部分區域危險區劃分探討

海上油氣田常規設備危險區劃分要求在各標準規范上基本相同。但電池間、實驗室、油漆間、主機房(原油或天然氣)、火炬冷放空口、航空燃油撬等空間/設備，各個參考規范要求有所不同。表1給出了不同規范標準對這些空間或者設備的危險區劃分要求。

海上油氣田電池間綜合考慮平臺要求，通風系統設計都滿足充分通風要求，故電池間危險區劃分按API RP 505[5]為I級2區IIC組分，房間出風口1.5 m半徑范圍內劃分為I級2區IIC組分。這種情況電池間劃分就滿足不了入籍規范要求，按入籍規范房間內部需按1區考慮，出風口需要同時劃分為1區和2區。

油漆間按API RP 505[5]只有使用易燃、可燃涂料產品的區域根據通風要求劃分為1區或2區。而入籍規范對于油漆間內部無明確要求劃分為1區，入風口和出風口需要劃分為1區和2區。API RP 505[5]和ABS入籍規范對于實驗室都有滿足一定條件后可不劃分危險區。實驗室通常通過充分通風的方式把釋放的危險物質排放到室外，且實驗室內通風設備、燈具、探頭、插座、開關均防爆，防爆級別滿足I級2區，同時配備滅火器和滅火毯，滿足不劃分危險區的要求。主機房按API RP 505[5]要求，房間內根據壓力不同劃分要求不同。在實際生產中，認為90次/h的通風可以滿足發電機處所不被劃為危險區。房間一旦劃分危險區，房間內所有設備及管線選型受影響較大，以及從該房間出去的管道及其連接設備，防爆等級要求也升高，影響非常大。

為滿足主機房不被劃為危險區，可采取一些技術條件滿足通風和可燃氣體探測方面的要求：應滿足連續通風；當主通風系統停止工作時，備用系統能自動開啟，并能遠程聲光報警顯示；不能冗余配備時，應能在故障時遠程控制站發出聲光報警，不能僅采用風機故障探測作為通風系統的故障探測，還應配備風壓探測器。當滿足以上條件時，主機房內部可不劃分危險區，房間出風口3 m半徑范圍內劃分為I級2區IIA組分。

《FPSO安全規則》[4]對火炬冷放空口1區的要求高于其他規范，而API RP 505[5]的要求有0.5 m半徑范圍內的0區高于其他規范，這種情況需綜合考慮，即放空口0.5 m半徑范圍內為0區和3 m半徑范圍內為1區，不劃分2區。同樣，航空燃油撬危險區劃分ABS入籍規范的要求高于其他規范，明確了燃油撬1.5 m半徑范圍內為1區和1區外1.5 m以內范圍為2區。

3 結語

海上油氣田設備危險區劃分至關整個平臺人員和財產安全，不同的危險區級別對于設備的防爆要求不一樣，能否正確對設備進行選型非常關鍵。當出現同時使用不同的標準規范對同一區域或設備劃分要求不一樣時，應按最高要求劃分。