穿梭油輪防爆電氣設(shè)備安全控制分析

王 超

（南通中遠海運船務(wù)工程有限公司，江蘇南通 226006）

0 引言

隨著海上油田的規(guī)?；_采，原油運輸?shù)陌踩杂l(fā)重要。作為油田卸載石油的重要工具，穿梭油輪的安全設(shè)計至關(guān)重要。穿梭油輪在海上航行時，一旦發(fā)生安全事故，容易發(fā)生火災(zāi)、爆炸，一旦處理不好，易造成船毀人亡以及嚴(yán)重的海上石油污染事故。

由于在海上通常無法及時獲得外界的幫助，做好穿梭油輪火災(zāi)、爆炸等安全事故的預(yù)防工作具有極其重要的意義。在穿梭油輪設(shè)計建造過程中，若電氣設(shè)備未選用規(guī)定的防爆等級或者未經(jīng)過防爆處理，往往會導(dǎo)致火災(zāi)和爆炸事故。做好防爆電器的選型和安裝質(zhì)量控制，是預(yù)防和阻止事故的重要方法之一。本文結(jié)合典型案例對穿梭油輪防爆電氣設(shè)備的選型及安裝工藝進行詳細探討，提出有效質(zhì)量控制措施，希望為穿梭油輪的安全設(shè)計提供一定參考。

1 工程概述

某海工船企業(yè)先后開工建造4艘穿梭油輪，均滿足挪威船級社（Det Norske Veritas，DNV）的相關(guān)要求。艏部裝有原油接收和卸載裝置，采用動力定位（Dynamic Positioning，DP）系統(tǒng)。該型油輪能穿梭于不同油田之間，從浮式生產(chǎn)儲油卸油船（Floating Production Storage and Offloading，F(xiàn)PSO）上直接接載原油，并可直接在油碼頭卸載原油。全船實施嚴(yán)格的安全等級要求，對防爆設(shè)備的要求尤為嚴(yán)格。

2 防爆電氣施工技術(shù)要點

熟悉和掌握爆炸性物質(zhì)分類、危險區(qū)域劃分、電氣設(shè)備防爆形式及防爆標(biāo)識對技術(shù)設(shè)計階段防爆設(shè)備的選型具有重要的指導(dǎo)意義，可及時糾正設(shè)備安裝后現(xiàn)場檢驗方面的問題。

對爆炸物質(zhì)進行分類整理，結(jié)果見表 1。穿梭油輪上前3種爆炸代表性物質(zhì)分別為乙炔、氫氣、乙烯。

表1 穿梭油輪爆炸性物質(zhì)的分類

按照我國國家防爆標(biāo)準(zhǔn) GB 3836.1—2000的有關(guān)規(guī)定，電氣設(shè)備的溫度組別設(shè)置情況見表2[1]，不同組別設(shè)備允許最高表面溫度、適用氣體引燃溫度、電氣安全性能存在差異。

表2 電氣設(shè)備的最高表面溫度組別設(shè)置

3 危險區(qū)域劃分與防爆設(shè)備分類

防爆是穿梭油輪安全設(shè)計中的最重要的環(huán)節(jié)之一，如果在設(shè)計時安全問題考慮不充分，那么穿梭油輪在運輸石油的過程中易發(fā)生爆炸安全事故。工程師應(yīng)該按照規(guī)范劃分穿梭油輪的危險區(qū)域，保證船上艙室布置、各類開孔、透氣、通風(fēng)都能滿足船級社規(guī)范和國際法規(guī)。除重視危險場所的區(qū)域劃分外，在設(shè)計階段做好防爆電氣設(shè)備的選型及安裝階段的質(zhì)量控制對提高穿梭油輪的安全性同樣具有重要意義。

如表3所示，穿梭油輪的危險區(qū)域可劃分為0號區(qū)域、1號區(qū)域和2號區(qū)域[2]。其中，2號區(qū)域危險性最小，0號區(qū)域危險性最大。

表3 穿梭油輪危險區(qū)域劃分情況

根據(jù)穿梭油輪危險區(qū)域的特性，選擇合適的防爆電氣設(shè)備。電氣設(shè)備通常有8種防爆類型，但船上一般只應(yīng)用本安型、隔爆型、正壓型、增安型、和無火花型等5種[3]。

防爆電氣設(shè)備標(biāo)識圖見圖1，以“Ex d IIC T5”為例簡要介紹防爆電氣設(shè)備的標(biāo)識，該標(biāo)志表示防爆等級為d級，可應(yīng)用于爆炸性氣體環(huán)境。IIC為氣體組別，T5為溫度組別。

圖1 防爆電氣設(shè)備標(biāo)識圖

4 施工選型案例分析

HAZARDOUS ZONE2區(qū)域甲板儲藏室頂部的12只投光燈為非防爆型，在選型時未考慮防爆要求。這導(dǎo)致炎熱天氣下甲板油氣濃度大幅增加，在投光燈表面溫升及啟動電弧作用下，極容易產(chǎn)生爆炸事故。為解決此問題，需要將投光燈需全部更換為防爆型投光燈，這需要二次采購和施工，進而延誤工期、增加建造成本。

防爆區(qū)域風(fēng)機必須獲得船級社的防爆安全認(rèn)證，否則將導(dǎo)致防爆區(qū)域通風(fēng)不暢，油氣濃度遞增，極易產(chǎn)生爆炸危險。要高度重視貨油泵房、油漆間、電池間等高危險區(qū)域內(nèi)風(fēng)機等電氣設(shè)備的選型、采購和防爆認(rèn)證。

防爆設(shè)備上的格蘭和悶頭連同設(shè)備一起進行防爆試驗，并獲得防爆認(rèn)證，不能進行更改和翻新。若必須進行更換，應(yīng)聯(lián)系設(shè)備廠家更換并進行防爆認(rèn)證。格蘭上的防爆等級標(biāo)識見圖2。

圖2 格蘭上的防爆等級標(biāo)識

穿梭油輪電纜安裝需滿足以下3個方面：1）除鎧裝或具有編織的屏蔽層的電纜外，其余電纜應(yīng)敷設(shè)在金屬管道中；2）裝貨區(qū)域應(yīng)避免電纜接頭，若無法避免，電纜接頭應(yīng)圍蔽在具有防爆性能的高強度塑料或金屬制成的船用接線盒中，也可將其密封在波紋套筒中；3）船上甲板和艙壁上的電纜貫穿應(yīng)密封，以阻止易燃易爆氣體透過。防爆隔離柵和電纜的連接工藝分別見圖3和圖4。

圖3 防爆隔離柵的連接工藝

圖4 電纜的連接工藝

5 防爆電氣設(shè)計施工準(zhǔn)則

5.1 從設(shè)計的源頭進行控制

嚴(yán)格根據(jù)船級社退審圖中關(guān)于危險區(qū)域劃分的要求確定防爆設(shè)備型號，并編制詳細、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)規(guī)格書，特別是要注意確定防爆臨界區(qū)域，只能高于標(biāo)準(zhǔn)，不能低于標(biāo)準(zhǔn)，從而為防爆設(shè)備的采購提供完備的技術(shù)資料和較長周期的采購選型時間。

5.2 采購及進貨檢驗控制

采購部門要嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)格書的要求采購防爆設(shè)備，與供貨廠家確認(rèn)防爆設(shè)備的要求，杜絕用非防爆設(shè)備冒充防爆設(shè)備的情況。質(zhì)檢部門在進貨檢驗時一定要核對防爆證書，并檢查防爆標(biāo)志。必要時應(yīng)去設(shè)備廠家，參加設(shè)備最終出廠驗收試驗（Final Acceptance Test，F(xiàn)AT）試驗，防止不合格防爆設(shè)備進廠。

5.3 生產(chǎn)過程質(zhì)量控制

首先結(jié)合設(shè)備說明說及規(guī)范對防爆設(shè)備的安裝工藝進行詳細的分析，做好安裝施工策劃。對于不同的防爆設(shè)備要區(qū)別對待，杜絕采用非防爆設(shè)備工藝進行施工。因防爆設(shè)備均比較貴重，要特別注意對安裝后的防爆設(shè)備采取必要的防護措施。

6 結(jié)論

防爆電氣設(shè)備是穿梭油輪的重要組成部分，確保其在建造過程中符合技術(shù)工藝和規(guī)范要求，是保障安全可靠的前提。穿梭油輪建造企業(yè)需對防爆電氣設(shè)備設(shè)計、采購和施工過程的每一道工序進行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，確保工程的穩(wěn)定性和安全性。本文提出的穿梭油輪防爆電氣質(zhì)量控制措施，希望能夠?qū)︻愃乒こ探ㄔ焯峁┮欢▍⒖肌?/p>