海上平台电气系统环境以及安全问题研究

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摘要:石油钻井海上平台与普通船舶有着根本的不同,这也就形成了海上平台工作环境的特殊性。海上平台所面临的自然环境以及所受到的冲击振动以及摇摆倾斜等都要比普通船舶所面临的更为严峻。并且是由于天然气均属于易燃易爆气体,这也促使平台安全问题十分严峻。本文详细介绍了海上平台电气系统环境以及安全问题。

关键词:海上平台 电气 环境 安全

1、前言

海洋上的石油天然气的开采场所主要是海上平台。在海上平台的钻采工艺流程以及设备基本上与陆地上的流程设备相似。有区别的主要是在陆地上设备可以尽量根据需要分散的摆放。而在海上平台,由于面积比较有限,所有设备都要集中在一个很小的空间内。另外一点就是海洋上受到的自然因素等方面影响要比陆地上受自然因素的影响要大。

海上平台的电气系统是钻井设备的重要组成部分。整个电气系统能不能安全的运作与钻井生产和整个平台上人员的安全息息相关。海上平台是可以移动的大型钻井设备,但是又与普通的船舶不同,尤其是电气系统方面,一方面要保证正常的钻井施工,另一方面还要保证安全。这是海上平台电气系统必须要保障的两个重要方面。

2、海上平台特殊环境

2.1 自然环境

海上平台的甲板上的气温基本上是与海洋上的气温是相同的,以南海为例,最高气温为42℃。而在南海作业的石油钻井海上平台的最高气温可以达到50℃。由于考虑到防爆的功能,在生活区域内装有空调等通风设施,这样的话生活区域内的温度就能够维持在20±2℃。而湿度能够维持在60%到70%。以上的这个温度都符合我国的平台规定。

因为钻井液从井下循环上来时的温度能够达到100℃左右,所以泥浆泵、振动筛以及搅拌池等设备均在高温下工作,因此钻井液循环系统在整个平台上的电气设备中是略高于我国平台规定的温度的。湿度较大也是海上平台所面临的问题。以南海四号平台为例,在两年的维修记录中就能显示出,由于潮湿而导致设备损坏的就有29次。

总之,我国在各个海域中均有所使用的钻井海上平台,而其面临的环境以及气候都不相同。平且在现有的海上平台规定中的气候参数这一方面并不是十分的完整,因此,这一方面有待进一步研究。

2.2 冲击、振动以及摇摆、倾斜

船舶在海上航行会受到冲击,钻井海上平台在海上工作也会受到一定的冲击,但是其振动的程度和船舶并不一样。转机工作时所产生的振动是海上平台受到振动的主要部分。在海上还会频繁遭遇地震等振动。船舶在水面上受到的振动并不是刚性的,这与海上平台有所不同。同样,海浪等拍击或者是供给物资的船舶和飞机也会使海上平台遭受振动。另外,冰块的冲击也会给海上平台带来连续的机械冲击和振动。

和普通的船舶相比较,钻井海上平台的面积体积都比较小,因此,在海浪等冲击后复原的能力也不及普通的船舶。也正因如此,海上平台的电气设备都要求在倾斜15°以内均能正常工作,其中应急装置要求在倾斜22.5°时也可以正常工作。

2.3 易燃易爆环境

航运事业随着电气化以及自动化的发展也越来越进步。但是,据统计船舶上的火灾也随着电气化的广泛使用而越来越多,电气设备不但容易造成火灾还会使火灾破坏威力增大,不易救援等。尤其在钻井海上平台,它独立在海上作业,空间比较局限,离海岸线距离较远,所有的电气设备有非常的集中,万一发生火灾或者是爆炸带来的非常大的危害。因此,在钻井海上平台的电气系统设计时,要十分注意防火防爆灯方面的问题。

在钻井海上平台,原油以及天然气都具有易燃易爆的特性,并且电气谁本自身也有很多的点火源。因此,钻井海上平台的电气安全与否直接关系着整个钻井平台的顺利工作以及人员安全。 所以,要求海上平台电气设备要在保证安全的前提下正常工作,甚至能在一下不正常的情况下安全工作。

3、海上平台用电安全问题

防止工作人员发生触电事故是钻井海上平台安全用电的重要部分。钻井海上平台在一个比较潮湿、气温比较高,各方面自然条件比较恶劣的环境下工作,整个电气系统的绝缘材料性能下降,这就要求工作人员必须掌握安全用电的基本常识以及相应的保护措施。

3.1 预防触电措施

预防触电是用电安全的主要方式,首先要保证定期检查电气设备的外壳的安全接地,确保没有触电的隐患。在检修设备的时候,一定要确定不能带电工作,在特殊的情况下,不能断电工作时一定要带绝缘工具等护具保证安全。在操作电气系统的设备时候,一定要保证按照规定的流程操作。在一些容易损坏或者是容易折断的部位,例如插头等,使用前要仔细的检查。一旦发生了火灾,为了防止触电要避免用水灭火,要使用CO2等惰性气体灭火。

3.2 安全保护措施

在电气设备正常工作时,其外壳或者是构架是金属的时候,要保证该金属外壳或者金属框架接地,确保人在站在上面或者是接触这些设备的时候不会触电,这也就是我们所说的保护接地。这种保护措施通常使用在低压的电力系统。

在电气设备中还要保证其中性点接地,也就是工作接地。在低压的电力系统中,还要使用保护接零,已达到防止触电的目的,保护接零就是要将电气设备的外壳接在该电气系统的零线上,这样就能保证万一电气设备的绝缘外壳被破坏时,该外壳与零线形成电路,产生较大的电流,导致保护开关或熔断器断开。这样就能有效避免人员触电,并且在第一时间切断了出现故障的设备,使其他的设备能够正常的工作。

要想确保钻井海上平台电气安全、避免电气事故的发生,就要做到保护接地、保护接零以及工作接地。这三个方面是确保平台顺利工作以及正常生活的根本。

4、结语

复杂多样的自然环境以及安全环境对钻井海上平台的电气系统提出了较高的要求,今后的研究方向还要朝着固定式平台以及大型的平台群这一方向发展。这就使海上平台电气系统的研究有了一个更加深远的目标。

参考文献

[1]王泽浩,王丰全.海上平台电统贯穿结构的施工处理方法.石油工程建设,1998,(4).

[2]戴加彬.谈海洋平台危险区电气检脸.石油工业技术监赞,2006,(1).