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如何对石油化工企业防爆设备进行管理?

 发布时间:2022-10-21 点击量:382

如何对石油化工企业防爆设备进行管理?


石油化工企业大部分生产设施均处于爆炸性气体环境,当可燃气体与空气混合,一旦遇到点火源,就可能发生爆炸,造成重大事故。依据燃烧三要素有可燃物质、空气和点火源,防爆设备作为消除点火源的重要措施广泛应用于石油化工企业,其安全可靠运行对保障安全生产具有直接而且重大的影响。石油化工行业的进一步发展,对防爆电气设备的发展及产业升级带来了更大的发展机遇。


但是,随着防爆电气设备制造行业的发展和大量工程建设项目的开展,防爆设备质量问题和工程问题越来越引起人们的重视。近年来由防爆设备引发的事故很多。亟需对石油化工企业防爆设备的安全使用现状进行排查,以便对防爆设备的安全运行管理决策提供数据支撑。


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检查规范

1)《中华人民共和国安全生产法》第十条中规定生产经营单位必须执行依法制定的保障安全生产的国家标准或者行业标准。


2)《危险场所电气防爆安全规范》(AQ3009-2007)第7.1.1通则中指出:为使危险场所用电气设备的点燃危险减至最小,在装置和设备投入运行之前、工程竣工交接验收时,应对它们进行初始检查;为保证电气设备处于良好状态,可在危险场所长期使用,应进行连续监督和定期检查。初始检查和定期检查应委托具有防爆专业资质的安全生产检测检验机构进行。第7.1.3.2条定期检查要求:定期检查应委托具有防爆专业资质的安全生产检测检验机构进行,时间间隔一般不超过3年。企业应当根据检查结果及时采取整改措施,并将检查报告和整改情况向安全生产监督管理部门备案。


3)《爆炸性环境第16部分:电气装置的检查与维护》(GB/T 3836.16-2017)第4.4.2条中明确固定式装置定期检查的时间间隔一般不应超过3年。第4.4.3条中指出移动式设备、移动式电气设备(手提式、便携式和可移动式)特别易于受损或误用,因此定期检查的时间间隔可根据实际需要缩短。移动式电气设备至少每隔12个月进行1次一般检查,经常打开的外壳(例如电池盖)应至少每隔6个月进行1次详细检查。此外,这类设备在使用前由使用者进行目视检查,以保证该设备无明显损坏。


4)《海上固定平台安全规则》第19.3.3.1条中规定:海上平台设备可按A、B、C三类进行取证检验。其原则是A、B类设备应具有检验机构证书。防爆设备作为B类设备,全部要进行检验。


5)《浮式生产储油装置(FPSO)安全规则》第20.3.4条中明确:海上平台设备可按A、B、C三类进行取证检验。其原则是A、B类设备应具有检验结构证书。防爆设备作为B类设备,全部要进行检验。


防爆电气设备管理现状分析

1
检查内容


爆炸危险区域内防爆电气设备检查工作步骤主要包括技术文件审查和现场检查两部分。技术文件审查的内容如下:

1)爆炸危险区域划分图。

2)相应危险区域内的爆炸性危险物质的名称及其安全数据表(MSDS)。

3)在用防爆电气产品清单,包括安装区域和位号等信息。

4)各防爆电气产品防爆合格证复印件(防爆检验机关颁发)。

5)有关防爆电气设备特殊使用条件的说明性文件。

6)本质安全系统描述性技术文件。

7)有关安装质量的相关资料(安装公司提供)。

8)提供危险场所防爆电气设备的检查和维护档案。

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爆炸危险区域内防爆电气设备现场检查工作采用目视检查、一般检查与详细检查相结合的方法,判定设备的选型、安装和使用是否符合检验依据的要求。


2
数据来源


本研究以从事防爆电气检测检验10年来的数据为依据,涉及35个地方市、3个海域的180家石油化工企业的300个生产现场,检查报告共计300份。其中在役生产设施共计240个,工程建设现场60个;陆地设施205个,海上设施95个;投入运行10年以上生产设施123个,投入运行5―10年的生产设施102个,投入运行<5年的75个。共检查设备156870台,发现设备隐患254678个。


3
数据统计


①技术文件审查部分

技术文件审查不符合项数据如下所示。

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②现场检查部分

实地检查从选型、安装、使用方面发现的问题类别共14项,分别为:

1)防爆标识问题。

2)引入装置问题。

3)接地问题。

4)隔爆面问题。

5)设备破损。

6)紧固件问题。

7)设备标识的防爆型式与实际结构不符。

8)安装不符合标准要求。

9)非防爆电气设备应用于爆炸危险场所。

10)设备选型错误。

11)本质安全问题。

12)未经批准的修改。

13)密封衬垫。

14)其他问题。

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实地检查大类不符合项占比如下图所示。

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实地检查小类不符合项占比如下图所示。

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4
数据分析


上述数据统计反映了防爆电气设备在项目设计、评价、采购、到货验收、安装验收、日常维护保养等方面存在问题,现场隐患多,整改专业性强。


技术文件审查部分中,98家企业无危险区域划分图,120家企业无MSDS,280家企业无防爆设备清单,220家企业无防爆合格证书,285家企业无本质安全系统描述性技术文件,298家企业无安装质量文件。这些不符合项主要产生在设计及竣工验收阶段。


实地检查部分,设计类、采购类和工程类隐患占比达到91%。其中采购类和工程类占比达到89.9%,由此看出防爆设备未进行采购验收和安装过程中的检查。生产类隐患占比9%,说明生产运行期未对防爆设备进行检查维护保养。


通过数据分析,在防爆电气设备安全管理和认识上都有不同程度的欠缺,亟需建立从防爆电气设备选型、采购、安装、使用、维护、检查到报废全过程的系统解决方案,以提高防爆设备性能完好率,保障防爆电气安全可靠运行。


防爆电气管理对策

1
在役设施


①防爆电气定期检查

在役设施应按国家法律法规及标准规范的要求进行定期检查,定期检查中明确设备详细打开的规则,以便为后期的整改提供技术依据。如电气类每个危险区域内(装置区)的同一型号的设备,选取2台进行详细检查,如果检查未发现问题,该型号的设备转为目视检查或一般检查;如果检查发现问题,则再随机抽取1台进行详细检查。仪表类每个危险区域内(装置区)的仪表,同一型号的选取2台进行详细检查,如果检查未发现问题,该型号的设备转为目视检查或一般检查;如果检查发现问题,则再随机抽取1台进行详细检查。


②防爆电气整改

以检验机构出具的防爆检查报告为技术依据,委托具有资质的防爆电气安装施工单位进行整改,在整改过程中涉及设备的采购、安装、方案的确定可参见3.2节的管理对策。防爆电气整改过程中,首先将防爆设备隐患进行分级,对于距离释放源较近的设备(如法兰处)先进行整改,其它地处相对空旷位置的设备可以待大修时逐步进行整改。


在现有工况条件下无法整改的防爆设备可参考《爆炸性环境第15部分:电气装置的设计、选型和安装》(GB/T 3836.15-2017)附录D爆炸性气体环境安全操作程序指南进行。


③制度建立、人员培训

从风险管控的角度,建立防爆电气设备管理制度,按照要求进行防爆设备的维护保养,增强过程控制,以更好控制防爆问题,有效降低安全管理带来的各种风险。


加大人员培训力度,按照国家要求从事防爆电气操作的人员应取得防爆电气电工证。


2
工程建设项目


石油化工工程建设防爆电气设备的管理要前移,将定期检查阶段管理追溯到项目的设计、选型、采购、安装和验收阶段。


①设计阶段

设计阶段重点工作是对危险区域划分图的核对。爆炸危险区域的划分应由负责生产工艺加工、介质性能、设备和工艺性能的专业人员和安全、电气专业的工程技术人员共同商议完成。在设计阶段要核对工艺生产过程中产生危险物质的MSDS与危险区域要求的设备级别、组别是否一致;核对布置专业和暖通专业给出的三维坐标位置及通风设计与危险区域的等级及范围是否一致。


在设计阶段还需要对危险区域内防爆设备及电缆的技术要求进行核对,从第2章防爆设备使用现状的分析可以看出,防爆设备隐患中的防护问题、引入装置选型问题、配线问题都是由于设计阶段未明确造成的。


②选型阶段

在以往的项目中,防爆电气设备选型一般依据危险区域划分图进行,但从上述现状分析中可以看出,有很多防爆设备虽然防爆型式是符合要求的,但是由于未考虑非危险区域划分因素造成防爆性能失效,因此在防爆设备的选型阶段要将环境条件及参数等级考虑进去。环境条件包含气候环境条件、生物环境条件、化学活性物质环境条件、机械活性物质环境意见、机械环境条件。


特别需要提示的是,海上生产设备防爆设备需要选择材质为316L、防护等级为IP66、防腐等级为WF2、具有船检证书的设备。


③采购阶段

防爆电气设备使用现状中,缺少防爆合格证书的现象是非常突出的。在采购阶段的技术要求要明确对防爆设备提供技术资料的要求。这些资料包括CCC认证证书(列入CCC认证目录范围内产品适用)、防爆合格证书、检验报告(第三方国家授权的防爆检测检验机构出具)、总装图(盖有检验单位图纸审查章)、说明书、出厂合格证。在采购技术要求中,要添加防爆生产企业须保证所供产品与认证检测图纸保持一致的内容。


④到货验收阶段

到货验收是检验到货防爆设备是否具有防爆性能的重要环节。重点检查防爆设备的结构与取证图纸是否一致。取得防爆合格证后的产品,当进行局部更改且涉及相应标准的有关规定时,须将更改的技术文件和有关说明一式两份送原检验机构重新审查,必要时进行送样检验。可以理解为在到货验收检验时,发现设备与取证图纸不一致的,均可作为未进行检验认证的防爆设备处理。做好该阶段的把关,能够避免防爆型式与实际不符,非防爆设备用于爆炸危险场所等隐患的发生。


⑤安装阶段

《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》(GB 50257-2014)第3.0.5施工安全技术措施,应符合本规范及产品的技术文件的要求。在扩建、改建工程中,应遵守安全生产(运行>规程中与施工有关的安全规定。对重要工序,应事先制订专项安全技术措施和施工作业指导书。在安装阶段要审核安装单位的安装作业指导书,在条件允许的情况下可以邀请第三方机构进行安装全过程跟踪。安装阶段的把关能够避免防爆设备隐患的70%。


⑥竣工验收阶段

1)督促相关单位整理存档防爆设备相关资料:

a. 安装的防爆设备清单(包括产品名称、型号规格、防爆标志、防爆合格证号、制造商、出厂日期、生产许可证号)、安装区域和工位号等信息。

b. 实际施工图纸。

c. 变更设计的证明文件。

d.安装技术记录。


2)委托第三方检验机构进行初始检查。


3
防爆电气完整性管理


建立防爆电气完整性管理制度,实现防爆设备从设计、生产、选型、采购、安装、使用、维护、检查、检修、最终报废甚至回收再利用的全生命周期的管理。不断改善识别到的不利影响因素,从而将防爆设备运行的风险水平控制在合理的、可接受的范围,最终达到持续改进、减少和预防事故发生,经济合理地保证防爆设备安全运行的目的。



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