LNG液化廠(chǎng)防爆電氣設(shè)備全生命周期風(fēng)險(xiǎn)管理研究

吳曉寧

中海油安全技術(shù)服務(wù)有限公司, 天津300452

LNG液化廠(chǎng)防爆電氣設(shè)備全生命周期風(fēng)險(xiǎn)管理研究

吳曉寧*

中海油安全技術(shù)服務(wù)有限公司, 天津300452

隨著我國(guó)LNG液化廠(chǎng)在沿海發(fā)達(dá)地區(qū)迅速擴(kuò)張，防爆電氣設(shè)備的安全管理成為了新能源企業(yè)安全發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。由于現(xiàn)場(chǎng)對(duì)防爆電氣設(shè)備的管理還沒(méi)有系統(tǒng)的指導(dǎo)意見(jiàn)，對(duì)防爆電氣設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)管理還存在很多問(wèn)題。因此，本文以氣電集團(tuán)新能源公司下屬的LNG液化廠(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)檢查的問(wèn)題為依據(jù)，采用問(wèn)題統(tǒng)計(jì)與定性分析相結(jié)合的方法，通過(guò)不同角度對(duì)問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)的分析。同時(shí)對(duì)問(wèn)題所處的不同階段進(jìn)行分析，真實(shí)反映現(xiàn)場(chǎng)防爆電氣設(shè)備的現(xiàn)狀與發(fā)展動(dòng)態(tài)，為防爆電氣設(shè)備進(jìn)行全方位全生命周期風(fēng)險(xiǎn)管理提供了科學(xué)的依據(jù)和指導(dǎo)。

防爆電氣設(shè)備；定性分析；風(fēng)險(xiǎn)管理；全生命周期；風(fēng)險(xiǎn)分析

0 引言

隨著國(guó)內(nèi)新能源行業(yè)的迅速發(fā)展，LNG液化廠(chǎng)的防爆電氣設(shè)備的全生命周期的風(fēng)險(xiǎn)管理成為了企業(yè)安全管理的薄弱環(huán)節(jié)。為針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)防爆電氣設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)管理形成系統(tǒng)的指導(dǎo)意見(jiàn)，筆者結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢查的防爆電氣設(shè)備問(wèn)題實(shí)際數(shù)據(jù)，通過(guò)不同的角度進(jìn)行對(duì)問(wèn)題系統(tǒng)的分析[1]，同時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題所處的不同階段進(jìn)行分析，對(duì)問(wèn)題產(chǎn)生的原因進(jìn)行深入剖析并給出相關(guān)的建議，為企業(yè)的防爆電氣風(fēng)險(xiǎn)管理開(kāi)拓新的科學(xué)有效的識(shí)別與分析思路與方法。

1 防爆電氣設(shè)備不同影響因素風(fēng)險(xiǎn)分析

本文針對(duì)防爆電氣電氣設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)分析，采用問(wèn)題統(tǒng)計(jì)與定性分析[2-3]相結(jié)合的方法，所有的問(wèn)題數(shù)量都是基于現(xiàn)場(chǎng)專(zhuān)家檢查的結(jié)果統(tǒng)計(jì)。在進(jìn)行定性分析時(shí)，通過(guò)咨詢(xún)專(zhuān)家的意見(jiàn)，將出現(xiàn)問(wèn)題的原因進(jìn)行深入而全面的分析，為全面管理防爆電氣設(shè)備[4-5]的失效風(fēng)險(xiǎn)管理提供了參考意見(jiàn)。

本次統(tǒng)計(jì)問(wèn)題設(shè)備3 371件，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題數(shù)量6 882個(gè)。本文從問(wèn)題類(lèi)型、防爆型式、不同制造廠(chǎng)商等7個(gè)方面分別進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，具體分類(lèi)情況及標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1、表2。

1.1 不同防爆型式問(wèn)題分析

依據(jù)《GB3836.1-2010爆炸性環(huán)境設(shè)備通用要求》中規(guī)定的防爆型式，對(duì)防爆電氣設(shè)備問(wèn)題按產(chǎn)品防爆型式進(jìn)行分類(lèi)統(tǒng)計(jì)與分析，見(jiàn)圖1。

通過(guò)對(duì)圖1分析可得出：

1)現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題最多的防爆電器為隔爆型、本質(zhì)安全型和增安型，其中隔爆型產(chǎn)品在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用最多且問(wèn)題最多，也是最危險(xiǎn)的防爆類(lèi)型，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)隔爆型防爆電氣設(shè)備的安全管理；

2)無(wú)法識(shí)別類(lèi)型的設(shè)備主要是因?yàn)榉辣O(shè)備無(wú)銘牌或銘牌上無(wú)防爆合格證，其數(shù)量和比重很多，給安裝、使用、維護(hù)、檢修等環(huán)節(jié)造成不便，甚至引起錯(cuò)誤的安裝、維護(hù)和檢修，可能造成嚴(yán)重后果，應(yīng)當(dāng)完善設(shè)備的銘牌。

表1 防爆電氣設(shè)備問(wèn)題系統(tǒng)分析表Table 1 The system analysis of the explosion-proof electrical equipment problems

表2 防爆電氣設(shè)備問(wèn)題數(shù)量統(tǒng)計(jì)表Table 2 The quantity statistics of the explosion-proof electrical equipment problems

1.2 不同環(huán)境因素問(wèn)題分析

依據(jù)防爆電器設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境、設(shè)備損壞原因分析及與當(dāng)?shù)氐乩砦恢铆h(huán)境相結(jié)合，對(duì)問(wèn)題按環(huán)境影響因素進(jìn)行分類(lèi)統(tǒng)計(jì)。其中6 569個(gè)問(wèn)題與環(huán)境因素不相關(guān)，未納入后續(xù)分析工作，可見(jiàn)環(huán)境因素對(duì)防爆電氣設(shè)備的影響并非主要問(wèn)題，問(wèn)題分布情況見(jiàn)圖2。

通過(guò)對(duì)圖2分析可得出：

1)在環(huán)境因素中潮濕問(wèn)題比較突出，主要是因?yàn)榇蟛糠忠夯疚挥谘睾５貐^(qū)，沿海地區(qū)空氣潮濕且雨水較多，易加速設(shè)備腐蝕和老化；

2)機(jī)械作用對(duì)防爆電氣設(shè)備影響突出主要是因?yàn)殡娖髟O(shè)備受振動(dòng)源或外力作用影響，會(huì)造成螺栓螺釘?shù)染o固件以及電纜引入裝置部位的松動(dòng)或斷裂。

圖1 不同防爆型式問(wèn)題分布情況圖Fig. 1 The distribution of different explosion proof types

圖2 不同環(huán)境因素問(wèn)題分布情況Fig. 2 The distribution of different environmental factors

1.3 不同設(shè)備質(zhì)量問(wèn)題分析

根據(jù)防爆電器設(shè)備現(xiàn)狀及管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)問(wèn)題按設(shè)備質(zhì)量因素進(jìn)行分類(lèi)統(tǒng)計(jì)。其中5 753個(gè)問(wèn)題與質(zhì)量因素不相關(guān)，未納入后續(xù)分析工作，問(wèn)題分布情況見(jiàn)圖3。

通過(guò)對(duì)圖3分析可得出：

1)設(shè)備質(zhì)量對(duì)防爆電氣設(shè)備問(wèn)題的影響比例不大，但是后果很?chē)?yán)重，直接影響防爆電氣設(shè)備的防爆性能。

2)統(tǒng)計(jì)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)部分設(shè)備缺少應(yīng)有配件或內(nèi)部構(gòu)件，或產(chǎn)品相關(guān)信息丟失問(wèn)題，均列為先天殘次，其致因雖無(wú)法直接判定為采購(gòu)驗(yàn)收原因，但仍應(yīng)引起注意。

圖3 不同設(shè)備質(zhì)量問(wèn)題分布情況Fig. 3 The distribution of different equipment quality

1.4 不同設(shè)備部位問(wèn)題分布分析

對(duì)防爆電氣設(shè)備問(wèn)題按設(shè)備問(wèn)題出現(xiàn)部位進(jìn)行分類(lèi)統(tǒng)計(jì)。其中5 753個(gè)問(wèn)題與質(zhì)量因素不相關(guān)，未納入后續(xù)分析工作，問(wèn)題分布情況見(jiàn)圖4。

圖4 不同設(shè)備部位問(wèn)題分布情況Fig.4 The distribution of different equipment parts

通過(guò)對(duì)圖4分析可得出：

1)防爆電氣設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題最多的部位為引入裝置和接地處，外觀(guān)和緊固件次之，主要是安裝與維修保養(yǎng)階段出現(xiàn)的問(wèn)題，所有要加強(qiáng)安裝與維修保養(yǎng)階段的安全管理；

2)不同部位問(wèn)題造成的危險(xiǎn)度不同，引入裝置與隔爆面問(wèn)題就是造成設(shè)備直接失去防爆完整性，所以要加強(qiáng)危險(xiǎn)度大的問(wèn)題部位的監(jiān)督。

1.5 不同問(wèn)題類(lèi)型分析

根據(jù)防爆電器設(shè)備現(xiàn)狀及管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)問(wèn)題按問(wèn)題類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)統(tǒng)計(jì)。根據(jù)已有信息，整理出15類(lèi)防爆電氣設(shè)備常見(jiàn)問(wèn)題，具體問(wèn)題分布情況見(jiàn)圖5。

通過(guò)對(duì)圖5分析可得出：

1)防爆電氣設(shè)備問(wèn)題主要為引入口問(wèn)題、接地問(wèn)題、銘牌問(wèn)題和使用維護(hù)不當(dāng)問(wèn)題，可見(jiàn)問(wèn)題比較多的為防爆電氣設(shè)備安裝施工與現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)，所以要加強(qiáng)普遍性問(wèn)題的安全管理，減少現(xiàn)場(chǎng)防爆電氣設(shè)備失效造成現(xiàn)場(chǎng)爆炸的危險(xiǎn)；

2)對(duì)于那些出現(xiàn)概率較小但是危險(xiǎn)度極高的問(wèn)題，比如：隔爆面有缺陷、隔爆面間隙超差，應(yīng)當(dāng)從防爆電氣設(shè)備的全生命周期每一個(gè)環(huán)節(jié)重點(diǎn)監(jiān)管，增加設(shè)備的防爆安全性能。

1.6 不同制造廠(chǎng)商問(wèn)題分析

對(duì)防爆電氣設(shè)備問(wèn)題所對(duì)應(yīng)的制造或生產(chǎn)廠(chǎng)商進(jìn)行分類(lèi)統(tǒng)計(jì)。根據(jù)已有信息，整理出171家相關(guān)廠(chǎng)商，其中10余家廠(chǎng)商提供設(shè)備較多，同時(shí)問(wèn)題亦較多，具體問(wèn)題分布見(jiàn)圖6。

通過(guò)對(duì)圖6分析可得出：在供貨的廠(chǎng)家里，其主要出現(xiàn)的問(wèn)題為安裝問(wèn)題、產(chǎn)品接地問(wèn)題，此類(lèi)問(wèn)題應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)施工管理與維護(hù)保養(yǎng)管理。有個(gè)別是產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題占據(jù)的百分比較低，但是造成的后果就是防爆電氣設(shè)備失效，危險(xiǎn)度極大，此類(lèi)問(wèn)題應(yīng)當(dāng)杜絕。

圖6 問(wèn)題較多設(shè)備廠(chǎng)商分布情況Fig. 6 The distribution of the more problematic equipment manufacturers

1.7 產(chǎn)品證書(shū)問(wèn)題分析

對(duì)防爆電氣設(shè)備問(wèn)題就日常管理中經(jīng)常被忽視的證書(shū)問(wèn)題進(jìn)行分類(lèi)統(tǒng)計(jì)，見(jiàn)圖7。

通過(guò)對(duì)圖7分析可得出：現(xiàn)場(chǎng)檢查的防爆電器設(shè)備以未見(jiàn)到合格證號(hào)和在網(wǎng)上未查到相關(guān)的設(shè)備合格證問(wèn)題居多，未見(jiàn)合格證號(hào)多為產(chǎn)品資料不齊全、設(shè)備銘牌丟失所致。所以要加強(qiáng)防爆電氣設(shè)備資料的管理，建立防爆電氣設(shè)備臺(tái)賬，是全生命周期安全管理的重要環(huán)節(jié)。

圖7 不同產(chǎn)品證書(shū)有效性問(wèn)題分布情況Fig.7 The distribution of different product certifcates validity

2 防爆電氣設(shè)備不同階段的風(fēng)險(xiǎn)分析

筆者根據(jù)防爆電氣設(shè)備問(wèn)題出現(xiàn)時(shí)間，將問(wèn)題按照防爆電氣設(shè)備全生命周期的不同階段進(jìn)行劃分，從而能更好的實(shí)現(xiàn)防爆電氣設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)管理。按照設(shè)備全生命周期分為設(shè)計(jì)選型、采辦、安裝、維護(hù)保養(yǎng)、報(bào)廢管理共5個(gè)階段[6-7]，其問(wèn)題數(shù)量分別為87個(gè)、265個(gè)、5 887個(gè)、592個(gè)、51個(gè)，具體分布見(jiàn)圖8所示：

圖8 不同階段問(wèn)題分布情況Fig. 8 The distribution of different phases

由圖8可得，安裝階段出現(xiàn)的問(wèn)題最多，其次為使用維護(hù)、加工制造、采購(gòu)、設(shè)計(jì)。從本質(zhì)安全學(xué)的角度來(lái)管理，應(yīng)該嚴(yán)格審查設(shè)計(jì)選型階段的產(chǎn)品符合性，加強(qiáng)安裝階段的管理，杜絕采購(gòu)階段的不合格產(chǎn)品，增強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)階段的管理，及時(shí)更換或維修報(bào)廢的產(chǎn)品，將有效保證防爆電氣設(shè)備的防爆安全性，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。

3 結(jié)論及建議

通過(guò)上述分析可知防爆電氣設(shè)備全生命周期風(fēng)險(xiǎn)管理涉及到的面比較廣且復(fù)雜，在設(shè)備全生命周期內(nèi)每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要去做好風(fēng)險(xiǎn)把控，尤其是在采購(gòu)、安裝與維護(hù)保養(yǎng)環(huán)節(jié)。針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果，對(duì)防爆電氣設(shè)備防爆安全性的管理提出以下管理建議：

(1)建立及優(yōu)化防爆電氣管理制度，從防爆電氣設(shè)備管理全生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)入手，針對(duì)企業(yè)設(shè)備特點(diǎn)及人員結(jié)構(gòu)，建立相應(yīng)的防爆電氣管理制度，對(duì)已有制度進(jìn)行優(yōu)化，確保防爆電氣設(shè)備管理合法合規(guī)。

(2)設(shè)備管理人員能力建設(shè)，為各級(jí)各類(lèi)從業(yè)人員提供足夠的培訓(xùn)，提高從業(yè)人員在防爆電氣設(shè)備選型、安裝、使用、維護(hù)、檢修及管理方面的水平。

(3)從企業(yè)角度整體把握防爆電氣供應(yīng)商的選取，嚴(yán)格審查承包商的資質(zhì)，尋找具有防爆電氣設(shè)備安裝資質(zhì)的承包商。

(4)從現(xiàn)場(chǎng)日常維護(hù)著手。制定防爆電氣設(shè)備日常維護(hù)流程，嚴(yán)格按照流程維護(hù)保養(yǎng)現(xiàn)場(chǎng)防爆電氣設(shè)備。及時(shí)更換新的合格的防爆電氣設(shè)備或者維修到達(dá)到設(shè)備防爆標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)。

(5)對(duì)于先天不合格產(chǎn)品，即普通電氣設(shè)備用于防爆區(qū)域或假冒偽劣產(chǎn)品，應(yīng)更換為各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合防爆標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定且經(jīng)防爆認(rèn)證的產(chǎn)品。

(6)引入口部位是問(wèn)題集中區(qū)，與安裝人員及驗(yàn)收人員標(biāo)準(zhǔn)不熟悉、不理解有直接關(guān)系，是現(xiàn)階段迫切需要解決的問(wèn)題，應(yīng)引起足夠重視。

[1]張景林, 崔國(guó)璋.安全系統(tǒng)工程[M].北京: 煤炭工業(yè)出版社, 2002. [ZHANG J L, CUI G Z. Safety system engineering[M]. Beijing: Coal Industry Press, 2002.]

[2]洪冶, 蔡維由, 樂(lè)振春. 模糊故障樹(shù)診斷及應(yīng)用[J]. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)工學(xué)版, 2001, 34(1): 93-94+105. [HONG Z, CAI W Y, LE Z C. Fuzzy fault tree diagnosis and application [J]. Engineering Journal of Wuhan University, 2001, 34(1): 93-94+105.]

[3]彭力, 李發(fā)新, 寧緒成, 等.風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)踐[M]. 北京: 石油工業(yè)出版社, 2001. [PENG L, LI X F, NING X C, et al. Risk assessment technology is applied in practice[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 2001.]

[4]《爆炸性環(huán)境第1部分: 設(shè)備 通用要求》GB3836.1-2010[S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2010. [Explosive atmospheres Part1:Equipment-General requirements. GB3836.1-2010[S]. Beijing: China Standard Press, 2010.]

[5]《危險(xiǎn)場(chǎng)所電氣防爆安全規(guī)范》AQ3009—2007[S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2007. [Safety criterion for electrical apparatus in hazardous areas. AQ3009—2007[S]. Beijing: China Standard Press, 2007.]

[6]《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50058-92[S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 1992. [Code for design of electrical installations in explosive atmospheres. GB50058-92[S]. Beijing: China Standard Press, 1992.]

[7]《電氣裝置安裝工程爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電氣裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50257-96[S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 1996. [Code for construction and acceptance of electric device for explosion atmospheres and fre hazard electrical equipment installation engineering. GB50257-96[S]. Beijing: China Standard Press, 1996.]

Research into full life-cycle risk management of explosion-proof electrical equipment in LNG liquefaction plants

WU Xiaoning
CNOOC Safety Technology Service Co., Ltd, Tianjin 300452, China

With the rapid expansion of LNG liquefaction plants in developed coastal areas, safety management of explosion-proof electrical equipment is a key to secure development of such new energy enterprises. Due to the lack of systematicguidance on the on-site management of explosion-proof electrical equipment, there are a lot of problems in the risk management of explosion-proof electrical equipment. Based on the on-site inspection results of a new energy company's LNG liquefaction plants of the CNOOC Gas & Power Group, we carried out systematic analysis of different aspects of these results by applying both problem statistics and qualitative methods. In order to refect the present situation and the ongoing development of explosion-proof electrical equipment, problems are analyzed by dividing equipment full life-cycles into several different stages. This study can be referenced in the full life-cycle risk management of explosion-proof electrical equipment.

explosion-proof electrical equipment; qualitative analysis; risk management; full life-cycle; risk analysis

2016-11-15

10.3969/j.issn.2096-1693.2016.03.033

(編輯 付娟娟)

吳曉寧. LNG液化廠(chǎng)防爆電氣設(shè)備全生命周期風(fēng)險(xiǎn)管理研究. 石油科學(xué)通報(bào), 2016, 03: 384-389

WU Xiaoning. Research into full life-cycle risk management of explosion-proof electrical equipment in LNG liquefaction plants. Petroleum Science Bulletin, 2016, 03: 384-389.doi:10.3969/j.issn.2096-1693.2016.03.033

*通信作者, wuxn6@cnooc.com.cn