海洋工程项目正压通风防火棚应用

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摘要：海洋石油在产油气平台的大部分区域均为危险区，在海洋平台需要进行维修、改造时，将避免不了要进行热工动火作业。当在不停产的条件下进行作业时，如果热工动火作业保护措施不足，将引发严重的安全事故。文章以某个国外海洋工程项目为例，介绍了一种以脚手架框架为基础的简易式正压通风防火棚在海洋石油在产平台改造期间的应用，很好地解决了油气设施危险区内的热工动火作业问题，为其他有类似现场施工需要的项目提供了借鉴。

关键词：海外海洋石油平台；老平台改造；停产；热工作业；防火棚；正压通风

引言

在油气田工程建设中，热工动火作业是一项危险性较高的活动。由于海上平台结构紧凑，油气处理设施、管道密集，大部分区域均为Zone1或Zone2类危险区。在海上平台开展动火作业的环境中不可避免地会存在可燃气体或在危险区内进行，这大大增加了动火作业的风险。如何确保在上述环境下热工动火作业的安全对于保障海上平台油气生产至关重要。本文借由一种简易式的正压通风防火棚在海外某项目中的应用，描述了简易式正压通风防火棚适用的工况、工作原理、设计搭建方法、使用中的注意事项等。通过与石化行业通用的防爆小屋对比，本正压通风防火棚创新地采用了脚手架材料作为框架基础，便于灵活组装、拆卸和移动，具有可重复利用及经济性高的特点。通过在此海外项目中的实际应用，证实了此类简易式防火棚能够很好地满足现场的热工作业需求。基于业主的一些安全管理规范及操作要求，提出了一种在危险区内进行热工动火作业的安全控制方法，既能保证人员、财产安全，又不需要平台停产。

1危险区域划分

危险区的定义：是对该地区实际存在危险可能性的量度，由此规定其可适用的防爆型式。根据国际电工委员会/欧洲电工委员会划分的危险区域的等级分类［1-2］。0区（Zone0）：易爆气体始终或长时间存在；连续地存在危险性大于1000h/a的区域；1区（Zone1）：易燃气体在仪表的正当工作过程中有可能发生或存在；断续地存在危险性10~1000h/a的区域；2区（Zone2）：一般情形下，不存在易燃气体且即使偶尔发生，其存在时间亦很短；事故状态下存在危险性0.1~10h/a的区域。中国国家标准（GB）划分的有效区域和以上相同［3］。

2海上油田环境

本项目案例中所在油田为高压气田，井产天然气伴有硫化氢危险气体。平台上设备、管线密集，加之自20世纪80年代建成以来距今已20余年，部分管线、设备老化，时有气体泄漏引发报警。如图1所示，整个平台除密封房间外基本均为Zone2危险区。根据业主的安全规定，动火作业均需要在双层的防火棚内进行，且防火棚内需要正压通风。

3简易式正压防火棚

由于现场改造工作动火点众多，动火作业周期不尽相同，因此方便拆装、移动的防火棚是施工现场的最佳选择。不同于传统的防爆小屋，本项目中应用的防火棚选择便于组装、拆卸的脚手架管作为搭设防火棚的基础框架，并用常见的防火帆布、防火毯等材料制成一个密闭的正压通风的防护棚供现场热工作业使用。工作原理：通过风机将新鲜空气从安全区域引入到防火棚内，使防火棚内气压略高于外部大气压，从而阻止外部可燃、危险气体进入防火棚内。由于防火棚内持续进行热工作业会产生烟气等气体，再通过风机将产生的烟气排出到安全区域，从而保证防护棚内一直流通新鲜空气并与外部危险区域隔绝。防火棚整体布局如图2所示。防火棚主要包含以下部分材料及设备：脚手架；无石棉防火毯/防火帆布；防爆风机或气动风机；柔性进出风管；灭火器；危险气体探测仪；铁丝及紧固件等耗材。

4正压通风防火棚的搭设

正压通风防火棚的搭设需要根据现场动火作业实际需求进行，例如热工作业的位置、工作量，需要同时容纳多少人员等，总体分为以下几个步骤。（1）防火棚的整体支架采用脚手架材料搭建，脚手架的搭设必须符合脚手架设计、搭设的有关规定，经业主检查合格后挂牌。（2）使用无石棉的防火帆布将脚手架搭设的支架覆盖，以达到能够阻止短时间的火焰、火星熔透防火布飞溅到防火棚外。同时，防火帆布的绑扎还必须具有严密性以保证防火棚内一直处于正压状态。（3）防火棚推荐设置两道门，以防止人员进出时导致的压力损失，另应设置一道紧急逃生门以便发生紧急情况时能够立刻逃生。（4）防火棚内地面上需铺设防火帆布及防火毯以防止火星、焊渣等泄漏，且在动火作业时监火员应随时洒水保持防火帆布湿润。（5）防火棚需根据现场实际需求搭设，当需要容纳多人作业时，需配备足够数量的监火员并选用合理流量的风机以确保正压通风状态。（6）通风机需要选择防爆风机或气动风机，若气源来源于空压机，那么空压机的进气口应设置在安全区域。（7）风管连接安装时必须确保风管的连接状态安全，进气口位置的选取要充分考虑风向、周围设备气体泄漏等工况。（8）为了实时监控防火棚内的状态，保障内部人员安全，需要在内部配置足够的临时照明灯具、灭火设备（ABC灭火器）、压力表、危险气体检测仪器等。

5作业前的检查

相关责任单位在每次签发动火作业许可前，应由指定人员对防火棚的搭建、密封性、防火棚的安全状态、消防设施配备及人员资质进行妥善检查，检查完成签字确认后，签发施工许可。对于搭设防火棚临近区域也要进行仔细的检查并做出整改。对于防火棚周围可能存在危险气体的环境，施工方也应该对相应的管线设备进行密封，如管线的法兰连接面、地漏等位置。对于可能发生气体泄漏的重点部位应用可燃气体探测器时刻监测是否有气体泄漏情况发生。详细检查项如表1所示，现场搭设完成后的防火棚状态及外观如图3所示。

6结语

正压防火棚能够在可能存在可燃、危险气体的环境中为热工动火作业建立一个封闭的、可靠的正压通风工作区域，规避在危险区内热工作业可能带来的高风险。不同于石化行业的防爆小屋，本项目中的正压通风防火棚结构简单，易于组装、拆卸，能够根据施工环境特点灵活组装，且可以反复使用，经济性好。结合本项目的实际应用检验，正压通风防火棚能够有效地确保危险区内热工动火作业的安全，为需要在类似条件开展热工作业的工程提供了良好的参考借鉴。

参考文献

［3］中国国家标准化管理委员会.爆炸性环境：第14部分场所分类爆炸性气体环境：GB3836.14—2014［S］.北京：中国标准出版社，2014.

作者：王宏波 单位：海洋石油工程股份有限公司