胡 磊

（中海油田服務(wù)股份有限公司，天津 300459）

隨著世界經(jīng)濟(jì)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)和生活所需要的石油總量不斷增加。為了應(yīng)對日益嚴(yán)峻的石油能源短缺問題，很多國家開始探測海底石油資源并在探明儲(chǔ)量海域興建了海上油田，在這種情況下海上石油開采進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展時(shí)期[1]。但是海上石油開采與陸上石油開采有很大不同，海上自然條件更加惡劣、氣象條件變化劇烈，這些都給海上石油開采帶來了極大的安全隱患。陸上石油開采中常用的數(shù)據(jù)采集設(shè)備、傳感器設(shè)備、監(jiān)測設(shè)備、儀器儀表，都無法直接在海上石油開采的過程中使用，必須要經(jīng)過特殊的防爆處理才能應(yīng)用于海上石油開采。為了進(jìn)一步規(guī)范海上石油開采作業(yè)，海上石油開采平臺(tái)安全規(guī)則中明確規(guī)定了對防爆電氣設(shè)備的使用要求。但是，防爆電氣設(shè)備從設(shè)計(jì)、采購、安裝到使用的過程中，仍然存在諸多可能發(fā)生事故的潛在問題[2-3]，給海上石油開采帶來極大的安全隱患。為此，本文將對海上石油開采中防爆電氣設(shè)備可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行歸類分析，并提出有針對性的解決策略。

1 海上石油開采防爆電氣設(shè)備的常見問題

通過對海上石油開采企業(yè)和海上石油開采平臺(tái)所使用的防爆電氣設(shè)備的調(diào)查和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，可以發(fā)現(xiàn)防爆電氣設(shè)備出現(xiàn)問題的種類很多，并且存在一定程度的不確定性和相當(dāng)程度的突發(fā)性。防爆電氣設(shè)備的常見問題大致可以分為6類：第一類，選型問題；第二類，標(biāo)識問題；第三類，導(dǎo)引裝置問題；第四類，隔爆問題；第五類，輔助件問題；第六類，接地問題。下面就按照這6類問題逐一加以分析和闡述。

1.1 防爆電氣設(shè)備的選型問題

根據(jù)海上石油開采平臺(tái)安全規(guī)則的相關(guān)要求，整個(gè)平臺(tái)被劃分為3類危險(xiǎn)區(qū)域。第一類危險(xiǎn)區(qū)域危險(xiǎn)程度最高，是指在正常工況條件下就可能會(huì)發(fā)生連續(xù)燃爆的情況，此類區(qū)域一般在油蒸汽濃度較高并不易擴(kuò)散的區(qū)域。第二類危險(xiǎn)區(qū)域危險(xiǎn)程度次之，是指在正常工況條件下可能發(fā)生斷續(xù)燃爆的情況，此類區(qū)域一般在油蒸汽散發(fā)區(qū)域、濃度相對稀薄，但如果處置不當(dāng)油蒸汽濃度會(huì)迅速躥升。第三類危險(xiǎn)區(qū)域的危險(xiǎn)程度稍弱，是指在不正常工況條件下可能出現(xiàn)燃爆情況的區(qū)域，不正常工況條件多為海上氣象異變或者工人操作嚴(yán)重失誤。

對于這三類危險(xiǎn)區(qū)域，防爆設(shè)備的使用也要有不同的針對性。例如，第一類危險(xiǎn)區(qū)域需要使用防爆性能最好的電氣設(shè)備，第三類危險(xiǎn)區(qū)域則可以選擇性價(jià)比較高的防爆電氣設(shè)備。一些常見的防爆電氣設(shè)備，如圖1所示。雖然防爆電氣設(shè)備的使用場合有著明確的規(guī)定，但因?yàn)榍捌谠O(shè)計(jì)錯(cuò)誤、設(shè)備采購時(shí)過分考慮經(jīng)濟(jì)性、安裝過程中的不合理調(diào)換、監(jiān)督檢查不利等種種原因，防爆電氣設(shè)備會(huì)出現(xiàn)型不對位的問題，從而導(dǎo)致防爆電氣設(shè)備的使用與所規(guī)定的場合并不相符，埋下安全隱患。此外，隨著使用年限的增加，老舊防爆電氣設(shè)備沒有及時(shí)更換也會(huì)引發(fā)型號與服務(wù)區(qū)域不相符的問題。

1.2 防爆電氣設(shè)備的標(biāo)識問題

防爆電氣設(shè)備的標(biāo)識問題，主要表現(xiàn)為電氣設(shè)備上的標(biāo)識模糊不清、印刻字體無法看清、相關(guān)信息無法閱讀辨認(rèn)等。海上石油開采所用的防爆電氣設(shè)備，因長時(shí)間的暴曬和雷雨沖刷，標(biāo)識區(qū)域磨損老化的速度非常快。如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)修補(bǔ)，或者不能引起足夠重視，就可能引發(fā)防爆電氣設(shè)備更換不及時(shí)的問題。如圖2所示，就是防爆電氣設(shè)備標(biāo)識不清的情況。

圖2 防爆電氣設(shè)備標(biāo)識模糊不清的情況

1.3 防爆電氣設(shè)備的導(dǎo)引裝置問題

防爆電氣設(shè)備為了實(shí)現(xiàn)既定的電氣功能，必然有電能傳輸所需的引線同外界相連。因此，在相對完整和密閉的防爆外殼上，會(huì)留存如電纜等進(jìn)出的導(dǎo)引孔縫。正常情況下，這些導(dǎo)引孔縫必須進(jìn)行良好的密封，通過密封裝置或者密封處理使得導(dǎo)引孔縫、防爆外殼、電纜之間再次形成密閉的效果。一旦這個(gè)密閉效果無法達(dá)成，水蒸氣、油蒸汽及其他雜物顆?；蛞后w就可能進(jìn)入防爆電氣設(shè)備的密閉腔體，使得正常的電氣功能受損。

1.4 防爆電氣設(shè)備的隔爆問題

防爆電氣設(shè)備的防爆性能，主要是通過隔爆面來實(shí)現(xiàn)的。隔爆面的制作和使用都有非常明確的嚴(yán)格要求，包括材質(zhì)選擇、最低厚度、最低有效長度等。例如，隔爆面的材質(zhì)能夠抵御火焰灼燒、保護(hù)內(nèi)部設(shè)備。但是，在實(shí)際使用中，因?yàn)槲蹪n附著導(dǎo)致腐蝕就會(huì)影響到隔爆面的御火效果。同時(shí)，因?yàn)榕鲎埠筒划?dāng)外力作用，隔爆面可能會(huì)出現(xiàn)凹陷、有效長度喪失等問題，也會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的隔爆失效問題。

1.5 防爆電氣設(shè)備的輔助件問題

防爆電氣設(shè)備中除了核心的功能部件以外，還有很多輔助件，如用于連接的部件、用于指示燈等光學(xué)器件保護(hù)的透明件等。如圖3所示，就是防爆電氣設(shè)備上用于保護(hù)內(nèi)部指示燈的透明部件。

圖3 防爆電氣設(shè)備的透明部件

圖3中，防爆電氣設(shè)備上的透明件，因?yàn)榫哂型该鞴δ芟鄬Ρ诤穸急容^薄，因此容易破碎。一旦出現(xiàn)破裂的情況，也就會(huì)影響到內(nèi)部元件的安全使用。連接的部件則可以實(shí)現(xiàn)主要組件、殼體之間的連接，起到連接、加固、輔助密閉等作用。一旦連接件疏松或脫落，也會(huì)引發(fā)連接穩(wěn)定性、殼體出現(xiàn)空隙、內(nèi)部元件裸露等問題。

1.6 防爆電氣設(shè)備的接地問題

對于海上石油開采的作業(yè)過程而言，有些防爆電氣設(shè)備的體積非常大、內(nèi)部各種組件種類繁多，不同組件和不同電氣回路之間存在錯(cuò)綜復(fù)雜的接地關(guān)系，甚至直接導(dǎo)致接地電纜的安裝都復(fù)雜混亂。防爆電氣設(shè)備的復(fù)雜接地情況，如圖4所示。

圖4 防爆電氣設(shè)備的復(fù)雜接地

防爆電氣設(shè)備的接地問題，多表現(xiàn)為地線斷開導(dǎo)致沒有形成有效接地，地線錯(cuò)接導(dǎo)致多地線串聯(lián)，地線未用符合要求的型號等。一旦出現(xiàn)接地問題，防爆電氣設(shè)備也存在極大的安全隱患。

2 海上石油開采防爆電氣設(shè)備常見問題的解決策略

鑒于海上石油開采防爆電氣設(shè)備常見的6大類問題，筆者根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)逐一給出解決策略，具體如下。

2.1 防爆電氣設(shè)備選型問題的解決策略

防爆電氣設(shè)備選型問題的出現(xiàn)，實(shí)際上可能出現(xiàn)于前期總體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、設(shè)備采購環(huán)節(jié)、設(shè)備安裝環(huán)節(jié)和監(jiān)督檢查環(huán)節(jié)等。因此，要妥善解決防爆電氣選型問題，主要從人的角度入手。在前期總體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，要審慎分析本作業(yè)平臺(tái)的各個(gè)區(qū)域都處于什么樣的危險(xiǎn)等級，對應(yīng)選擇合適的防爆電氣設(shè)備。在設(shè)備采購環(huán)節(jié)，采購人員應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)階段的防爆電氣設(shè)備選型要求，不能因?yàn)榻?jīng)濟(jì)性降低設(shè)備品質(zhì)。在設(shè)備安裝環(huán)節(jié)，安裝技術(shù)人員一定要仔細(xì)閱讀安裝指導(dǎo)手冊或說明書，不能隨意調(diào)換防爆電氣設(shè)備的位置。監(jiān)督檢查環(huán)節(jié)，其重要性更大，檢查人員除了要核對上述各個(gè)環(huán)節(jié)中的工作是否存在疏漏，還要對已經(jīng)確認(rèn)無誤、投入使用的防爆電氣設(shè)備進(jìn)行定期的檢查，對不符合的要及時(shí)更換處理。

2.2 防爆電氣設(shè)備標(biāo)識問題的解決策略

對于防爆電氣設(shè)備出現(xiàn)的標(biāo)識牌脫落、標(biāo)識牌模糊不清等問題，也需要有安全檢查相關(guān)人員定期巡檢、及時(shí)發(fā)現(xiàn)、發(fā)現(xiàn)一例解決一例。如果能夠和防爆電氣設(shè)備廠家聯(lián)系制作新的標(biāo)識牌，應(yīng)及時(shí)訂購。同時(shí)，要用醒目標(biāo)記臨時(shí)粘貼在標(biāo)識牌的位置。如果無法定制新的標(biāo)識牌，應(yīng)及時(shí)制作替代標(biāo)識牌，務(wù)求字跡清晰、醒目。

2.3 防爆電氣設(shè)備導(dǎo)引裝置問題的解決策略

對于防爆電氣設(shè)備導(dǎo)引裝置問題的解決，主要是對導(dǎo)引電纜空隙進(jìn)行重新密封，恢復(fù)防爆電氣設(shè)備殼體的密閉性。這里，一般可以采用填制密封墊或密封圈，對于空隙較深的應(yīng)填制多組密封墊或密封圈，密封墊和密封圈的直徑選擇要略大于導(dǎo)引孔隙，實(shí)現(xiàn)過盈配合以達(dá)到牢固填充。此外，也可以采用特殊材質(zhì)進(jìn)行澆注式密封，但要注意澆注過程不能損壞電纜和設(shè)備殼體。

2.4 防爆電氣設(shè)備隔爆問題的解決策略

對于防爆電氣設(shè)備隔爆問題的解決，要區(qū)分隔爆面所出現(xiàn)的具體情況進(jìn)行有針對性的處理。如果是隔爆面出現(xiàn)附著物或附著液體的情況，要及時(shí)進(jìn)行清理和清洗，清洗工作要選擇不損害隔爆面材質(zhì)的洗滌材料。對于隔爆面出現(xiàn)凹陷、破損的情況，一定要及時(shí)更換隔爆面，不能簡單彌合解決。

2.5 防爆電氣設(shè)備輔助件問題的解決策略

對于防爆電氣設(shè)備輔助件問題的解決，也要先確定出現(xiàn)問題的實(shí)際情況再妥善處理。如果是連接件松動(dòng)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行加固處理，如果加固效果不好可以配置墊圈。如果是連接件缺失或脫落，要及時(shí)補(bǔ)充新的連接件，務(wù)求恢復(fù)可靠連接。對于透明殼體部件破損的情況，一定要及時(shí)更換。

2.6 防爆電氣設(shè)備接地問題的解決策略

對于防爆電氣設(shè)備接地問題的解決，首先要梳理復(fù)雜接地線路，使其各歸其類、清晰可備查，如必要可以貼標(biāo)識簽以明確其對應(yīng)的接地設(shè)備或元件。對于斷接的要恢復(fù)連接，對于錯(cuò)接的要按圖索驥恢復(fù)正確的連接。同時(shí)，為了安全起見地線的截面積不應(yīng)小于4mm2。

3 結(jié)束語

海上石油開采的工作環(huán)境條件非常復(fù)雜，自然環(huán)境條件惡劣、氣象情況變化無常。這些情況給作業(yè)過程所需的電氣設(shè)備提出了更為嚴(yán)苛的要求，需要根據(jù)安全等級使用合適的防爆電氣設(shè)備。本文針對防爆電氣設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)的問題，逐一加以分析并提出了對應(yīng)的解決策略。本文的研究工作，對于防爆電氣設(shè)備的安全使用具有一定的指導(dǎo)意義，對于海上石油的安全開采也具有一定的實(shí)用價(jià)值。