防爆電氣設備設計研究范文

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1海洋石油鉆井平臺劃分的爆炸危險區

1.1二類危險區在正常的運行狀態下，二區的區域內部通常不會有爆炸性的氣體出現，就算有少部分產生，但存在的時間通常都很短，并且出現的比較間接性，累計起來通常都小于10h/a。遇到不正常操作的情況，才會產生達到爆炸濃度或者引燃燒濃度的可燃蒸氣和氣體出現。因此，在二區區域內，只要正常的進行操作，就不會產生具有爆炸和引燃性的氣體或者蒸汽[2]。劃分為2類危險區的主要區域如下：①原油貯存區域并包括以管路和儲油灌為是再向外延伸3m的區域；②其他一切運送、貯存、處理天然氣、原油或閃點小于60℃油類的系統中的管道及設備周圍3m以內的區域；③天然氣冷空放口以及原油貯存罐的透氣口周圍從1類危險區之外再向外延伸半徑為7m的區域；④內含2類釋放源且通風合格的任何圍蔽處所；⑤油漆間含有原油軟管的圍蔽處所。

1.2一類危險區是指在正常工作條件下可能出現爆炸性氣體環境的區域。在運行正常的狀態之下，二區的區域內部，也可能會有爆炸性氣體產生，并且是間隙的出現，其持續的時間累計起來可為10~1000h/a。正常操作的情況下，這個區域也會周期性或陸續的地產生部分具有爆炸性濃度和引燃濃度的可燃氣體或者蒸汽。1類危險區主要劃分如下：劃分為1類危險區的處所如下：①鉆井泥漿系統中，從井口至最終除氣口之間的一段3m以內的區域。如泥漿系統在圍蔽的處所內，則整個圍蔽處所劃為1類區；②在鉆井階段圍蔽的鉆井架以內的區域；③采油樹周圍和下方的半圍蔽、有遮擋且通風不良的地方；④油、氣、水處理系統中以及原油貯存系統中任何泄放口、放氣口周圍半徑為3m以內的區域；⑤原油貯存罐的透氣裝置出口及其他一切天燃氣的冷空放的周圍半徑為3m的區域；⑥閃點不小于60℃的燃料油柜的內部空間；⑦內含1類釋放源且通風合格的任何圍蔽處所。

1.3零類危險區是指在正常工作條件下持續和長期存在爆炸性氣體環境的區域，零區會在長期內連續性的存在爆炸性氣體，且持續的時間累計起來大于1000h/a。就算是在正常的操作運行之下，還是會有連續性到達爆炸濃度或者引燃濃度以上可燃性氣體或蒸汽產生。零類危險區主要劃分如下：①泥漿循環系統中從井口至除氣排出管終端之間的內部空間：②油、氣、水處理系統中從采油樹至油、氣、水處理終端一切含有烴類物質的內部空間；③原油貯存容器及外輸系統的內部空間；④其他一切運送、貯存、處理天燃氣、原油或閃點小于60℃油類產品系統的內部空間。

2海洋石油平臺防爆電氣設備的設計

2.1選擇合理的電氣設備原則上講，在全部有危險性的區域內，都不可以敷設電纜、插座以及安裝相應的電氣設備。如果一定要敷設的情況下，必需使用性能較高、質量較好的防爆電氣設備。為了能有效的提高海洋石油平臺的安全性，很多的電氣設備需要安裝在安全區域內，并且使用相關的防爆產品。如，照明、導航設備，在實際的安裝中，如果要使用在露天甲板或處所之外這些危險性較高的地方，就應該選擇帶有開關的插座，并讓其和開關進行聯鎖，這樣做就能避免在開關進行位置接通過程中，插頭就難以拔出或者插入。

2.2對電氣的線路進行合理的設計①對使用的電纜型號進行合理的選擇，其導體的載流量不能小于熔斷器熔體定電流和自動開關延長時所過電流脫扣器通過的整定電流的1.25倍，引向電壓低于1000V的鼠籠型感應電動機，其支線長期允許的載流量要大于電動機自身額定電流的1.25倍。②在危險的區域進行電纜敷設時，應設有兩個保護層面：a.在非金屬的不透性護套上，設置相應的金屬編制或者金屬覆蓋層[3]。b.在礦物絕緣的電纜中，必須含有銅或不銹鋼型護套，對于一些有特殊用途的方面，需使用含有鋁護套礦物絕緣的電纜。在對電纜進行敷設時，要避免和非本質安全的電路電纜一起敷設，電纜實際敷設時，要與甲板、油柜以及艙壁等設有一定的距離。如果電纜要穿過艙壁和蒸汽管道，蒸汽管道直徑大于75mm時，那么，電纜大于450mm，蒸汽管道的直徑等于小于75mm時，其電纜需達到300mm。

2.3防爆電氣設備的接地設計對于具有爆炸性氣體的危險環境，相關電氣設備的金屬外殼就必須進行接地設置。除部分照明設備以外，其他所有的電氣設備都需要用專門的接地線進行接地。當此接地線與相線需要一起敷設入保護管內時，接地線就需具有和相線一樣的絕緣性，這個時候，涵蓋爆炸性氣體環境內的金屬管線和電纜金屬包皮，在接地線中都只起到輔助的作用。在電氣設備被引進鎧裝電纜后，接地芯線與設備中的接地螺栓應該進行連接，使其金屬護套與設備的外接地螺栓連在一起。

3海洋石油鉆井平臺防爆設備的管理策略

3.1合理的安裝防爆設備想要對危險區的內防爆設備進行整體性能的維護，安裝的環節是非常重要的一步。大部分的海洋石油鉆井平臺，其防爆設備發生性能失效的大多數原因都在安裝的過程中沒有按規范操作。因此，在對電纜進行敷設時，就需要對以下幾點進行注意：①嚴格依照設計的圖樣，選擇適當的穿艙件，其位置和大小必須與設計的要求相符，且不能損壞到其結構。②對電纜的支架進行焊接時，要注意不要損傷到其他的設備和材料，需做好良好的防護工作，并將其與焊接區進行隔離。③平臺的主電纜通道上，所有要進行電焊與火焊的工作完成，且小型的設備也安裝完成后，才可敷設電纜。④要分開進行主電源、電力以及應急電源等電纜敷設，要分層對高壓、低壓、自控通信以及電力等電纜進行敷設。⑤對敷設好的電纜進行標記，且做好相關的記錄，在全部電纜敷設完成之后，工作人員需一一的對其進行檢查，確保沒有電纜敷設漏掉，確認之后就可以對電纜的接線進行接地工作。

3.2維護防爆電氣設備方法

3.2.1標識在每臺設備上進行防爆序號的標識，為日后的保養和維護提供方便。在標識的過程中，避免對防爆設備的結構進行損壞，如，不可以在本體上進行標識粘貼，防止粘貼劑對設備造成腐蝕，盡量采取懸掛方式進行標識，或者將在設備邊上粘貼標識。對設備的銘牌與防爆的標識銘牌等進行良好的保護，使設備信息得到完整的保存。

3.2.2修復普查防爆設備安裝完成并投入到平臺使用之后，應該依照區域對設備進行全方位普查。在普查的過程中，要對防爆設備所在的位置、制造商、型號、描述、序列號以及防爆的等級編碼等內容進行仔細的收集，并對防爆設備符合防爆要求的程度進行檢查，對于一部分不符合規范要求要及時進行調整，如果不能對問題進行及時的解決，應該制訂出詳細的整改計劃，將記錄下來，以免忘記。

3.2.3借助安全理念（如HAZOP分析方法）和工藝軟件分析組織深入開展場地區域危險等級分區識別研究，借助安全理念和先進軟件輔助計算，按照生產區、輔助區、辦公區的危害等級進行分級，依此合理選擇與危險等級相適應的設備工具，以確保海洋石油平臺能夠安全、穩定的運行。

4結束語

總之，在海洋石油平臺中，電氣防爆設備的管理工作對海洋石油鉆井平臺的安全生產有著直接的影響，因此，在電氣防爆設備的設計和安裝過程中一定嚴格按照相關的規范進行操作，讓防爆電氣設備高效、穩定以及可靠的運行，以確保海洋石油鉆井平臺穩定、安全的生產運行。

作者：劉忠華 單位：中海油能源發展裝備技術有限公司