海上石油鉆井平臺同時存在爆炸性氣體環境與嚴酷海洋工況，要求計算系統滿足嚴格的危險區域安全標準。
海上油氣鉆井平臺是對工業計算系統要求最為嚴苛的環境之一。平臺遠離海岸，長期處于腐蝕性鹽霧環境中，且配備鉆井系統、生產模塊及燃料橇塊，即便在常規作業狀態下，也可能釋放出可燃氣體與蒸汽。
危險區域劃分
因此，監管機構將平臺內部分區域劃定為危險場所。在這些區域中，哪怕微小的電火花或高溫表面，都可能點燃氣體 — 空氣混合物，引發災難性爆炸。
安裝在這類區域的計算機及電子設備，必須符合嚴格的國際及國家安全標準，以杜絕引燃風險。危險場所根據可燃氣體或蒸汽的類型及出現頻率進行分級。
在北美，危險區域主要采用類/分區（Class/Division） 體系進行界定，與工業設備設計、制造相關的規范由美國國家電氣法規（NEC）、加拿大電氣法規（CEC）、職業安全與健康管理局（OSHA）及美國國家消防協會（NFPA）制定。
國際上，絕大多數設施遵循ATEX或IECEx區域劃分體系。按照北美采用的NEC與CEC體系：I類區域：存在可燃氣體或蒸汽；1分區：正常運行過程中即存在上述危險；2分區：僅在非正常工況下才可能出現危險。
圖1 由于海洋環境惡劣，海上石油鉆井平臺的計算系統必須具備防鹽霧、抗持續振動、耐高濕度的堅固設計。
由于1分區區域會持續或頻繁出現可燃氣體與蒸汽，計算與控制系統通常不安裝在I類1分區，而是布置在I類2分區——這類區域僅在非正常工況下才會出現危險物質。
在海上鉆井平臺中，I類2分區常見于生產設備周邊區域，例如生產模塊、壓縮機組、分離裝置附近的開放空間。即使是外部甲板與通風入口，也可能被劃為2分區，因為在風力或通風不足時，漂移的油氣蒸汽可能在此處短暫積聚。
符合海上工況的防爆計算機設計
為在危險區域構建安全可靠的工作環境，現場計算系統必須按防爆標準進行設計與認證，并能耐受腐蝕性海洋環境。
在這類環境中，計算機系統需根據危險區域等級與危險物質出現頻率，采用本安型、隔爆型，或安裝在吹掃/正壓型機柜內。所有機箱、連接器及觸摸屏均須通過權威機構測試認證，設備表面溫度必須始終低于所在區域可燃氣體的引燃溫度。
海上石油鉆井平臺所處海洋環境極為惡劣，其計算系統還必須具備防鹽霧、抗持續振動、耐高濕度的能力（見圖1）。
因此，海上作業計算系統的防護等級通常需達到IP66或IP67，以確保足夠的環境防護能力。316不銹鋼等材料因其優異的耐腐蝕性，被廣泛應用于海上油氣裝備。
此外，長生命周期、版本管控、電磁兼容性及嚴格的文件歸檔同樣至關重要——工業鉆井平臺需要穩定、可預期的運行平臺，且需滿足長年運維支持要求。
觸控一體機與瘦客戶機
圖2 安裝在這些區域的任何計算機或電子設備，均須符合嚴格的國際及國家安全標準，以避免引燃風險。
為滿足上述要求，目前已有多款通過I類2分區危險場所認證 的觸控一體機與瘦客戶機可供選用。各種尺寸的觸控一體機常作為人機界面（HMI）工作站，部署在危險工業作業現場。
針對油氣行業應用，這類一體機均獲得I類2分區危險場所認證，采用防爆設計，并配備NEMA 4X不銹鋼外殼，可在嚴苛的海上環境中提供可靠防護。設備預裝Windows操作系統，高分辨率觸摸屏支持操作人員佩戴工業手套直接操作。
市場上同樣提供面向危險環境的無風扇型瘦客戶機。通過I類2分區認證的瘦客戶機采用316L不銹鋼外殼，防護等級達到IP66/NEMA 4X，可在高濕度、鹽霧及腐蝕性物質環境下穩定運行（見圖2）。
隨著海上鉆井平臺運營商持續升級控制系統，通過I類2分區認證的計算平臺已成為現代化基礎設施中不可或缺的部分。這類系統將防爆性能與船用級耐用性相結合，能夠在全球最嚴苛的作業環境中，提供所需的安全
微信公眾號
微信視頻號
京公網安備11010502053156號