海洋石油平台电气设备和仪表的防爆问题探究

海洋石油平台电气设备和仪表的防爆问题探究

黄京俊

中国石油工程建设有限公司北京设计分公司电气工程室北京海淀100085

摘要：虽然石油开发能够带来巨大的经济利润，但是石油开发也是十分危险的工作，尤其是海洋石油作业。这是因为相较于陆地石油开发意外存在的危险以外，海洋石油作业人员还要面对潮湿、海水、天然气、石油蒸汽等危险因素。这些问题都会威胁到作业人员的生命健康，为了减少这些问题带来的不良影响，我们就必须重视海洋石油作业所用电气设备、仪表防爆研究。关注与了解引起防爆的原因，推进石油行业稳定、健康发展。

关键词：海洋石油平台；电气设备；仪表；防爆

1海洋石油平台爆炸危险区的划分

1.1二类危险区域

这类区域已经相对较为安全。属于这类区域的有井口油气源5m以外的区域、可能有油气泄漏现象的无通风口的地方、储存和运输油气处理设备的地方、储油罐、分离器等周围3m以内的位置等类似场所。在这些场所，通常不会有爆炸性气体出现，或者量很少，遇到不正当操作，才会产生爆炸的危险气体。在这类区域，只要正规操作，就不会引发高浓度的爆炸性危险气体的产生。因此要注意严格按照操作规范与标准严格执行。

1.2一类危险区域

这类区域在正规操作下，有可能会产生爆炸性危险气体。属于这类区域的有：钻井阶段中围蔽的钻井架以内区域；油、气、水等处理系统中或者原油储存系统中的泄放口、放气口的周围半径为3m以内的区域；钻井泥浆系统中，井口至最终出气口之间3m以内的区域；闪点不小于60℃的燃料油柜的内部空间。

1.3零类危险区

这类区域正常运行条件下长时间会存在爆炸性气体或可燃性蒸汽。属于这类区域的有：油、气、水等处理系统中的采油树到相应处理终端一切含有烃类物质的内部空间；所有运送、保存、处理天燃气、原油或闪点的小于60℃的油类产品系统内部空间。

2影响海洋石油电气设备、仪表稳定性的原因

相较于陆地石油的开采作业来说，海洋有着更不稳定的环境。这一问题会引发众多不安全问题，是需要石油行业工作人员高度关注的话题。如海面空气腐蚀性更强，这样的环境会滋生霉菌、细菌的生长。另外石油开采仪表设备长期处于油雾与盐雾中，很容易出现侵蚀性损坏问题。

2.1主要原因。主要原因包括盐雾、油雾、人为因素。其中盐雾环境下，电气设备外表绝缘组织会出现受侵蚀问题，这所带来的影响便是设备出现漏电现象。如果检修人员没有及时发现这种现象，就会引起触电事件的发生，带给工作人员巨大的生命威胁。如果不予以安全防护处理，在这种不安氛围下工作人员必然很难将精力用于提高工作效率。油雾有着可燃性特点。也就是说如果采油平台出现了明火或是基地内部温度超过燃烧临界线，那么采油平台就很有可能会出现爆炸以及失火事故。采油平台为了消除此类问题一般都会在平台安装警报系统。如果警报系统在空气水分侵蚀下出现失灵问题，那么安全事故就很容易发生。作为石油开采主体。工作人员作业方式以及设备仪表操作方法如果出现问题也会影响到采油安全性。例如没有按照规定流程进行操作，那么电气设备就很有可能会在错误的操作下出现失灵问题。此外如果电气设备与仪表的安装与设计程序存在问题，那么设备同样也无法发挥其具体作用。从调查数据来看安全漏洞与安全隐患是当前海上石油开采事故最主要的原因。

2.2防护手段。因海面采油所用设备与仪器本身会受到大量外在因素的影响出现设备爆炸与短路问题，所以一直以来防爆工作就是海面采油工作平台的工作重心。设备仪表保护工作需要围绕短路、漏电、接地、接零四个方面进行。其中熔断器是在发生短路现象时候所用最有效的处理方式。在保护电路发生了短路问题的时候，熔体就会熔化切断电路，发挥保护设备作用。另外漏电保护空气开关的应用也是海洋开采平台常用的防护、保护方法。零线能够保护电压系统，所以工作人员还要重视零线的保护工作。

结合对环境的分析得出，外界环境控制同样能够达到保护仪表设备的目的。例如火源危机的消除和控制、爆炸物品控制、参数调整以及安保装置应用等。必须为设备仪表提供良好的工作环境，以防盐雾与油雾侵蚀仪表设备。另外还要隔离腐蚀性气体与易燃易爆气体，做好气体含量、湿度、温度方面的控制。当然在科技高度发达的今天，智能化技术与数字技术已经成为设备自动保护、自动控制的重要技术，需引起工作人员的重视与注意。

3防爆电气设备与仪表的选择方法

3.1根据条件选择

首先应根据危险发生的级别与程度，根据防爆电气的标准规范进行设备安装与使用。尤其是插座、电气设备与电缆，更是需要高度关注的问题。对于功能性比较突出的设备，即便其被安装于二类区域，工作人员也应当使用防爆类产品，从而全面提高开采安全性。插座的安装与设计应选用有较高安全系数的组合性插座，使用开关连锁系统。这样在插座接通后，拔出插头，那么电路所有的相与极就能够完成分段。假如插座应用区域为危险度较高的区域，那么工作人员就必须予以安全性、防爆性更高的重视。相、极在保护装置与电源开关作用下，必须做到全部切断。对安全性以及环境有较高要求的装置如发射天线，必须要远离危险气体浓度高的地区。灯具必须选用防爆灯具。这是因为相较于其他设备本身，灯具是更容易爆炸的设施。对照明需求不高的区域应尽量不配备灯具，对照明有较高需求的区域则要选择分路供电防爆灯具。

3.2根据区域选择

气体点燃能量是本质安全电路分组的主要依据。平台需根据实际需求选用仪表和电气设备。当然不同生产和应用需求对电气仪表与设备也有不同要求，这些设施与仪表电路存在较大的区别和差距。安全性高的电路可以应用于零类区域，实际上安全电路在陆地油气的作业中也有所应用。海洋石油开采所用仪表以便通过加装防爆外壳方式进行保护，提高防爆能力。将仪表完全浸入石油也是一种比较有效的防爆方法。记录器与指示器可以用充气方式防爆。当前海洋石油作业最常用的防爆仪表为隔离型仪表、增安仪表、正压仪表。

3.3选型匹配

防爆设备包括组合型、防爆安全型、防爆充砂型、防爆充油型、本质安全型、正压防爆型、增安型、隔爆型。上述设备在国内海洋钻井平台中都有所应用，能够有效提高开采安全性。因不同设备有着不同的防爆特点，所以在应用和选择中，应当结合防爆要求以及生产要求合理选择。当然我们也要意识到，石油开采绝对不能为了单方面提升利润而忽视生产安全。所以在防爆设备的选择中，必须要将安全性当做首要工作，而不是像其他行业一样，做好安全性和利润性平衡。只有当处理好了这一关系，才能够实现石油行业的安全、稳定、可持续发展。

结论

在海洋石油平台上，要防止电气设备与仪表爆炸事故，不仅要根据不同的危险区域合理的设计与布置各种设备，还要注意按照要求与标准严格操作，让设备安全、稳定、可靠地运行。总的来说，石油开采事业对于现代工业的推进与发展具有十分重要的影响，但海洋石油平台系统复杂，设备繁多，存在的爆炸等安全隐患也较多，因而要求设计人员和技术人员结合不同的设备和仪表的特点合理制定防爆电气设备的防爆措施。在海洋石油平台设备与仪器的设计中，应当充分考虑其潜在的可能会出现的爆炸情况，并严格按照相关行业规范进行设计与处理，在保证平台的安全性和工作人员的生命健康的基础上，推进石油产业的安全稳定发展。

参考文献

[1]金娟.海洋石油平台电气设备和仪表的防爆问题探讨[J].工程技术：引文版，2016（8）：237.

[2]邓涛.海洋石油平台电气设备和仪表的防爆问题[J].船舶，2017（5）：42-45.