燃?xì)怆娬卷?xiàng)目建設(shè)過(guò)程中的防爆問(wèn)題及防范措施

龔常勝

（中國(guó)水利水電第八工程局有限公司，湖南長(zhǎng)沙 413400）

在燃?xì)怆娬窘ㄔO(shè)項(xiàng)目中，燃料供應(yīng)系統(tǒng)較為重要，爆炸危險(xiǎn)性極高。燃料供應(yīng)系統(tǒng)的調(diào)試制約了進(jìn)氣的日期，若進(jìn)氣滯后，燃機(jī)點(diǎn)火并網(wǎng)、吹管等進(jìn)程均會(huì)受到影響，導(dǎo)致機(jī)組不能按期投入生產(chǎn)。燃料供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)備的防爆要求均較高，如果其防爆要求不達(dá)標(biāo)，將會(huì)給燃?xì)怆娬镜倪\(yùn)營(yíng)階段留下較大的安全隱患，在燃?xì)怆娬镜慕ㄔO(shè)階段須落實(shí)防爆問(wèn)題，落實(shí)防爆工作[1-2]。

1 背景

近年，我國(guó)油氣田發(fā)展較為迅速，液化石油氣（LPG）以及液化天然氣（LNG）開(kāi)始逐漸盛行在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的東南沿海地區(qū)，輸氣管線已連通一些大城市。借助天然氣的迅速發(fā)展，燃?xì)怆娬镜玫搅讼鄳?yīng)的發(fā)展，燃?xì)怆娬究梢杂脕?lái)解決環(huán)保、熱電聯(lián)產(chǎn)、調(diào)峰等問(wèn)題。為了確保燃?xì)怆娬窘ㄔO(shè)項(xiàng)目的順利實(shí)施，有效避免爆炸事故，有必要對(duì)出現(xiàn)在燃?xì)怆娬卷?xiàng)目建設(shè)過(guò)程中的防爆問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)分析。

2 防爆區(qū)域概況及特點(diǎn)

2.1 工程范圍

燃?xì)怆娬窘ㄔO(shè)項(xiàng)目中最為關(guān)鍵的防爆區(qū)域包括性能加熱器區(qū)、儲(chǔ)氫站、燃?xì)庹?、燃機(jī)區(qū)域、燃油區(qū)域、汽機(jī)氫冷及密封油等。

2.2 項(xiàng)目驗(yàn)收范圍

燃?xì)怆娬救珡S需防爆驗(yàn)收的項(xiàng)目具體如表1所示。

表1 防爆驗(yàn)收項(xiàng)目 單位：個(gè)

2.3 驗(yàn)收防爆項(xiàng)目

項(xiàng)目部依照IEC 60079標(biāo)準(zhǔn)，聘請(qǐng)有資質(zhì)的第三方共進(jìn)行了5次防爆驗(yàn)收作業(yè)。提出在防爆檔案、資料文件、選型、設(shè)計(jì)、驗(yàn)收人員資格、施工等方面的問(wèn)題。存在部分設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)需求不相符、電纜支架較少、防爆區(qū)域部分設(shè)備類型并不適用、電纜界面非圓形、設(shè)計(jì)中安全風(fēng)險(xiǎn)因素偏高等問(wèn)題，對(duì)全廠其他防爆區(qū)域提出檢查要求。

3 建設(shè)燃?xì)怆娬卷?xiàng)目進(jìn)程中的防爆問(wèn)題

（1）未嚴(yán)格要求建立防爆檔案。在整理防爆檔案時(shí)應(yīng)由具備資格的人員在IEC 60079-17以及IEC 60079-14的要求下執(zhí)行，檔案中必須包含標(biāo)準(zhǔn)中要求的所有信息。一般情況下，供方資料以及防爆設(shè)備參差不齊，在完成防爆驗(yàn)收后，防爆檔案的整理工作會(huì)多耗費(fèi)額外時(shí)間。在檔案的整理與驗(yàn)收環(huán)節(jié)，項(xiàng)目部需要專門聘請(qǐng)有資質(zhì)的工程師配合，導(dǎo)致成本增加。

（2）技術(shù)人員缺少相關(guān)培訓(xùn)，不熟悉防爆標(biāo)準(zhǔn)。在海外項(xiàng)目的多年運(yùn)作中，首次遇到嚴(yán)苛的防爆需求，技術(shù)人員對(duì)防爆的需求、標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容了解甚少且未參與過(guò)相關(guān)防爆培訓(xùn)，導(dǎo)致施工進(jìn)程中缺乏嚴(yán)格的監(jiān)管，增加了工藝質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)頻率。

（3）缺失防爆資料與信息，影響驗(yàn)收。IEC標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)資料有較為嚴(yán)格的要求。在現(xiàn)實(shí)的驗(yàn)收環(huán)節(jié)中，缺少證書、設(shè)備資料、設(shè)備銘牌信息不全等情況較為嚴(yán)重，因此，如果不能及時(shí)出具設(shè)備防爆證書，需要與所有供方進(jìn)行協(xié)調(diào)，耗費(fèi)時(shí)間和精力，延長(zhǎng)全廠防爆驗(yàn)收時(shí)間。

（4）現(xiàn)場(chǎng)施工工藝質(zhì)量問(wèn)題嚴(yán)重，耗時(shí)、耗力、耗財(cái)。重大工藝質(zhì)量問(wèn)題頻出的原因在于施工人員缺少防爆施工資格，未參加過(guò)相應(yīng)的培訓(xùn)工作。較為典型的是混用直螺紋和錐螺紋，導(dǎo)致雙壓緊格蘭卡套施工工藝與標(biāo)準(zhǔn)要求不符合，施工行為損壞了設(shè)備內(nèi)絲、密封圈，導(dǎo)致接線工藝質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等，在后期整改時(shí)消耗較為嚴(yán)重。

（5）供方偏多且配合程度參差不齊。防爆設(shè)備、設(shè)計(jì)的供方包含國(guó)內(nèi)外數(shù)十家供應(yīng)商，在整改驗(yàn)收進(jìn)程中存有缺陷時(shí)，眾多供方未能達(dá)到良好的配合效果，因此，便有了較長(zhǎng)的防爆整改期。

4 在執(zhí)行過(guò)程中對(duì)防范措施的具體分析及經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

4.1 設(shè)備質(zhì)量與防爆要求嚴(yán)重不符

（1）電氣類設(shè)備問(wèn)題。①?gòu)S家的設(shè)備銘牌信息不全。缺失IP等級(jí)、環(huán)境溫度等，與IEC標(biāo)準(zhǔn)不相符；②燃?xì)鈪^(qū)域冷卻風(fēng)機(jī)電機(jī)防爆等級(jí)錯(cuò)誤，非氣體防爆等級(jí)，而是粉塵防爆等級(jí)；③與大合同技術(shù)需求不相符。室外現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備的銘牌標(biāo)注為40 ℃，大合同中規(guī)定的室外環(huán)境溫度為55 ℃，違背合同要求。

（2）熱工類設(shè)備問(wèn)題。①在驗(yàn)收防爆設(shè)備進(jìn)程中，驗(yàn)收人員發(fā)現(xiàn)用于燃?xì)庹緟^(qū)域的電纜均不合格，因此，要求使用復(fù)合式防爆格蘭卡套或?qū)﹄娎|進(jìn)行全部更換。②部分廠家會(huì)預(yù)裝好設(shè)備，堵頭或格蘭卡套上會(huì)出現(xiàn)涂密封膠過(guò)緊的現(xiàn)象，在拆卸此設(shè)備卡套時(shí)，會(huì)出現(xiàn)設(shè)備螺紋損壞的現(xiàn)象，須進(jìn)行更換。③廠家設(shè)備的銘牌上缺乏有效的IEC證書編號(hào)且關(guān)鍵信息缺失，主要是設(shè)備工作的環(huán)境溫度未標(biāo)識(shí)在設(shè)備銘牌上，與IEC標(biāo)準(zhǔn)有差異。④模塊化部分防爆區(qū)域的設(shè)備。廠家的施工工藝達(dá)不到防爆工藝需求。如未壓預(yù)制好設(shè)備的屏蔽線、鎧裝電纜壓鎧、電纜接線等問(wèn)題，需整改全部現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。⑤使用非IEC標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的設(shè)備，如使用SA認(rèn)證硫分析儀設(shè)備，但此設(shè)備僅在海外國(guó)家區(qū)域使用，與IEC標(biāo)準(zhǔn)不相符，廠家應(yīng)予以更換。⑥供貨商沒(méi)有依照技術(shù)協(xié)議要求供貨。技術(shù)協(xié)議中規(guī)定應(yīng)符合IEC標(biāo)準(zhǔn)，但國(guó)內(nèi)的防爆設(shè)備與IEC標(biāo)準(zhǔn)有差異，且均明確了證書的有效期。⑦廠家供貨設(shè)備質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，如在沒(méi)有措施的情況下卡死顯示屏外殼，再次拆卸會(huì)損壞設(shè)備，導(dǎo)致重新更換設(shè)備；將溫度變速器應(yīng)用在某壓縮機(jī)儀表架上等。

4.2 圖紙問(wèn)題

設(shè)備采購(gòu)與設(shè)計(jì)出圖時(shí)間相關(guān)聯(lián)，設(shè)計(jì)出圖時(shí)間滯后會(huì)導(dǎo)致采購(gòu)周期延長(zhǎng)，會(huì)影響設(shè)備與圖紙的一致性[3]。由于在下發(fā)防爆區(qū)域圖紙前，已簽訂的防爆區(qū)域材料設(shè)備供貨合同中，附件內(nèi)IEC 60079標(biāo)準(zhǔn)已被明確為防爆區(qū)域內(nèi)電氣設(shè)備的供貨標(biāo)準(zhǔn)，但對(duì)應(yīng)的防爆區(qū)域的位置并未明確。升級(jí)圖紙后會(huì)擴(kuò)大防爆區(qū)域，非防爆設(shè)備會(huì)出現(xiàn)在防爆區(qū)域，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)防爆區(qū)域中的部分材料與設(shè)備與IEC標(biāo)準(zhǔn)不相符，解決此問(wèn)題必須更換設(shè)備。

在該項(xiàng)目中，具體表現(xiàn)為圖紙升級(jí)后的燃油設(shè)備防爆區(qū)域范圍與原圖紙相比有增大的現(xiàn)象。由于燃油區(qū)域的施工在下發(fā)最新版圖紙前已完成，后增加的防爆區(qū)域內(nèi)的材料和設(shè)備不符合IEC標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致需要重新采購(gòu)陰極保護(hù)柜子等設(shè)備。燃油燃?xì)鈪^(qū)域的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)由小EPC承包商設(shè)計(jì)并施工，全場(chǎng)防爆圖出圖時(shí)間滯后，導(dǎo)致信息不全的情況下，承包商使用不符合最新版設(shè)計(jì)需求的普通型號(hào)的火災(zāi)報(bào)警設(shè)備，后期為了滿足防爆驗(yàn)收要求，需更換設(shè)備，增加額外的施工成本。

針對(duì)以上圖紙問(wèn)題的處理建議為，設(shè)計(jì)院牽頭重點(diǎn)研究、計(jì)算與分析項(xiàng)目的防爆范圍、明確項(xiàng)目的具體防爆邊界和區(qū)域。在設(shè)備采購(gòu)前凍結(jié)防爆設(shè)計(jì)，并一同明確執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備認(rèn)證等詳細(xì)要求，應(yīng)對(duì)其他設(shè)計(jì)單位以及主機(jī)廠進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，做到不遺漏設(shè)計(jì)輸入。

5 對(duì)后續(xù)執(zhí)行項(xiàng)目的建議

5.1 投標(biāo)階段

與業(yè)主確定防爆需求的時(shí)間應(yīng)在合同技術(shù)澄清階段，對(duì)其中的防爆資料及防爆驗(yàn)收（資質(zhì)人員與要求是否相符、驗(yàn)收環(huán)節(jié)中是否必須有獨(dú)立的第三方公司是、當(dāng)?shù)厥欠翊嬖趩为?dú)管理防爆的相關(guān)機(jī)構(gòu)）、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)（防爆設(shè)備均認(rèn)可、必須有CSA/UL/CNEx或ATEX認(rèn)證、執(zhí)行IEC Ex 認(rèn)證等）、設(shè)備認(rèn)證（其他國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、當(dāng)?shù)氐钠渌厥庖蟆?zhí)行ISO 80079-36和IEC 60079標(biāo)準(zhǔn)）以及具體的防爆區(qū)域等細(xì)節(jié)要求進(jìn)行明確，為后期的采購(gòu)以及設(shè)計(jì)提供依據(jù)[4]。

5.2 設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

對(duì)合同中的具體要求（是否執(zhí)行IEC 60079標(biāo)準(zhǔn)、海外項(xiàng)目是否存在特殊需求）以及使用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行明確，做到無(wú)偏差設(shè)計(jì)。由設(shè)計(jì)院統(tǒng)籌全場(chǎng)的防爆設(shè)計(jì)，并將詳細(xì)的要求提供給設(shè)備廠家，特別是氫氣、蓄電池、燃?xì)?、燃油等易燃易爆介質(zhì)等的設(shè)備。防爆區(qū)域的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)完成后應(yīng)及時(shí)與業(yè)主溝通，盡快審批，防止后期變更防爆區(qū)域，造成非防爆設(shè)備安裝在防爆區(qū)域的現(xiàn)象[5]。

5.3 采購(gòu)環(huán)節(jié)

明確設(shè)計(jì)圖中的防爆范圍后再簽訂設(shè)備采購(gòu)合同，在采購(gòu)合同中須明確人員資質(zhì)、設(shè)備防爆證書、設(shè)備認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備說(shuō)明書以及設(shè)備銘牌標(biāo)識(shí)等要求，應(yīng)嚴(yán)格依照IEC 60079-11提供的資料采購(gòu)IS（intrinsic safety）類設(shè)備。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在建設(shè)燃?xì)怆娬卷?xiàng)目的進(jìn)程中，分析、整理危險(xiǎn)區(qū)域中的不同種防爆問(wèn)題后，提出相應(yīng)整改方式達(dá)到防爆需求，確保設(shè)備質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)相符，是保證燃?xì)怆娬卷?xiàng)目防爆工作順利實(shí)施的重要措施。