浅谈自升式钻井平台危险区域电气检验

王俊涛

摘要：针对自升式钻井平台危险区域电气防爆的重要性，本文以海恒#6 CJ46型自升式钻井平台为例，对自升式钻井平台危险区域划分的两种标准（IEC和NEC）进行比较，并对自升式钻井平台上危险区域防爆电气设备的类型和防爆电气设备安装检验的常见问题进行了论述。

关键词：自升式钻井平台;危险区域;防爆;电气设备;电气检验

引言

自升式钻井平台属于海上移动式平台，以下简称平台。由于其定位能力强和作业稳定性好，在大陆架的勘探开发中居主力军地位，是当前国内外应用最为广泛的钻井平台。我司为天津海恒船舶海洋工程服务有限公司建造的CJ46型自升式钻井平台入ABS船级社，设计要满足ABS MODU的要求，同时还需遵循IEC标准以及海恒#6的建造规格书。危险区域电气设备的安装质量及防爆性能是平台安全的重要保证，因此危险区域的电气检验极为重要，是平台电气检验工作中的重点。

一、平台危险区域划分的两种标准

通常针对平台特定的危险区域，选择相应的防爆电气设备，这是使用防爆电气设备的基本原则。要做到这一点，就必须了解平台危险区域是如何划分的。

世界各国对平台危险区域划分不同，但大致分为两大派系：我国和大多数欧洲国家采用国际电工委员会（IEC）的划分方法，而以美国和加拿大为主要代表的北美国家则采用美国电气规范（NEC）的划分方法。平台危险区域主要以爆炸性气体环境出现的频繁程度和持续时间为划分依据的。中国与IEC标准一样，将平台危险区域划分为三个，即0区（Zone0）、1区（Zone1）和2区（Zone2）。它们对应的定义如下：

0区：爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的场所。

1区：在正常运行时可能出现爆炸性气体环境的场所。

2区：在正常运行时不可能出现爆炸性气体环境，如果出现也是偶尔发生并且仅是短时间存在的场所。

北美国家将平台危险区域划分为两个：

Division 1（1区）：在正常工作条件下，可能存在爆炸性或可燃性气体混合物的场所。

Division 2（2区）：仅仅在故障条件下或其他异常情况下，偶尔地或短时间地存在爆炸性或可燃性气体混合物的场所。

从定义可以看出两个区域（Zone和Division）划分的方法存在很大的差异，它们之间的近似对应关系见下表：

从表中可以看出，0区危险程度最高，1区其次，2区危险程度相对较低。本平台采用IEC标准，危险区域没有0区，只有1区和2区。本平台的危险区域主要集中在悬臂梁区域和钻台面区域。1区主要有悬臂梁区域的泥浆处理间和月池。2区主要有钻台面区域。

二、平台危险区域防爆电气设备的类型

根据燃烧和爆炸条件的三要素即可燃物质、助燃物质和点燃源，可以采取不同的防爆措施，避免电气设备成为点燃源。电气设备要达到防爆的目的，可以制成不同的防爆型式。平台上危险区域常见的防爆电气设备类型主要有：隔爆型、增安型和本安型。

隔爆型电气设备是指具有隔爆外壳的电气设备。隔爆外壳是指能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力，并阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物传播的电气设备外壳，其防爆标志为“Ex d”。平台上常见的隔爆型电气设备有隔爆型控制箱、隔爆型压差开关、隔爆型气体探测器等。隔爆型电气设备适用于平台上1区和2区安装使用。

增安型电气设备是指对正常条件下不会产生电弧或电火花的电气设备，进一步采取措施，提高其安全程度，防止电气设备产生电弧、电火花及危险高温的电气设备，其防爆标志为“Ex e”。平台上常见的增安型电气设备有增安型接线箱、增安型声光报警器、增安型自动电话等。增安型电气设备适用于平台上1区和2区安装使用。

本安型电气设备是指内部所有的电路都是本安电路的电气设备。本安电路是指在正常工作和规定的故障条件下，产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的电路，其防爆标志为“Ex i”。平台上常见的本安型电气设备有本安型感温探测器、本安型手动报警按钮、本安型限位开关等。本安型电气设备适用于平台上1区和2区安装使用。

三、平台危险区域防爆电气设备安装检验的常见问题

对于维护危险区域防爆电气设备的整体性能而言，平台上危险区域电气安装检验环节非常重要。很多自升式钻井平台危险区域电气设备出现防爆性能失效的主要原因就在于危险区域防爆电气设备安装不规范。通过对平台上危险区域防爆电气设备的安装检验，发现主要存在以下一些常见问题：

1.错误的认为防爆电气设备一定就能满足防水防尘等级要求，不考虑具体使用的环境条件。例如露天区域防爆电气设备的IP等级不能满足露天区域环境条件IP56的要求。

2.防爆电气设备的铭牌缺失或被油漆等其他污染物覆盖，无法核实电气设备的防爆性能。

3.防爆电气设备铭牌上的标志与厂家提供的防爆证书上的标志不完全一致。例如温度组别、设备型号、证书编号等。

4.防爆电气设备因其局部损坏或某部位使用了不防爆的元件，而使其防爆性能失效。例如防爆接线盒外壳破损;防爆接线盒未使用的孔使用了不符合防爆要求的元件封堵;防爆接线盒使用了非防爆填料函。

5.防爆电气设备接地不完整或不满足防爆要求。例如防爆电气设备接地未做;接地柱上缺少平弹垫;接地柱和接地线的接触面被油漆污染。

6.防爆电气设备上防爆填料函与电缆不匹配，造成防爆失效。例如防爆插座、防爆扬声器等。

7.防爆电气设备上填料函的IP垫片缺失或损坏。例如防爆感温探测器、防爆手动报警按钮等。

8.包含内部点燃源，安装在危险区域的1区且容积超过两升的防爆电气设备未使用堵泥填料函，不满足IEC60079标准的要求。例如振动筛控制箱、刮泥器控制箱、除气真空单元接线盒等。

9.错误的将防爆变径和防爆堵头一起使用，不满足IEC60079标准的要求。例如防爆照明灯具、防爆自动电话等。

结语

综上所述，自升式钻井平台危险区域较多，防爆电气设备也较多，应选用合适类型的防爆电气设备，使防爆电气设备的安全性能满足危险区域要求。危险区域防爆电气设备的安装质量事关平台设施和人员的生命安全。进行平台危险区域电气检验时，应严格按照IEC60079系列相关防爆标准，逐一检查核实，确保防爆电气设备的安装满足相关要求。

参考文献

[1]戴加彬，谈海洋平台危险区电气检验[J]，石油工业技术监督，2006.