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摘要:面對國內(nèi)石油日漸枯竭的問題,海洋石油開采成為了新時期我國的重點發(fā)展方向。對海洋石油平臺工作來說儀表以及電氣設(shè)備的質(zhì)量與穩(wěn)定性將直接影響到開采效率。本文以海洋石油平臺電力網(wǎng)絡(luò)為切入點,分析主配電盤、電力變壓器、發(fā)電機以及不同級別的用電設(shè)備、配電盤,結(jié)合儀表安全性和防爆理論,采用區(qū)別性、區(qū)域性研究方式討論了海洋石油平臺儀表防爆問題。希望可以為完善和優(yōu)化海洋石油平臺系統(tǒng)提供借鑒。
關(guān)鍵詞:海洋石油平臺;電氣設(shè)備與儀表;防爆體系
雖然石油開發(fā)能夠帶來巨大的經(jīng)濟利潤,但是石油開發(fā)也是十分危險的工作,尤其是海洋石油作業(yè)。這是因為相較于陸地石油開發(fā)意外存在的危險以外,海洋石油作業(yè)人員還要面對潮濕、海水、天然氣、石油蒸汽等危險因素。這些問題都會威脅到作業(yè)人員的生命健康,為了減少這些問題帶來的不良影響,我們就必須重視海洋石油作業(yè)所用電氣設(shè)備、儀表防爆研究。關(guān)注與了解引起防爆的原因,推進石油行業(yè)穩(wěn)定、健康發(fā)展。
1影響海洋石油電氣設(shè)備、儀表穩(wěn)定性的原因
相較于陸地石油的開采作業(yè)來說,海洋有著更不穩(wěn)定的環(huán)境。這一問題會引發(fā)眾多不安全問題,是需要石油行業(yè)工作人員高度關(guān)注的話題。如海面空氣腐蝕性更強,這樣的環(huán)境會滋生霉菌、細菌的生長。另外石油開采儀表設(shè)備長期處于油霧與鹽霧中,很容易出現(xiàn)侵蝕性損壞問題。
(1)主要原因。主要原因包括鹽霧、油霧、人為因素。其中鹽霧環(huán)境下,電氣設(shè)備外表絕緣組織會出現(xiàn)受侵蝕問題,這所帶來的影響便是設(shè)備出現(xiàn)漏電現(xiàn)象。如果檢修人員沒有及時發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象,就會引起觸電事件的發(fā)生,帶給工作人員巨大的生命威脅。如果不予以安全防護處理,在這種不安氛圍下工作人員必然很難將精力用于提高工作效率。油霧有著可燃性特點。也就是說如果采油平臺出現(xiàn)了明火或是基地內(nèi)部溫度超過燃燒臨界線,那么采油平臺就很有可能會出現(xiàn)爆炸以及失火事故。采油平臺為了消除此類問題一般都會在平臺安裝警報系統(tǒng)。如果警報系統(tǒng)在空氣水分侵蝕下出現(xiàn)失靈問題,那么安全事故就很容易發(fā)生。作為石油開采主體。工作人員作業(yè)方式以及設(shè)備儀表操作方法如果出現(xiàn)問題也會影響到采油安全性。例如沒有按照規(guī)定流程進行操作,那么電氣設(shè)備就很有可能會在錯誤的操作下出現(xiàn)失靈問題。此外如果電氣設(shè)備與儀表的安裝與設(shè)計程序存在問題,那么設(shè)備同樣也無法發(fā)揮其具體作用。從調(diào)查數(shù)據(jù)來看安全漏洞與安全隱患是當前海上石油開采事故最主要的原因。
(2)防護手段。因海面采油所用設(shè)備與儀器本身會受到大量外在因素的影響出現(xiàn)設(shè)備爆炸與短路問題,所以一直以來防爆工作就是海面采油工作平臺的工作重心。設(shè)備儀表保護工作需要圍繞短路、漏電、接地、接零四個方面進行。其中熔斷器是在發(fā)生短路現(xiàn)象時候所用最有效的處理方式。在保護電路發(fā)生了短路問題的時候,熔體就會熔化切斷電路,發(fā)揮保護設(shè)備作用。另外漏電保護空氣開關(guān)的應(yīng)用也是海洋開采平臺常用的防護、保護方法。零線能夠保護電壓系統(tǒng),所以工作人員還要重視零線的保護工作。結(jié)合對環(huán)境的分析得出,外界環(huán)境控制同樣能夠達到保護儀表設(shè)備的目的。例如火源危機的消除和控制、爆炸物品控制、參數(shù)調(diào)整以及安保裝置應(yīng)用等。必須為設(shè)備儀表提供良好的工作環(huán)境,以防鹽霧與油霧侵蝕儀表設(shè)備。另外還要隔離腐蝕性氣體與易燃易爆氣體,做好氣體含量、濕度、溫度方面的控制。當然在科技高度發(fā)達的今天,智能化技術(shù)與數(shù)字技術(shù)已經(jīng)成為設(shè)備自動保護、自動控制的重要技術(shù),需引起工作人員的重視與注意。
2海洋石油防爆管理目標與危險因素劃分
(1)防爆管理目標。設(shè)備儀器必須做到全面、及時保養(yǎng)。這是因為海洋鉆井工作實際上是工作性質(zhì)十分特殊的工作。鉆井設(shè)備很容易在外界環(huán)境的影響下出現(xiàn)問題。早期發(fā)現(xiàn)問題能夠及時消除安全隱患,而如果忽略了這些問題,設(shè)備問題嚴重度就會一步步加深。所以工作人員和檢測人員必須做好設(shè)備的使用和保養(yǎng)記錄,確保所有儀表和設(shè)備都能夠保持穩(wěn)定、正常的運行模式。當然事故的及時處理也是非常重要的內(nèi)容。在事故發(fā)生的第一時間了解事故原因,制定及時、有效的處理方法,可以有效減輕受損程度。如根據(jù)保養(yǎng)記錄、故障位置、故障設(shè)備在故障時候的參數(shù)資料,分析與判斷故障原因。不斷積累經(jīng)驗,為后續(xù)的保護、保養(yǎng)工作提供依據(jù)。
(2)危險要素劃分。海洋石油開采在不同環(huán)境下、不同時間下是需要承受不同等級危機的。根據(jù)IEC觀點,可以將危機程度與危機區(qū)域分為三類分別為零、一、二。零為最危險,表示該區(qū)域有著較高濃度的危險、爆炸氣體。相較于零,一的危險程度要相對較低,不過一卻是在海面開采作業(yè)中最容易產(chǎn)生和出現(xiàn)的區(qū)域。二一般沒有過大威脅,很少會出現(xiàn)爆炸性、腐蝕性氣體,對于設(shè)備的影響和侵蝕程度較低,可以通過人為方式有效規(guī)避。可以說二的威脅性實際上很低,可以將二看做是安全區(qū)域。一般來說油口氣源、油氣處理設(shè)備、油氣存儲設(shè)備、運輸場所、存儲場所、儲油罐分離器都可以視作二類區(qū)域。一類區(qū)域危險性較高,雖然相較于零類要低,但是卻是事故發(fā)生最常見區(qū)域。包括采油裝置、儲油裝置封閉區(qū)域、上述區(qū)域相連場所、通風口。一般來說零類區(qū)域大多為完全封閉與半封閉區(qū)域。雖然危害性不如零類,但是因事故多發(fā),所以也需要引起重視。零類是危險程度最高的區(qū)域,包括天然氣與石油的開采區(qū)、存儲區(qū)。石油作業(yè)區(qū)域以及天然氣石油存儲貨倉在管道、儲氣罐、儲油罐的長期存放下,很容易出現(xiàn)事故。如果不予以管道和儲氣罐、儲油罐定期的檢查和處理,很有可能會無限放大危險性,最終引起安全事故發(fā)生。
3防爆電氣設(shè)備與儀表的選擇方法
(1)根據(jù)條件選擇。首先應(yīng)根據(jù)危險發(fā)生的級別與程度,根據(jù)防爆電氣的標準規(guī)范進行設(shè)備安裝與使用。尤其是插座、電氣設(shè)備與電纜,更是需要高度關(guān)注的問題。對于功能性比較突出的設(shè)備,即便其被安裝于二類區(qū)域,工作人員也應(yīng)當使用防爆類產(chǎn)品,從而全面提高開采安全性。插座的安裝與設(shè)計應(yīng)選用有較高安全系數(shù)的組合性插座,使用開關(guān)連鎖系統(tǒng)。這樣在插座接通后,拔出插頭,那么電路所有的相與極就能夠完成分段。假如插座應(yīng)用區(qū)域為危險度較高的區(qū)域,那么工作人員就必須予以安全性、防爆性更高的重視。相、極在保護裝置與電源開關(guān)作用下,必須做到全部切斷。對安全性以及環(huán)境有較高要求的裝置如發(fā)射天線,必須要遠離危險氣體濃度高的地區(qū)。燈具必須選用防爆燈具。這是因為相較于其他設(shè)備本身,燈具是更容易爆炸的設(shè)施。對照明需求不高的區(qū)域應(yīng)盡量不配備燈具,對照明有較高需求的區(qū)域則要選擇分路供電防爆燈具。
(2)根據(jù)區(qū)域選擇。氣體點燃能量是本質(zhì)安全電路分組的主要依據(jù)。平臺需根據(jù)實際需求選用儀表和電氣設(shè)備。當然不同生產(chǎn)和應(yīng)用需求對電氣儀表與設(shè)備也有不同要求,這些設(shè)施與儀表電路存在較大的區(qū)別和差距。安全性高的電路可以應(yīng)用于零類區(qū)域,實際上安全電路在陸地油氣的作業(yè)中也有所應(yīng)用。海洋石油開采所用儀表以便通過加裝防爆外殼方式進行保護,提高防爆能力。將儀表完全浸入石油也是一種比較有效的防爆方法。記錄器與指示器可以用充氣方式防爆。當前海洋石油作業(yè)最常用的防爆儀表為隔離型儀表、增安儀表、正壓儀表。
(3)選型匹配。防爆設(shè)備包括組合型、防爆安全型、防爆充砂型、防爆充油型、本質(zhì)安全型、正壓防爆型、增安型、隔爆型。上述設(shè)備在國內(nèi)海洋鉆井平臺中都有所應(yīng)用,能夠有效提高開采安全性。因不同設(shè)備有著不同的防爆特點,所以在應(yīng)用和選擇中,應(yīng)當結(jié)合防爆要求以及生產(chǎn)要求合理選擇。當然我們也要意識到,石油開采絕對不能為了單方面提升利潤而忽視生產(chǎn)安全。所以在防爆設(shè)備的選擇中,必須要將安全性當做首要工作,而不是像其他行業(yè)一樣,做好安全性和利潤性平衡。只有當處理好了這一關(guān)系,才能夠?qū)崿F(xiàn)石油行業(yè)的安全、穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展。
4結(jié)語
現(xiàn)代社會的發(fā)展離不開石油工業(yè)的支持。因此從某些角度來說石油開采有效性和質(zhì)量的控制實際上有著十分突出的現(xiàn)實意義。為了保障石油開采安全性和有效性,就必須做好各個方面與環(huán)節(jié)問題的控制,尤其是電氣設(shè)備與儀表的管理工作。技術(shù)人員必須根據(jù)使用需求和設(shè)備儀表特點制定防爆手段與防爆方法。充分考慮海洋石油工作環(huán)境帶來的不良因素,結(jié)合國家規(guī)定進行防爆系統(tǒng)設(shè)計與設(shè)備儀表的優(yōu)化與選擇。將安全工作、穩(wěn)定工作作為首要管理的問題,了解每一項設(shè)備的實際應(yīng)用方法,這是石油行業(yè)穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展必須要重視的問題。
參考文獻:
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作者:伍江勇 單位:海洋石油工程有限公司