吳曉寧

中海油安全技術(shù)服務(wù)有限公司, 天津300452

LNG液化廠防爆電氣設(shè)備全生命周期風險管理研究

吳曉寧*

中海油安全技術(shù)服務(wù)有限公司, 天津300452

隨著我國LNG液化廠在沿海發(fā)達地區(qū)迅速擴張，防爆電氣設(shè)備的安全管理成為了新能源企業(yè)安全發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。由于現(xiàn)場對防爆電氣設(shè)備的管理還沒有系統(tǒng)的指導(dǎo)意見，對防爆電氣設(shè)備的風險管理還存在很多問題。因此，本文以氣電集團新能源公司下屬的LNG液化廠現(xiàn)場檢查的問題為依據(jù)，采用問題統(tǒng)計與定性分析相結(jié)合的方法，通過不同角度對問題進行系統(tǒng)的分析。同時對問題所處的不同階段進行分析，真實反映現(xiàn)場防爆電氣設(shè)備的現(xiàn)狀與發(fā)展動態(tài)，為防爆電氣設(shè)備進行全方位全生命周期風險管理提供了科學(xué)的依據(jù)和指導(dǎo)。

防爆電氣設(shè)備；定性分析；風險管理；全生命周期；風險分析

0 引言

隨著國內(nèi)新能源行業(yè)的迅速發(fā)展，LNG液化廠的防爆電氣設(shè)備的全生命周期的風險管理成為了企業(yè)安全管理的薄弱環(huán)節(jié)。為針對現(xiàn)場防爆電氣設(shè)備的風險管理形成系統(tǒng)的指導(dǎo)意見，筆者結(jié)合現(xiàn)場檢查的防爆電氣設(shè)備問題實際數(shù)據(jù)，通過不同的角度進行對問題系統(tǒng)的分析[1]，同時將現(xiàn)場問題所處的不同階段進行分析，對問題產(chǎn)生的原因進行深入剖析并給出相關(guān)的建議，為企業(yè)的防爆電氣風險管理開拓新的科學(xué)有效的識別與分析思路與方法。

1 防爆電氣設(shè)備不同影響因素風險分析

本文針對防爆電氣電氣設(shè)備風險分析，采用問題統(tǒng)計與定性分析[2-3]相結(jié)合的方法，所有的問題數(shù)量都是基于現(xiàn)場專家檢查的結(jié)果統(tǒng)計。在進行定性分析時，通過咨詢專家的意見，將出現(xiàn)問題的原因進行深入而全面的分析，為全面管理防爆電氣設(shè)備[4-5]的失效風險管理提供了參考意見。

本次統(tǒng)計問題設(shè)備3 371件，發(fā)現(xiàn)問題數(shù)量6 882個。本文從問題類型、防爆型式、不同制造廠商等7個方面分別進行了統(tǒng)計分析，具體分類情況及標準見表1、表2。

1.1 不同防爆型式問題分析

依據(jù)《GB3836.1-2010爆炸性環(huán)境設(shè)備通用要求》中規(guī)定的防爆型式，對防爆電氣設(shè)備問題按產(chǎn)品防爆型式進行分類統(tǒng)計與分析，見圖1。

通過對圖1分析可得出：

1)現(xiàn)場問題最多的防爆電器為隔爆型、本質(zhì)安全型和增安型，其中隔爆型產(chǎn)品在現(xiàn)場應(yīng)用最多且問題最多，也是最危險的防爆類型，應(yīng)當加強隔爆型防爆電氣設(shè)備的安全管理；

2)無法識別類型的設(shè)備主要是因為防爆設(shè)備無銘牌或銘牌上無防爆合格證，其數(shù)量和比重很多，給安裝、使用、維護、檢修等環(huán)節(jié)造成不便，甚至引起錯誤的安裝、維護和檢修，可能造成嚴重后果，應(yīng)當完善設(shè)備的銘牌。

表1 防爆電氣設(shè)備問題系統(tǒng)分析表Table 1 The system analysis of the explosion-proof electrical equipment problems

表2 防爆電氣設(shè)備問題數(shù)量統(tǒng)計表Table 2 The quantity statistics of the explosion-proof electrical equipment problems

1.2 不同環(huán)境因素問題分析

依據(jù)防爆電器設(shè)備現(xiàn)場工作環(huán)境、設(shè)備損壞原因分析及與當?shù)氐乩砦恢铆h(huán)境相結(jié)合，對問題按環(huán)境影響因素進行分類統(tǒng)計。其中6 569個問題與環(huán)境因素不相關(guān)，未納入后續(xù)分析工作，可見環(huán)境因素對防爆電氣設(shè)備的影響并非主要問題，問題分布情況見圖2。

通過對圖2分析可得出：

1)在環(huán)境因素中潮濕問題比較突出，主要是因為大部分液化站位于沿海地區(qū)，沿海地區(qū)空氣潮濕且雨水較多，易加速設(shè)備腐蝕和老化；

2)機械作用對防爆電氣設(shè)備影響突出主要是因為電器設(shè)備受振動源或外力作用影響，會造成螺栓螺釘?shù)染o固件以及電纜引入裝置部位的松動或斷裂。

圖1 不同防爆型式問題分布情況圖Fig. 1 The distribution of different explosion proof types

圖2 不同環(huán)境因素問題分布情況Fig. 2 The distribution of different environmental factors

1.3 不同設(shè)備質(zhì)量問題分析

根據(jù)防爆電器設(shè)備現(xiàn)狀及管理經(jīng)驗，對問題按設(shè)備質(zhì)量因素進行分類統(tǒng)計。其中5 753個問題與質(zhì)量因素不相關(guān)，未納入后續(xù)分析工作，問題分布情況見圖3。

通過對圖3分析可得出：

1)設(shè)備質(zhì)量對防爆電氣設(shè)備問題的影響比例不大，但是后果很嚴重，直接影響防爆電氣設(shè)備的防爆性能。

2)統(tǒng)計過程中，發(fā)現(xiàn)部分設(shè)備缺少應(yīng)有配件或內(nèi)部構(gòu)件，或產(chǎn)品相關(guān)信息丟失問題，均列為先天殘次，其致因雖無法直接判定為采購驗收原因，但仍應(yīng)引起注意。

圖3 不同設(shè)備質(zhì)量問題分布情況Fig. 3 The distribution of different equipment quality

1.4 不同設(shè)備部位問題分布分析

對防爆電氣設(shè)備問題按設(shè)備問題出現(xiàn)部位進行分類統(tǒng)計。其中5 753個問題與質(zhì)量因素不相關(guān)，未納入后續(xù)分析工作，問題分布情況見圖4。

圖4 不同設(shè)備部位問題分布情況Fig.4 The distribution of different equipment parts

通過對圖4分析可得出：

1)防爆電氣設(shè)備出現(xiàn)問題最多的部位為引入裝置和接地處，外觀和緊固件次之，主要是安裝與維修保養(yǎng)階段出現(xiàn)的問題，所有要加強安裝與維修保養(yǎng)階段的安全管理；

2)不同部位問題造成的危險度不同，引入裝置與隔爆面問題就是造成設(shè)備直接失去防爆完整性，所以要加強危險度大的問題部位的監(jiān)督。

1.5 不同問題類型分析

根據(jù)防爆電器設(shè)備現(xiàn)狀及管理經(jīng)驗，對問題按問題類型進行分類統(tǒng)計。根據(jù)已有信息，整理出15類防爆電氣設(shè)備常見問題，具體問題分布情況見圖5。

通過對圖5分析可得出：

1)防爆電氣設(shè)備問題主要為引入口問題、接地問題、銘牌問題和使用維護不當問題，可見問題比較多的為防爆電氣設(shè)備安裝施工與現(xiàn)場維護保養(yǎng)不當，所以要加強普遍性問題的安全管理，減少現(xiàn)場防爆電氣設(shè)備失效造成現(xiàn)場爆炸的危險；

2)對于那些出現(xiàn)概率較小但是危險度極高的問題，比如：隔爆面有缺陷、隔爆面間隙超差，應(yīng)當從防爆電氣設(shè)備的全生命周期每一個環(huán)節(jié)重點監(jiān)管，增加設(shè)備的防爆安全性能。

1.6 不同制造廠商問題分析

對防爆電氣設(shè)備問題所對應(yīng)的制造或生產(chǎn)廠商進行分類統(tǒng)計。根據(jù)已有信息，整理出171家相關(guān)廠商，其中10余家廠商提供設(shè)備較多，同時問題亦較多，具體問題分布見圖6。

通過對圖6分析可得出：在供貨的廠家里，其主要出現(xiàn)的問題為安裝問題、產(chǎn)品接地問題，此類問題應(yīng)當加強施工管理與維護保養(yǎng)管理。有個別是產(chǎn)品質(zhì)量問題，產(chǎn)品質(zhì)量問題占據(jù)的百分比較低，但是造成的后果就是防爆電氣設(shè)備失效，危險度極大，此類問題應(yīng)當杜絕。

圖6 問題較多設(shè)備廠商分布情況Fig. 6 The distribution of the more problematic equipment manufacturers

1.7 產(chǎn)品證書問題分析

對防爆電氣設(shè)備問題就日常管理中經(jīng)常被忽視的證書問題進行分類統(tǒng)計，見圖7。

通過對圖7分析可得出：現(xiàn)場檢查的防爆電器設(shè)備以未見到合格證號和在網(wǎng)上未查到相關(guān)的設(shè)備合格證問題居多，未見合格證號多為產(chǎn)品資料不齊全、設(shè)備銘牌丟失所致。所以要加強防爆電氣設(shè)備資料的管理，建立防爆電氣設(shè)備臺賬，是全生命周期安全管理的重要環(huán)節(jié)。

圖7 不同產(chǎn)品證書有效性問題分布情況Fig.7 The distribution of different product certifcates validity

2 防爆電氣設(shè)備不同階段的風險分析

筆者根據(jù)防爆電氣設(shè)備問題出現(xiàn)時間，將問題按照防爆電氣設(shè)備全生命周期的不同階段進行劃分，從而能更好的實現(xiàn)防爆電氣設(shè)備的風險管理。按照設(shè)備全生命周期分為設(shè)計選型、采辦、安裝、維護保養(yǎng)、報廢管理共5個階段[6-7]，其問題數(shù)量分別為87個、265個、5 887個、592個、51個，具體分布見圖8所示：

圖8 不同階段問題分布情況Fig. 8 The distribution of different phases

由圖8可得，安裝階段出現(xiàn)的問題最多，其次為使用維護、加工制造、采購、設(shè)計。從本質(zhì)安全學(xué)的角度來管理，應(yīng)該嚴格審查設(shè)計選型階段的產(chǎn)品符合性，加強安裝階段的管理，杜絕采購階段的不合格產(chǎn)品，增強維護保養(yǎng)階段的管理，及時更換或維修報廢的產(chǎn)品，將有效保證防爆電氣設(shè)備的防爆安全性，延長設(shè)備使用壽命。

3 結(jié)論及建議

通過上述分析可知防爆電氣設(shè)備全生命周期風險管理涉及到的面比較廣且復(fù)雜，在設(shè)備全生命周期內(nèi)每一個環(huán)節(jié)都需要去做好風險把控，尤其是在采購、安裝與維護保養(yǎng)環(huán)節(jié)。針對風險分析結(jié)果，對防爆電氣設(shè)備防爆安全性的管理提出以下管理建議：

(1)建立及優(yōu)化防爆電氣管理制度，從防爆電氣設(shè)備管理全生命周期的各個環(huán)節(jié)入手，針對企業(yè)設(shè)備特點及人員結(jié)構(gòu)，建立相應(yīng)的防爆電氣管理制度，對已有制度進行優(yōu)化，確保防爆電氣設(shè)備管理合法合規(guī)。

(2)設(shè)備管理人員能力建設(shè)，為各級各類從業(yè)人員提供足夠的培訓(xùn)，提高從業(yè)人員在防爆電氣設(shè)備選型、安裝、使用、維護、檢修及管理方面的水平。

(3)從企業(yè)角度整體把握防爆電氣供應(yīng)商的選取，嚴格審查承包商的資質(zhì)，尋找具有防爆電氣設(shè)備安裝資質(zhì)的承包商。

(4)從現(xiàn)場日常維護著手。制定防爆電氣設(shè)備日常維護流程，嚴格按照流程維護保養(yǎng)現(xiàn)場防爆電氣設(shè)備。及時更換新的合格的防爆電氣設(shè)備或者維修到達到設(shè)備防爆標準的狀態(tài)。

(5)對于先天不合格產(chǎn)品，即普通電氣設(shè)備用于防爆區(qū)域或假冒偽劣產(chǎn)品，應(yīng)更換為各項技術(shù)指標符合防爆標準規(guī)定且經(jīng)防爆認證的產(chǎn)品。

(6)引入口部位是問題集中區(qū)，與安裝人員及驗收人員標準不熟悉、不理解有直接關(guān)系，是現(xiàn)階段迫切需要解決的問題，應(yīng)引起足夠重視。

[1]張景林, 崔國璋.安全系統(tǒng)工程[M].北京: 煤炭工業(yè)出版社, 2002. [ZHANG J L, CUI G Z. Safety system engineering[M]. Beijing: Coal Industry Press, 2002.]

[2]洪冶, 蔡維由, 樂振春. 模糊故障樹診斷及應(yīng)用[J]. 武漢大學(xué)學(xué)報工學(xué)版, 2001, 34(1): 93-94+105. [HONG Z, CAI W Y, LE Z C. Fuzzy fault tree diagnosis and application [J]. Engineering Journal of Wuhan University, 2001, 34(1): 93-94+105.]

[3]彭力, 李發(fā)新, 寧緒成, 等.風險評價技術(shù)應(yīng)用于實踐[M]. 北京: 石油工業(yè)出版社, 2001. [PENG L, LI X F, NING X C, et al. Risk assessment technology is applied in practice[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 2001.]

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[6]《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》GB50058-92[S]. 北京: 中國標準出版社, 1992. [Code for design of electrical installations in explosive atmospheres. GB50058-92[S]. Beijing: China Standard Press, 1992.]

[7]《電氣裝置安裝工程爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電氣裝置施工及驗收規(guī)范》GB50257-96[S]. 北京: 中國標準出版社, 1996. [Code for construction and acceptance of electric device for explosion atmospheres and fre hazard electrical equipment installation engineering. GB50257-96[S]. Beijing: China Standard Press, 1996.]

Research into full life-cycle risk management of explosion-proof electrical equipment in LNG liquefaction plants

WU Xiaoning
CNOOC Safety Technology Service Co., Ltd, Tianjin 300452, China

With the rapid expansion of LNG liquefaction plants in developed coastal areas, safety management of explosion-proof electrical equipment is a key to secure development of such new energy enterprises. Due to the lack of systematicguidance on the on-site management of explosion-proof electrical equipment, there are a lot of problems in the risk management of explosion-proof electrical equipment. Based on the on-site inspection results of a new energy company's LNG liquefaction plants of the CNOOC Gas & Power Group, we carried out systematic analysis of different aspects of these results by applying both problem statistics and qualitative methods. In order to refect the present situation and the ongoing development of explosion-proof electrical equipment, problems are analyzed by dividing equipment full life-cycles into several different stages. This study can be referenced in the full life-cycle risk management of explosion-proof electrical equipment.

explosion-proof electrical equipment; qualitative analysis; risk management; full life-cycle; risk analysis

2016-11-15

10.3969/j.issn.2096-1693.2016.03.033

(編輯 付娟娟)

吳曉寧. LNG液化廠防爆電氣設(shè)備全生命周期風險管理研究. 石油科學(xué)通報, 2016, 03: 384-389

WU Xiaoning. Research into full life-cycle risk management of explosion-proof electrical equipment in LNG liquefaction plants. Petroleum Science Bulletin, 2016, 03: 384-389.doi:10.3969/j.issn.2096-1693.2016.03.033

*通信作者, wuxn6@cnooc.com.cn