自升式钻井平台（JU2000E）的电气防爆问题浅析

刘立芳++肖杨婷++郁松华

[摘 要]本文针对自升式钻井平台（JU2000E）的电气防爆问题，ABS规范的要求，阐述了在实际建造过程中解决防爆问题的方法。

[关键词]危险区 防爆 设备 电缆 穿舱件

中图分类号：U455.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）20-0037-01

防爆技术在船舶上的应用，尤其是钻井平台上是十分重要及必要的，涉及到人命安全的问题。通过近几年在自升式钻井平台工作中的经验及体会，对电气防爆问题做一个系统的分析，涉及到电气设备及接地，电缆，穿舱件。

爆炸的要素：可燃性物质、助燃物质和点燃源。在有些区域不可避免出现可燃物质的存在，那么电气设备就要能从点燃源的问題上控制爆炸的一个要素产生，防止爆炸的发生。

一、危险区域的划分

1.ABS规范对危险区域的是如此划分的：

0区，连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境。

I区，在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境。

II区，在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境，或即使出现也仅是短时间存在的爆炸性气体混合物的环境。

1）危险0区包括：

i）封闭舱和在井与终端排放泄放端之间的泥浆循环系统的管线的内部区域。

ii）封闭舱和油或可燃的气体和蒸汽以及产生的油和气的管线的内部区域。

iii）其他区域，可燃油蒸汽空气混合物或可燃气体空气混合物持续或长期存在的区域。

2）危险I区包括：

i）在井与终端排放泄放端之间并有开孔通向此区域的包含泥浆循环系统任何一部分的封闭区域。

ii）以下区域户外或半封闭区域1.5米范围内：泥浆系统的一部分的设备的开孔；1区的通风口；任何通向1区的通道，除了有直接通道通往的任何1区的封闭区域或有带气锁室或单独门的通道通往的任何1区的封闭区域。

iii）被划分为2区，但从布置上气体不会扩散的舱室，结构风管或类似结构。

iv）钻台面以下且包含气体可能释放源的封闭区域或半封闭区域，例如钻杆的钻头顶端。

v）钻台面以上且没被船体板与iv区域隔开的封闭区域。

vi）钻台面以下户外区域和可能扩散源1.5米范围内，例如钻杆的钻头顶端。

3）危险II区包括：

i）封闭区域，包括从终端排放泄放端到泥浆池的泥浆泵吸口连接端的泥浆循环系统的开放部分。

ii）钻台面以上3米高度的井架边缘内的露天区域。

iii）到钻台面以上且没被与I区iv描述的区域隔开的封闭半封闭区域的范围。

iv）钻台面以上或3米高度或更高的封闭区域范围内的半封闭井架区域。

v）钻台面以下并毗邻钻台面，到井架的边缘或任何有可能空腔气体的范围的半封闭区域。

vi）钻台面以下的露天区域，I区vi定义的区域1.5米半径范围内。

vii）I区ii定义的和I区iv定义的半封闭区域以外1.5米范围区域。

viii）II区的通风口1.5米范围内的户外区域，或任何II区区域的开孔，除了II区开孔的封闭区域。

ix）I区和非危险区之间的气锁室。

2.海洋平台仅有I区与II区，不存在0区。具体危险区为：

（1）泥浆池舱

（2）悬臂梁区域（月池，泥浆处理区，泥浆实验室及其延伸区域）

（3）钻台区域及相应延伸区域。

（5）主甲板泥浆池风口3米范围内，泥浆回流槽区域，测井区域。

（6）直升机燃油储存柜区域，直升机燃油加油单元区域。

（7）油漆间

（8）蓄电池室

二、危险区域内电气设备的选型

1.ABS规范对危险区域的设备有如下要求：

1）0区，仅本质安全回路或ia标识的设备可用。

2）I区，本质安全回路，标识ia或ib的本安设备，隔爆型设备（d），增安型设备（e），正压型设备（p）。

3）II区，许可I区安装的设备；操作温度不超过315度，部件可用在I区的设备。

防爆设备一般分为本质安全型（ia/ib），隔爆型（d），增安型（e），正压型（p），气密型（n）等。平台中I区防爆设备选用的为EXed/de类型，II区照明选用的为EXnR/nA类型，都满足防爆要求。EXde型为隔爆外壳，增安内腔的防爆设备，将不产生火花的元器件放在增安腔内，可能产生火花的放在隔爆腔内，以隔爆为主增安为辅的防爆设备。

三、危险区域电缆及贯穿件的要求

1.电缆的要求

危险区严禁电缆穿过，只允许本区域内设备的电缆穿入与穿出。进入危险区的电缆要求为本质安全型，并跟其他电缆分开敷设，如果电缆有线芯屏蔽那么可以与其他电缆敷设在同一电缆托架上但要保持50mm的间距。

2.穿舱件的要求

海工项目对穿舱件及封堵有较高的要求，一般国外船东在船舶建造技术规格书中会要求水密甲板及舱壁使用洛克赛克产品：MCT框架及堵块。ABS规范中对穿舱件没有明确要求，尤其是涉及到防爆区的穿舱件。那么在建造过程中就船东船检不同要求不同。有的船东则要求只要是防爆区就要求使用防爆产品，产生的问题就是此处舱壁是水密且A60防火等级，一般产品即可满足要求，使用防爆产品有什么意义呢？很明显，是没有必要的。一般防爆区的设备上的贯穿件使用防爆产品即可，其他舱壁的贯穿件使用一般产品即可。这也是有的船东的正常的要求。没有必要见防爆就所有产品都要防爆的，要根据原理来判断。

一些地方把填料函等电缆紧固件不作为防爆产品来划分，只是防爆设备的附件而已。本质安全的设备则更不用所谓的防爆填料函了，满足其对外壳的材质气密水密要求即可。

四、危险区域电气施工原则工艺

危险区域的电气设备安装，工艺技术要求如下：

1.防爆设备安装与接地要满足其防爆要求，外壳必须接地，并且要按照制造厂要求进行操作。

2.防爆电气设备的安装必须可靠紧固并应有防止松脱措施。设备的进线装置，应具有防松和防止电缆拔脱措施。

3.防爆型设备隔爆面的处理：

设备安装时，一般只拆动其静止部分，故需注意拆动部分的隔爆面的间隙。安装完毕后，必要时用塞规检查其间隙，应符合产品说明书中规定的技术条件。拆装时，严禁敲打隔爆面，避免隔爆面上受到任何损伤。

4.本质安全接地--ISE

本质安全接地应与其他接地系统保持绝缘和隔离。

屏蔽应自始至终覆盖电缆导体至端子，电缆导体只能有很短的距离没有屏蔽。本船本质安全接地依靠电缆屏蔽层内的引流线来实现，引流线应尽可能的短，并从头到尾套以带蓝色环的黄色/绿色绝缘套管，本安接地端子排的一端应涂以永久的颜色做标识（黄色/绿色+蓝色）。本质安全接地电缆金属屏蔽只需要在一端接地，如需通过中间接线箱，也应在箱内设相同的接地端子排，以便电缆接地的连续性。

本安接地最终从中控台、控制室或其它控制设备的接地端子排（ISE）引至船体专用接地点接地。接地位置要求和其余仪表接地尽可能的远离，且也尽可能远离PE接地和有通讯信号干扰的地方。

参考文献

[1] 《防爆电气设备概述与分类》.

[2] 《中国电气工业标准汇编-防爆电气专业卷》.

[3] 《ABS规范》.