自升式鉆井平臺（JU2000E）的電氣防爆問題淺析

劉立芳++肖楊婷++郁松華

[摘 要]本文針對自升式鉆井平臺（JU2000E）的電氣防爆問題，ABS規(guī)范的要求，闡述了在實際建造過程中解決防爆問題的方法。

[關(guān)鍵詞]危險區(qū) 防爆 設(shè)備 電纜 穿艙件

中圖分類號：U455.1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）20-0037-01

防爆技術(shù)在船舶上的應(yīng)用，尤其是鉆井平臺上是十分重要及必要的，涉及到人命安全的問題。通過近幾年在自升式鉆井平臺工作中的經(jīng)驗及體會，對電氣防爆問題做一個系統(tǒng)的分析，涉及到電氣設(shè)備及接地，電纜，穿艙件。

爆炸的要素：可燃性物質(zhì)、助燃物質(zhì)和點燃源。在有些區(qū)域不可避免出現(xiàn)可燃物質(zhì)的存在，那么電氣設(shè)備就要能從點燃源的問題上控制爆炸的一個要素產(chǎn)生，防止爆炸的發(fā)生。

一、危險區(qū)域的劃分

1.ABS規(guī)范對危險區(qū)域的是如此劃分的：

0區(qū)，連續(xù)出現(xiàn)或長期出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境。

I區(qū)，在正常運行時可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境。

II區(qū)，在正常運行時不可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境，或即使出現(xiàn)也僅是短時間存在的爆炸性氣體混合物的環(huán)境。

1）危險0區(qū)包括：

i）封閉艙和在井與終端排放泄放端之間的泥漿循環(huán)系統(tǒng)的管線的內(nèi)部區(qū)域。

ii）封閉艙和油或可燃的氣體和蒸汽以及產(chǎn)生的油和氣的管線的內(nèi)部區(qū)域。

iii）其他區(qū)域，可燃油蒸汽空氣混合物或可燃氣體空氣混合物持續(xù)或長期存在的區(qū)域。

2）危險I區(qū)包括：

i）在井與終端排放泄放端之間并有開孔通向此區(qū)域的包含泥漿循環(huán)系統(tǒng)任何一部分的封閉區(qū)域。

ii）以下區(qū)域戶外或半封閉區(qū)域1.5米范圍內(nèi)：泥漿系統(tǒng)的一部分的設(shè)備的開孔；1區(qū)的通風(fēng)口；任何通向1區(qū)的通道，除了有直接通道通往的任何1區(qū)的封閉區(qū)域或有帶氣鎖室或單獨門的通道通往的任何1區(qū)的封閉區(qū)域。

iii）被劃分為2區(qū)，但從布置上氣體不會擴散的艙室，結(jié)構(gòu)風(fēng)管或類似結(jié)構(gòu)。

iv）鉆臺面以下且包含氣體可能釋放源的封閉區(qū)域或半封閉區(qū)域，例如鉆桿的鉆頭頂端。

v）鉆臺面以上且沒被船體板與iv區(qū)域隔開的封閉區(qū)域。

vi）鉆臺面以下戶外區(qū)域和可能擴散源1.5米范圍內(nèi)，例如鉆桿的鉆頭頂端。

3）危險II區(qū)包括：

i）封閉區(qū)域，包括從終端排放泄放端到泥漿池的泥漿泵吸口連接端的泥漿循環(huán)系統(tǒng)的開放部分。

ii）鉆臺面以上3米高度的井架邊緣內(nèi)的露天區(qū)域。

iii）到鉆臺面以上且沒被與I區(qū)iv描述的區(qū)域隔開的封閉半封閉區(qū)域的范圍。

iv）鉆臺面以上或3米高度或更高的封閉區(qū)域范圍內(nèi)的半封閉井架區(qū)域。

v）鉆臺面以下并毗鄰鉆臺面，到井架的邊緣或任何有可能空腔氣體的范圍的半封閉區(qū)域。

vi）鉆臺面以下的露天區(qū)域，I區(qū)vi定義的區(qū)域1.5米半徑范圍內(nèi)。

vii）I區(qū)ii定義的和I區(qū)iv定義的半封閉區(qū)域以外1.5米范圍區(qū)域。

viii）II區(qū)的通風(fēng)口1.5米范圍內(nèi)的戶外區(qū)域，或任何II區(qū)區(qū)域的開孔，除了II區(qū)開孔的封閉區(qū)域。

ix）I區(qū)和非危險區(qū)之間的氣鎖室。

2.海洋平臺僅有I區(qū)與II區(qū)，不存在0區(qū)。具體危險區(qū)為：

（1）泥漿池艙

（2）懸臂梁區(qū)域（月池，泥漿處理區(qū)，泥漿實驗室及其延伸區(qū)域）

（3）鉆臺區(qū)域及相應(yīng)延伸區(qū)域。

（5）主甲板泥漿池風(fēng)口3米范圍內(nèi)，泥漿回流槽區(qū)域，測井區(qū)域。

（6）直升機燃油儲存柜區(qū)域，直升機燃油加油單元區(qū)域。

（7）油漆間

（8）蓄電池室

二、危險區(qū)域內(nèi)電氣設(shè)備的選型

1.ABS規(guī)范對危險區(qū)域的設(shè)備有如下要求：

1）0區(qū)，僅本質(zhì)安全回路或ia標識的設(shè)備可用。

2）I區(qū)，本質(zhì)安全回路，標識ia或ib的本安設(shè)備，隔爆型設(shè)備（d），增安型設(shè)備（e），正壓型設(shè)備（p）。

3）II區(qū)，許可I區(qū)安裝的設(shè)備；操作溫度不超過315度，部件可用在I區(qū)的設(shè)備。

防爆設(shè)備一般分為本質(zhì)安全型（ia/ib），隔爆型（d），增安型（e），正壓型（p），氣密型（n）等。平臺中I區(qū)防爆設(shè)備選用的為EXed/de類型，II區(qū)照明選用的為EXnR/nA類型，都滿足防爆要求。EXde型為隔爆外殼，增安內(nèi)腔的防爆設(shè)備，將不產(chǎn)生火花的元器件放在增安腔內(nèi)，可能產(chǎn)生火花的放在隔爆腔內(nèi)，以隔爆為主增安為輔的防爆設(shè)備。

三、危險區(qū)域電纜及貫穿件的要求

1.電纜的要求

危險區(qū)嚴禁電纜穿過，只允許本區(qū)域內(nèi)設(shè)備的電纜穿入與穿出。進入危險區(qū)的電纜要求為本質(zhì)安全型，并跟其他電纜分開敷設(shè)，如果電纜有線芯屏蔽那么可以與其他電纜敷設(shè)在同一電纜托架上但要保持50mm的間距。

2.穿艙件的要求

海工項目對穿艙件及封堵有較高的要求，一般國外船東在船舶建造技術(shù)規(guī)格書中會要求水密甲板及艙壁使用洛克賽克產(chǎn)品：MCT框架及堵塊。ABS規(guī)范中對穿艙件沒有明確要求，尤其是涉及到防爆區(qū)的穿艙件。那么在建造過程中就船東船檢不同要求不同。有的船東則要求只要是防爆區(qū)就要求使用防爆產(chǎn)品，產(chǎn)生的問題就是此處艙壁是水密且A60防火等級，一般產(chǎn)品即可滿足要求，使用防爆產(chǎn)品有什么意義呢？很明顯，是沒有必要的。一般防爆區(qū)的設(shè)備上的貫穿件使用防爆產(chǎn)品即可，其他艙壁的貫穿件使用一般產(chǎn)品即可。這也是有的船東的正常的要求。沒有必要見防爆就所有產(chǎn)品都要防爆的，要根據(jù)原理來判斷。

一些地方把填料函等電纜緊固件不作為防爆產(chǎn)品來劃分，只是防爆設(shè)備的附件而已。本質(zhì)安全的設(shè)備則更不用所謂的防爆填料函了，滿足其對外殼的材質(zhì)氣密水密要求即可。

四、危險區(qū)域電氣施工原則工藝

危險區(qū)域的電氣設(shè)備安裝，工藝技術(shù)要求如下：

1.防爆設(shè)備安裝與接地要滿足其防爆要求，外殼必須接地，并且要按照制造廠要求進行操作。

2.防爆電氣設(shè)備的安裝必須可靠緊固并應(yīng)有防止松脫措施。設(shè)備的進線裝置，應(yīng)具有防松和防止電纜拔脫措施。

3.防爆型設(shè)備隔爆面的處理：

設(shè)備安裝時，一般只拆動其靜止部分，故需注意拆動部分的隔爆面的間隙。安裝完畢后，必要時用塞規(guī)檢查其間隙，應(yīng)符合產(chǎn)品說明書中規(guī)定的技術(shù)條件。拆裝時，嚴禁敲打隔爆面，避免隔爆面上受到任何損傷。

4.本質(zhì)安全接地--ISE

本質(zhì)安全接地應(yīng)與其他接地系統(tǒng)保持絕緣和隔離。

屏蔽應(yīng)自始至終覆蓋電纜導(dǎo)體至端子，電纜導(dǎo)體只能有很短的距離沒有屏蔽。本船本質(zhì)安全接地依靠電纜屏蔽層內(nèi)的引流線來實現(xiàn)，引流線應(yīng)盡可能的短，并從頭到尾套以帶藍色環(huán)的黃色/綠色絕緣套管，本安接地端子排的一端應(yīng)涂以永久的顏色做標識（黃色/綠色+藍色）。本質(zhì)安全接地電纜金屬屏蔽只需要在一端接地，如需通過中間接線箱，也應(yīng)在箱內(nèi)設(shè)相同的接地端子排，以便電纜接地的連續(xù)性。

本安接地最終從中控臺、控制室或其它控制設(shè)備的接地端子排（ISE）引至船體專用接地點接地。接地位置要求和其余儀表接地盡可能的遠離，且也盡可能遠離PE接地和有通訊信號干擾的地方。

參考文獻

[1] 《防爆電氣設(shè)備概述與分類》.

[2] 《中國電氣工業(yè)標準匯編-防爆電氣專業(yè)卷》.

[3] 《ABS規(guī)范》.