海洋工程項目正壓通風防火棚應用

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摘要：海洋石油在產(chǎn)油氣平臺的大部分區(qū)域均為危險區(qū)，在海洋平臺需要進行維修、改造時，將避免不了要進行熱工動火作業(yè)。當在不停產(chǎn)的條件下進行作業(yè)時，如果熱工動火作業(yè)保護措施不足，將引發(fā)嚴重的安全事故。文章以某個國外海洋工程項目為例，介紹了一種以腳手架框架為基礎的簡易式正壓通風防火棚在海洋石油在產(chǎn)平臺改造期間的應用，很好地解決了油氣設施危險區(qū)內(nèi)的熱工動火作業(yè)問題，為其他有類似現(xiàn)場施工需要的項目提供了借鑒。

關鍵詞：海外海洋石油平臺；老平臺改造；停產(chǎn)；熱工作業(yè)；防火棚；正壓通風

引言

在油氣田工程建設中，熱工動火作業(yè)是一項危險性較高的活動。由于海上平臺結構緊湊，油氣處理設施、管道密集，大部分區(qū)域均為Zone1或Zone2類危險區(qū)。在海上平臺開展動火作業(yè)的環(huán)境中不可避免地會存在可燃氣體或在危險區(qū)內(nèi)進行，這大大增加了動火作業(yè)的風險。如何確保在上述環(huán)境下熱工動火作業(yè)的安全對于保障海上平臺油氣生產(chǎn)至關重要。本文借由一種簡易式的正壓通風防火棚在海外某項目中的應用，描述了簡易式正壓通風防火棚適用的工況、工作原理、設計搭建方法、使用中的注意事項等。通過與石化行業(yè)通用的防爆小屋對比，本正壓通風防火棚創(chuàng)新地采用了腳手架材料作為框架基礎，便于靈活組裝、拆卸和移動，具有可重復利用及經(jīng)濟性高的特點。通過在此海外項目中的實際應用，證實了此類簡易式防火棚能夠很好地滿足現(xiàn)場的熱工作業(yè)需求?；跇I(yè)主的一些安全管理規(guī)范及操作要求，提出了一種在危險區(qū)內(nèi)進行熱工動火作業(yè)的安全控制方法，既能保證人員、財產(chǎn)安全，又不需要平臺停產(chǎn)。

1危險區(qū)域劃分

危險區(qū)的定義：是對該地區(qū)實際存在危險可能性的量度，由此規(guī)定其可適用的防爆型式。根據(jù)國際電工委員會/歐洲電工委員會劃分的危險區(qū)域的等級分類［1-2］。0區(qū)（Zone0）：易爆氣體始終或長時間存在；連續(xù)地存在危險性大于1000h/a的區(qū)域；1區(qū)（Zone1）：易燃氣體在儀表的正當工作過程中有可能發(fā)生或存在；斷續(xù)地存在危險性10~1000h/a的區(qū)域；2區(qū)（Zone2）：一般情形下，不存在易燃氣體且即使偶爾發(fā)生，其存在時間亦很短；事故狀態(tài)下存在危險性0.1~10h/a的區(qū)域。中國國家標準（GB）劃分的有效區(qū)域和以上相同［3］。

2海上油田環(huán)境

本項目案例中所在油田為高壓氣田，井產(chǎn)天然氣伴有硫化氫危險氣體。平臺上設備、管線密集，加之自20世紀80年代建成以來距今已20余年，部分管線、設備老化，時有氣體泄漏引發(fā)報警。如圖1所示，整個平臺除密封房間外基本均為Zone2危險區(qū)。根據(jù)業(yè)主的安全規(guī)定，動火作業(yè)均需要在雙層的防火棚內(nèi)進行，且防火棚內(nèi)需要正壓通風。

3簡易式正壓防火棚

由于現(xiàn)場改造工作動火點眾多，動火作業(yè)周期不盡相同，因此方便拆裝、移動的防火棚是施工現(xiàn)場的最佳選擇。不同于傳統(tǒng)的防爆小屋，本項目中應用的防火棚選擇便于組裝、拆卸的腳手架管作為搭設防火棚的基礎框架，并用常見的防火帆布、防火毯等材料制成一個密閉的正壓通風的防護棚供現(xiàn)場熱工作業(yè)使用。工作原理：通過風機將新鮮空氣從安全區(qū)域引入到防火棚內(nèi)，使防火棚內(nèi)氣壓略高于外部大氣壓，從而阻止外部可燃、危險氣體進入防火棚內(nèi)。由于防火棚內(nèi)持續(xù)進行熱工作業(yè)會產(chǎn)生煙氣等氣體，再通過風機將產(chǎn)生的煙氣排出到安全區(qū)域，從而保證防護棚內(nèi)一直流通新鮮空氣并與外部危險區(qū)域隔絕。防火棚整體布局如圖2所示。防火棚主要包含以下部分材料及設備：腳手架；無石棉防火毯/防火帆布；防爆風機或氣動風機；柔性進出風管；滅火器；危險氣體探測儀；鐵絲及緊固件等耗材。

4正壓通風防火棚的搭設

正壓通風防火棚的搭設需要根據(jù)現(xiàn)場動火作業(yè)實際需求進行，例如熱工作業(yè)的位置、工作量，需要同時容納多少人員等，總體分為以下幾個步驟。（1）防火棚的整體支架采用腳手架材料搭建，腳手架的搭設必須符合腳手架設計、搭設的有關規(guī)定，經(jīng)業(yè)主檢查合格后掛牌。（2）使用無石棉的防火帆布將腳手架搭設的支架覆蓋，以達到能夠阻止短時間的火焰、火星熔透防火布飛濺到防火棚外。同時，防火帆布的綁扎還必須具有嚴密性以保證防火棚內(nèi)一直處于正壓狀態(tài)。（3）防火棚推薦設置兩道門，以防止人員進出時導致的壓力損失，另應設置一道緊急逃生門以便發(fā)生緊急情況時能夠立刻逃生。（4）防火棚內(nèi)地面上需鋪設防火帆布及防火毯以防止火星、焊渣等泄漏，且在動火作業(yè)時監(jiān)火員應隨時灑水保持防火帆布濕潤。（5）防火棚需根據(jù)現(xiàn)場實際需求搭設，當需要容納多人作業(yè)時，需配備足夠數(shù)量的監(jiān)火員并選用合理流量的風機以確保正壓通風狀態(tài)。（6）通風機需要選擇防爆風機或氣動風機，若氣源來源于空壓機，那么空壓機的進氣口應設置在安全區(qū)域。（7）風管連接安裝時必須確保風管的連接狀態(tài)安全，進氣口位置的選取要充分考慮風向、周圍設備氣體泄漏等工況。（8）為了實時監(jiān)控防火棚內(nèi)的狀態(tài)，保障內(nèi)部人員安全，需要在內(nèi)部配置足夠的臨時照明燈具、滅火設備（ABC滅火器）、壓力表、危險氣體檢測儀器等。

5作業(yè)前的檢查

相關責任單位在每次簽發(fā)動火作業(yè)許可前，應由指定人員對防火棚的搭建、密封性、防火棚的安全狀態(tài)、消防設施配備及人員資質進行妥善檢查，檢查完成簽字確認后，簽發(fā)施工許可。對于搭設防火棚臨近區(qū)域也要進行仔細的檢查并做出整改。對于防火棚周圍可能存在危險氣體的環(huán)境，施工方也應該對相應的管線設備進行密封，如管線的法蘭連接面、地漏等位置。對于可能發(fā)生氣體泄漏的重點部位應用可燃氣體探測器時刻監(jiān)測是否有氣體泄漏情況發(fā)生。詳細檢查項如表1所示，現(xiàn)場搭設完成后的防火棚狀態(tài)及外觀如圖3所示。

6結語

正壓防火棚能夠在可能存在可燃、危險氣體的環(huán)境中為熱工動火作業(yè)建立一個封閉的、可靠的正壓通風工作區(qū)域，規(guī)避在危險區(qū)內(nèi)熱工作業(yè)可能帶來的高風險。不同于石化行業(yè)的防爆小屋，本項目中的正壓通風防火棚結構簡單，易于組裝、拆卸，能夠根據(jù)施工環(huán)境特點靈活組裝，且可以反復使用，經(jīng)濟性好。結合本項目的實際應用檢驗，正壓通風防火棚能夠有效地確保危險區(qū)內(nèi)熱工動火作業(yè)的安全，為需要在類似條件開展熱工作業(yè)的工程提供了良好的參考借鑒。

參考文獻

［3］中國國家標準化管理委員會.爆炸性環(huán)境：第14部分場所分類爆炸性氣體環(huán)境：GB3836.14—2014［S］.北京：中國標準出版社，2014.

作者：王宏波 單位：海洋石油工程股份有限公司