澳洲LNG项目的防爆检验工作

摘 要：

首先对Gon项目为什么要施行防爆检查进行了阐述,随后重点介绍了防爆检查工作步骤,对其中的电仪设备防爆等级的选择进行更加详详细的介绍.最后具体例举了电仪质检工程师实施防爆检查的步骤.对今后澳洲项目的防爆检查工作具有良好的借鉴意义.

【关 键 词】LNG防爆检查Gon

引言

Gon项目是由世界知名三大跨国石油公司Chevron、Shell、ExxonMobil合资控股的目前世界最大液化天然气（LNG）项目.澳洲项目上的EEHA全称为在危险区域里面的电气设备.电气设备在正常工作或是故障条件下,会产生一定的电火花或是热效应,而这些可以引燃周围区域的可燃性气体,甚至引发爆炸.Gon项目为了避免出现这样的问题,特别重视危险区域等级的划分、设备的选型以及后期的安装检查.

1.防爆检查实施的原因

当今世界普遍认为的危险来源分为两种,可燃性气体（Gas）和灰尘（Dust）.Gon项目是液化LNG项目,如果泄露的话也都是可燃性气体,因此灰尘（Dust）在该项目不涉及.Gon项目上面管线种类众多,而且大多数介质都是易燃、易爆的,一旦发生气体泄漏,同时周围存在点火源或是热效应,就极有可能引发爆炸,即可燃性气体+助燃物（氧气）+点火源（热效应）等于燃烧.Gon项目电仪设备包含众多的灯具、接线箱、插座、开关,还有很多的仪表,如果这些设备防爆类型和所处的危险区域等级不一致,或设备在安装时没有严格遵守安装程序的要求,则此类设备就是潜在的点火源.所以必须重视每个步骤的工作,和我们电仪质检工程师密切相关的就是安装检查和防爆检查.

2.防爆检查工作实施步骤

2.1危险区域等级的划分

在Gon项目上,这项工作由业主的设计人员来完成,把危险区域划分为3个等级,0区、1区和2区.其中划分的依据是以爆炸性危险物质出现的频繁程度和持续时间.其中具体划分依据：

0区：可燃性气体长时间存在或是频繁的出现；

1区：可燃性气体在正常情况下偶尔出现；

2区：可燃性气体在正常情况下不会出现,但即使出现的话,也只会很短暂的存在.

其中0区是最危险的区域,1区次之,2区相对安全.

除此之外,灰尘（dust）的危险区域等级划分依据和气体（Gas）类似,但是对应的区域划分为20,21和22区.其中,20区为最危险的,21区次之,22区相对安全.Gon项目上面没有涉及灰尘的危险区域划分,因此这里不再详细介绍.

2.2电仪设备防爆等级的选择

Gon项目上这项工作由业主设计和海工设计共同完成的,先根据已经划分的危险区域,然后选择相对应的防爆类型设备.目前,设备的防爆形式主要有以下几种：Exd（隔爆型）；Exe（增安型）；Exi（本质安全性）；Exp（增压型）；Exo（充油型）；Exq（充砂型）.其中Gon项目用到的有隔爆型,增安型和本质安全型.仅就这三种常用类型做详细介绍：

2.2.1Exd（隔爆型）

能够承受内部的爆炸并且可以阻止爆炸传到外壳周围的外部爆炸性气体.

通常来说,Exd类型的设备在设计时外壳都非常结实以此来承受内部的爆炸,还有都有火焰路径,俗称flamepath,作用是当内部爆炸性气体通过此路径时会被冷却从而无法点燃外壳周围的爆炸性气体.因此,Exd设备并不是完全阻止外部气体不能进入到设备内部或是内部爆炸性气体无法传播出去.

2.2.2Exe（增安型）

在正常情况下或是规定的故障条件下不会产生电弧和火花.因此,该防爆方式的保护机理就是发热量的限制和电弧、火花的消除.最大功率耗散（Maximumpowerdissipation）英文简称为MPD,决定导体和端子排的温度限制,由导体阻值,端子排阻值和额定电流计算而来.计算公式是P等于I2*【Rt+（L*Rc）】,其中P等于MPD；I等于额定电流；Rt等于端子排阻值；L等于导体的长度,利用外壳对角线的长度来计算；Rc等于导体阻值；当计算总量时,还需要乘以外壳内端子排的数量.

与此同时,应该详细说明最低的IP（IngressProtection）等级来阻止能够引起导电的灰尘和湿气的进入,但没有设计成阻止可燃性气体或是蒸汽的进入.对于Exe外壳的最低的IP等级要求如下所示：

IP54-包含的导电的带电部件的外壳；

IP44-仅仅包含绝缘导电的带电部件的外壳

2.2.3Exi（本质安全型）

在正常情况下或规定的故障条件下,均不足以产生可以点燃可燃性气体的火花或能量.分为3种类型,Exia&EXib&Exic.其中Exia类型是唯一可以安装在0区的,Exib可以安装在1区和2区,而Exic只能安装在2区.

完整的本安电路包括安全区域的安全栅,危险区域的现场设备和连接它们的电缆.安全栅是必不可少的,通过它可以限制一定的能量传输到现场仪表,避免点燃可燃性气体的发生.安全栅分为齐纳安全栅（ZenerBarrier）和电流隔离安全栅（galvanicisolation）,其中后者是目前应用最为广泛的.

Exi类型设备需要对应的最低的IP（IngressProtection）等级,要求如下：

IP54-GroupI设备

IP20-GroupII设备

2.3电仪质检工程师执行设备安装和防爆安装检查

Gon项目在海工场地建造时,危险区域等级划分和设备采购工作已经结束,电仪质检工程师要做的工作就是设备安装检查,这是通电前的最后一步,但这个阶段的工作至关重要,要把那些安装错误的问题一一发现出来,及时通知相关人员整改,保证达到防爆标准的要求.现把安装检查需要做的工作一一列举出来,供同行参考.①参考危险区域划分图纸检查已安装的设备防爆形式和等级是否满足要求.这步就是对以前所做工作的一个最终确认,若是发现符合要求,则继续检查以下几项；若是不符合,及时反馈给业主；

②检查该设备及其附件有无外观损伤,包括电缆和格兰.

③按照布置图检查已安装的设备的位号和类型是否和图纸一致；

④检查到该设备的电缆情况,包括裸露在外的电缆长度、电缆弯曲半径和格兰后端部是否保留一直段电缆长度,通常要求是1.5倍的格兰长度；

⑤检查格兰安装情况.这步尤其重要,原则就是遵守格兰厂家的安装要求.常见的错误包括：格兰型号安装不正确、格兰铠装压制错误、格兰拧的过紧或是过松等；

⑥检查设备里面接线情况.主要检查工作包括所用的线鼻子类型、大小和压制是否正确、所有线芯要可靠接到端子上面、是否正确安装线芯号、一个端子上面最多有2个线芯等；其中,除了本安电路和能量有限电路之外,其它类型的防爆设备要求不用的线芯在危险区域端或者接地或者利用合适的端子绝缘,仅仅用胶带绝缘是不允许的.若不用的线芯在危险区域端已被绝缘,则另一侧需要被接地.

⑦设备外壳为金属材料的,要对外壳接地；若是非金属的,要通过格兰接地片给电缆的铠装接地.

结语

综上所述,防爆检查工作在LNG项目上是非常重要的,电仪质检工程师要充分利用项目资料和自己的专业知识做好这项检查工作,不能有一丝一毫的松懈.同样地,为了更加有效率的完成这项工作,质检人员也需要建造方的大力配合,我们建议电仪质检工程师可以给项目的电仪施工人员做这方面的培训,提高防爆安全意识,明白工作的重点和常见的错误,为实现LNG项目零爆炸而共同努力奋斗.

张秀荷（1980.8-）女,研究生,海洋石油工程股份有限公司电仪工程师,主要从事理化试验工作.