石油鉆井系統(tǒng)中防爆設(shè)備的維修與管理

陳寧生，李 勇，李 莉，徐天寧，王亞紅

（中石油川慶鉆探公司長慶鉆井總公司，陜西西安 710021）

0 引言

石油作為經(jīng)濟發(fā)展的血液，是一種不可再生資源，與人們的衣食住行有著密切關(guān)系，石油資源不僅能夠影響國家和地區(qū)的發(fā)展，也是衡量國家綜合實力的重要標(biāo)準(zhǔn)[1-3]。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，近年來，石油能源的需求量逐年大幅度增加[4-5]。石油價值是通過開采、加工實現(xiàn)的，在石油的開采加工過程中，通常采用電機帶動各個設(shè)備實現(xiàn)運轉(zhuǎn)、輸送等操作。由于機械設(shè)備在電力驅(qū)動時會產(chǎn)生電火花，引燃石油中的可燃物，發(fā)生燃燒、爆炸、閃爆等安全事故，隨著開采量的不斷增加，給人民生命財產(chǎn)安全和環(huán)境帶來了極大的危害和隱患，產(chǎn)生的社會負(fù)面影響也危害著國家和企業(yè)的信譽[6-9]。

防爆設(shè)備是一種能夠有效避免石油開采電氣機械設(shè)備運行過程中產(chǎn)生電火花的裝置，對石油開采系統(tǒng)的安全保障發(fā)揮著重要作用[10-12]，電氣設(shè)備的防爆性能主要通過在裝置中引入防爆電源線來實現(xiàn)，引入方式包括密封圈式引入裝置、金屬密封環(huán)式引入裝置、澆筑固化填料密封式引入裝置等。防爆設(shè)備的初次安裝由相關(guān)單位進(jìn)行，但后期鉆井隊搬遷使用時會導(dǎo)致防爆效果和密封性下降，如何保證防爆電氣設(shè)備的穩(wěn)定運行，對于鉆井企業(yè)的安全生產(chǎn)至關(guān)重要，需結(jié)合目前常見的防爆設(shè)備問題，對防爆電氣設(shè)備的技術(shù)原理、常見問題、解決策略進(jìn)行分析。

1 選擇防爆設(shè)備

1.1 防爆電氣設(shè)備原理

防爆電氣設(shè)備是具有爆炸防護(hù)措施的特殊電氣設(shè)備，同時也是潛在的點燃物。這使得防爆電氣設(shè)備一方面具有一定的防爆性能，可以預(yù)防油井爆炸事故的發(fā)生，保證油井生產(chǎn)安全；另外，防爆電氣設(shè)備在運行過程中，可能產(chǎn)生電火花和高溫面，會導(dǎo)致環(huán)境中可燃物質(zhì)的燃燒或爆炸。防爆電氣設(shè)備的形式有正壓型、油浸型、澆封型、隔爆型和增安型等多種類型，所采取的防爆原理也存在一定差異。

1.2 防爆電氣設(shè)備選擇

防爆電氣設(shè)備作為鉆井平臺的重要安全保障，主要是防止爆炸事故的發(fā)生，降低生命財產(chǎn)損失[13]。在鉆井企業(yè)的防爆電氣設(shè)備選擇過程中，要充分了解易燃易爆物的物理化學(xué)性能，選擇適合的設(shè)備類型，在生產(chǎn)場地進(jìn)行區(qū)域劃分，根據(jù)不同區(qū)域的防爆等級要求進(jìn)行選擇，并綜合考慮場地的環(huán)境，充分發(fā)揮設(shè)備的防爆性能：①選擇的防爆電氣設(shè)備具有較強的抗腐蝕性，這樣才能保證鉆井開采過程中的安全，提高生產(chǎn)的效率；②鉆井平臺的防爆電氣設(shè)備選擇要遵循耐震性強的原則，保證設(shè)備的工作壽命和運行質(zhì)量不會受到影響；③鉆井平臺的防爆電氣設(shè)備設(shè)計時，要配備專用的電路，保證電路運行過程中不發(fā)生短路、斷路、串電等問題的發(fā)生[14]。

2 常見問題及原因分析

在鉆井生產(chǎn)過程中，防爆設(shè)備有時會出現(xiàn)系列問題，給生產(chǎn)帶來一定隱患，只有分析防爆設(shè)備運行過程中的問題及原因，才能從根本上杜絕危險的發(fā)生。

2.1 設(shè)備原因分析

防爆電氣設(shè)備一般運行時間較長，運行過程中鉆井系統(tǒng)設(shè)備發(fā)生振動，使防爆電氣設(shè)備處于長期的振動環(huán)境下工作，因此設(shè)備需要具有一定的耐振性能，保證防爆電氣設(shè)備的運行不會受到影響。部件之間若發(fā)生碰撞、摩擦等現(xiàn)象，可能會導(dǎo)致防爆電氣設(shè)備發(fā)生裂痕或者劃傷，影響其使用效果。

2.2 人為原因分析

在防爆電氣設(shè)備運行過程中，技術(shù)人員的專業(yè)水平、管理水平對設(shè)備運行性能有較大影響。若技術(shù)人員存在經(jīng)驗不足，一些生產(chǎn)企業(yè)的管理制度不完善，對防爆電氣設(shè)備技術(shù)人員的管理不到位，則無法保障防爆電氣設(shè)備維護(hù)與使用。防爆電氣設(shè)備在運行時會發(fā)生故障，如果不及時進(jìn)行維修和日常的保養(yǎng)維護(hù)，會給鉆井生產(chǎn)帶來較大隱患，這需要相關(guān)人員定期對防爆電氣設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。

2.3 環(huán)境影響分析

鉆井設(shè)備的防爆電氣設(shè)備長期暴露于生產(chǎn)環(huán)境中，由于環(huán)境中含有一定量的腐蝕性化學(xué)物質(zhì)和鹽類，防爆設(shè)備長期處于該環(huán)境中，會造成零部件的腐蝕與老化，使設(shè)備的工作性能和壽命受到一定影響，使防爆電氣設(shè)備性能下降。

2.4 設(shè)備管理重視程度分析

在石油鉆井生產(chǎn)過程中，一些管理人員往往重視大型機械設(shè)備的管理，忽視防爆電氣設(shè)備的管理工作，然而，鉆井系統(tǒng)中防爆電氣設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)也十分關(guān)鍵。在生產(chǎn)過程中，企業(yè)的管理人員重視生產(chǎn)和成本管理，往往忽略了企業(yè)安全和相關(guān)機械設(shè)備的管理、性能提升，使防爆電氣機械設(shè)備運行過程中存在一定的安全隱患。

3 鉆井防爆電氣設(shè)備的控制難點

結(jié)合實際工作需求，分析鉆井防爆電氣設(shè)備的控制難點，主要包括以下3 點：①防爆電氣設(shè)備人員的專業(yè)技術(shù)水平普遍不高，許多現(xiàn)場施工和設(shè)備人員沒有經(jīng)歷相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn)，學(xué)歷水平不高，現(xiàn)場經(jīng)驗不足，導(dǎo)致防爆電氣設(shè)備的質(zhì)量控制存在一定難度；②相關(guān)技術(shù)部門對鉆井生產(chǎn)防爆區(qū)域劃分和設(shè)備的選擇形式不科學(xué)，內(nèi)部協(xié)調(diào)不夠，導(dǎo)致防爆設(shè)備的檢驗困難，最終設(shè)備列表需要完工后才更新結(jié)束；③在項目建設(shè)過程中，防爆設(shè)備前期的安裝報檢和后期的調(diào)試沒有經(jīng)過專業(yè)部門進(jìn)行校驗，導(dǎo)致設(shè)備運行不佳。

4 質(zhì)量控制策略分析

4.1 提升技術(shù)人員專業(yè)素質(zhì)、強化技術(shù)團隊

技術(shù)人員是整個項目推進(jìn)的核心，只有擁有一支強大的技術(shù)團隊，才能保證生產(chǎn)的穩(wěn)定進(jìn)行。目前，鉆井油田的防爆電氣設(shè)備技術(shù)人員存在技術(shù)水平和實踐經(jīng)驗欠缺等問題，在生產(chǎn)過程中極易導(dǎo)致設(shè)備使用和維護(hù)不夠，影響設(shè)備的防爆性能，引發(fā)安全事故。應(yīng)在管理過程中強化技術(shù)人員的定期技術(shù)培訓(xùn)工作，提升設(shè)備技術(shù)人員的技術(shù)能力。鉆井單位也可以通過培訓(xùn)、考核等方式建立科學(xué)的設(shè)備技術(shù)人員機制，給予技術(shù)人員充分的晉升空間，激發(fā)技術(shù)人員的工作積極性。

4.2 建立防爆電氣設(shè)備的日常保養(yǎng)與事故應(yīng)變機制

管理過程中，企業(yè)要結(jié)合現(xiàn)有實際情況，建立防爆電氣設(shè)備的保養(yǎng)與維修機制，制定科學(xué)的維修保養(yǎng)工作流程，保證生產(chǎn)和設(shè)備技術(shù)人員最大程度提升防爆電氣設(shè)備性能，保證生產(chǎn)安全。實現(xiàn)設(shè)備保養(yǎng)的常態(tài)化，建立完善的防爆電氣設(shè)備保養(yǎng)維修記錄，確保設(shè)備在最佳狀態(tài)下運行。

4.3 提高對防爆電氣設(shè)備管理重視程度

目前，鉆井單位的管理人員對井控設(shè)備的重視程度不夠，而管理人員的全局思維對生產(chǎn)安全有著決定性作用，只有增加企業(yè)管理人員對防爆電氣設(shè)備管理意識，才能保證防爆電氣設(shè)備的穩(wěn)定運行，保證生產(chǎn)安全。

4.4 科學(xué)劃分防爆區(qū)域

在鉆井油田中，要對場區(qū)內(nèi)進(jìn)行科學(xué)的防爆區(qū)域劃分，依據(jù)防爆劃分相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防爆管理工作，提升鉆井區(qū)域的安全性。根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，我國的防爆區(qū)域一般分為3 類：①0 類危險區(qū)域，該區(qū)域連續(xù)長期地存在危險的爆炸性氣體；②1 類危險區(qū)域，該區(qū)域在鉆井作業(yè)時，會產(chǎn)生爆炸性氣體，例如鉆井過程中的振動泥漿篩室；③2 類危險區(qū)域，該區(qū)域在較短的時間內(nèi)可能會產(chǎn)生爆炸性氣體。

5 結(jié)束語

對當(dāng)前鉆井企業(yè)防爆電氣設(shè)備潛在的問題與安全隱患，以提高鉆井企業(yè)的防爆設(shè)備性能為宗旨，討論防爆電氣設(shè)備的維護(hù)、使用過程存在的問題和解決方案。討論了鉆井防爆電氣設(shè)備原理與設(shè)備形式的選擇，并從設(shè)備原因、人為原因、環(huán)境影響、設(shè)備管理重視程度等方面對鉆井防爆電氣設(shè)備的常見問題及原因進(jìn)行分析，結(jié)合實際工作需求，進(jìn)一步分析鉆井防爆電氣設(shè)備的控制難點，并闡述了鉆井防爆電氣設(shè)備的質(zhì)量控制策略，為石油鉆井單位的防爆電氣設(shè)備性能提升和安全保障提供參考。