化学工程与装备2023年第4期202ChemicalEngineering&Equipment2023年4月地下水封洞库潜油泵竖井套管防爆设计优化方明松，刘建立（惠州国储石油基地有限责任公司，广东惠州516086）摘要：简要介绍了地下水封洞库，分析了目前潜油泵竖井套管防爆设计存在的问题，从增加潜油泵电机电缆防爆设计，增加竖井套管氮气置换系统等方面探讨了竖井套管防爆设计的优化途径。关键词：水封洞库；竖井套管；防爆设计；优化1地下水封洞库简介地下水封洞库是以爆破以及机械开挖形成的大型地下洞室群，其主要储存的产品介质主要为原油和液化气（丙烷、丁烷等）。黄岛从80年代开始便在已经成功建设并投产了一座小型的地下石油洞库，而随着国家石油战略储备二期工程的顺利推进，目前国内已有黄岛、锦州、惠州、湛江等多个储备基地完成了大型水封石油洞库的建设，其中最大建设规模已经达到了500万m3。2021年12月以来，国际石油价格持续走高，而随着目前大国矛盾不断加剧，甚至在个别地区（乌克兰）发生激烈的大规模军事冲突，2022年3月国际原油价格一度超过了130美元/桶，变幻莫测的国际环境对我国能源安全尤其是石油储备安全构成了严峻的挑战。地下水封洞库作为石油储备的重要组成部分，在我国战略石油储备中发挥了越来越大的作用，地下水封石油洞库以其占地规模小、每立方米储罐建设成本低、运营成本低、储油安全性高的独特优势，在国家石油战略储备方面发挥了至关重要的角色。2目前潜油泵竖井套管防爆设计存在的问题本文研究的位于国内的某地下水封石油洞库中，用于洞库发油的核心设备主要为安装在洞室泵坑内的潜油泵，其安装深度往往在地面以下上百米。为了潜油泵能够安全稳定地在洞室底部运行，设计人员通常会在从竖井口到洞室底部的泵坑间设计一条直径800mm至1000mm的钢制管线，一般称为竖井套管，其作用主要是为了潜油泵出油管线与洞室气相空间的隔离。由于水封洞库储存的是原油，正常储油状态时，该竖井套管内下方约三分之一的管线被原油填充，因此竖井套管上端的气相空间长期存在挥发出来的石油蒸气，存在连续释放源。根据相关规范规定[1]，该空间在设计时应划分为爆炸性危险区0区。由于水封石油洞库潜油泵竖井套管内部上端气相空间为爆炸性危险区0区，该区域内的电气设施防爆设计极为苛刻。为了满足防爆设计相关要求，潜油泵的设计中要求其穿越潜油泵竖井套管空间的电机电缆必须采用高等级防爆电缆，设计要求必须采用本安型防爆形式，防爆型式标志为Exia或者Exi...
