海洋工程項(xiàng)目正壓通風(fēng)防火棚應(yīng)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(jìn)行維修、改造時，將避免不了要進(jìn)行熱工動火作業(yè)。當(dāng)在不停產(chǎn)的條件下進(jìn)行作業(yè)時，如果熱工動火作業(yè)保護(hù)措施不足，將引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。文章以某個國外海洋工程項(xiàng)目為例，介紹了一種以腳手架框架為基礎(chǔ)的簡易式正壓通風(fēng)防火棚在海洋石油在產(chǎn)平臺改造期間的應(yīng)用，很好地解決了油氣設(shè)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(xiàng)目提供了借鑒。

關(guān)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(fēng)

引言

在油氣田工程建設(shè)中，熱工動火作業(yè)是一項(xiàng)危險性較高的活動。由于海上平臺結(jié)構(gòu)緊湊，油氣處理設(shè)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?xì)怏w或在危險區(qū)內(nèi)進(jìn)行，這大大增加了動火作業(yè)的風(fēng)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(guān)重要。本文借由一種簡易式的正壓通風(fēng)防火棚在海外某項(xiàng)目中的應(yīng)用，描述了簡易式正壓通風(fēng)防火棚適用的工況、工作原理、設(shè)計搭建方法、使用中的注意事項(xiàng)等。通過與石化行業(yè)通用的防爆小屋對比，本正壓通風(fēng)防火棚創(chuàng)新地采用了腳手架材料作為框架基礎(chǔ)，便于靈活組裝、拆卸和移動，具有可重復(fù)利用及經(jīng)濟(jì)性高的特點(diǎn)。通過在此海外項(xiàng)目中的實(shí)際應(yīng)用，證實(shí)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。基于業(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(jìn)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(shí)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?xì)怏w在儀表的正當(dāng)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?xì)怏w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(biāo)準(zhǔn)（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(xiàng)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(shè)備、管線密集，加之自20世紀(jì)80年代建成以來距今已20余年，部分管線、設(shè)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(jìn)行，且防火棚內(nèi)需要正壓通風(fēng)。

3簡易式正壓防火棚

由于現(xiàn)場改造工作動火點(diǎn)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(xiàng)目中應(yīng)用的防火棚選擇便于組裝、拆卸的腳手架管作為搭設(shè)防火棚的基礎(chǔ)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(fēng)的防護(hù)棚供現(xiàn)場熱工作業(yè)使用。工作原理：通過風(fēng)機(jī)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(jìn)入防火棚內(nèi)。由于防火棚內(nèi)持續(xù)進(jìn)行熱工作業(yè)會產(chǎn)生煙氣等氣體，再通過風(fēng)機(jī)將產(chǎn)生的煙氣排出到安全區(qū)域，從而保證防護(hù)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(shè)備：腳手架；無石棉防火毯/防火帆布；防爆風(fēng)機(jī)或氣動風(fēng)機(jī)；柔性進(jìn)出風(fēng)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(fēng)防火棚的搭設(shè)

正壓通風(fēng)防火棚的搭設(shè)需要根據(jù)現(xiàn)場動火作業(yè)實(shí)際需求進(jìn)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(shè)必須符合腳手架設(shè)計、搭設(shè)的有關(guān)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(shè)的支架覆蓋，以達(dá)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(yán)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(shè)置兩道門，以防止人員進(jìn)出時導(dǎo)致的壓力損失，另應(yīng)設(shè)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(shè)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(yīng)隨時灑水保持防火帆布濕潤。（5）防火棚需根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際需求搭設(shè)，當(dāng)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(fēng)機(jī)以確保正壓通風(fēng)狀態(tài)。（6）通風(fēng)機(jī)需要選擇防爆風(fēng)機(jī)或氣動風(fēng)機(jī)，若氣源來源于空壓機(jī)，那么空壓機(jī)的進(jìn)氣口應(yīng)設(shè)置在安全區(qū)域。（7）風(fēng)管連接安裝時必須確保風(fēng)管的連接狀態(tài)安全，進(jìn)氣口位置的選取要充分考慮風(fēng)向、周圍設(shè)備氣體泄漏等工況。（8）為了實(shí)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(shè)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(guān)責(zé)任單位在每次簽發(fā)動火作業(yè)許可前，應(yīng)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(shè)施配備及人員資質(zhì)進(jìn)行妥善檢查，檢查完成簽字確認(rèn)后，簽發(fā)施工許可。對于搭設(shè)防火棚臨近區(qū)域也要進(jìn)行仔細(xì)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(yīng)該對相應(yīng)的管線設(shè)備進(jìn)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(diǎn)部位應(yīng)用可燃?xì)怏w探測器時刻監(jiān)測是否有氣體泄漏情況發(fā)生。詳細(xì)檢查項(xiàng)如表1所示，現(xiàn)場搭設(shè)完成后的防火棚狀態(tài)及外觀如圖3所示。

6結(jié)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(fēng)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(fēng)險。不同于石化行業(yè)的防爆小屋，本項(xiàng)目中的正壓通風(fēng)防火棚結(jié)構(gòu)簡單，易于組裝、拆卸，能夠根據(jù)施工環(huán)境特點(diǎn)靈活組裝，且可以反復(fù)使用，經(jīng)濟(jì)性好。結(jié)合本項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用檢驗(yàn)，正壓通風(fēng)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(xiàn)

［3］中國國家標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)出版社，2014.

作者：王宏波 單位：海洋石油工程股份有限公司