鄧高升,寧有智
(1.中海油安全技術(shù)服務(wù)有限公司深圳分公司,廣東 深圳 518000;2.中海石油(中國)有限公司湛江分公司,廣東 湛江 524057)
由于遠(yuǎn)離陸地,傳統(tǒng)的油田群都是獨(dú)立的電網(wǎng)系統(tǒng),具有自發(fā)電、自分配、自使用的特點(diǎn)。臺風(fēng)期間全體人員撤離平臺,出于安全考慮,主發(fā)電機(jī)停機(jī)、主要設(shè)備停機(jī)、平臺停產(chǎn),僅通過臺風(fēng)發(fā)電機(jī)給關(guān)鍵控制系統(tǒng)供電。臺風(fēng)結(jié)束以后,人員返回平臺,啟動(dòng)主發(fā)電機(jī),油田電網(wǎng)調(diào)試運(yùn)行正常后,各設(shè)備從停機(jī)狀態(tài)啟用,耗時(shí)較長,經(jīng)濟(jì)性不足。
對于離岸距離較近的油田,可采用陸岸終端發(fā)電,通過海底電纜在臺風(fēng)期間給油田各平臺供電。方案大致如下:增設(shè)一條陸地終端至中心平臺的海底電纜,依托油田現(xiàn)有電網(wǎng)設(shè)施將電力分配至各子平臺,同時(shí)在陸地終端建設(shè)一套監(jiān)控操作中心站,在各海上平臺分別建設(shè)一套控制子站,通過海底光纜或無線通訊裝置實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制,保證平臺各關(guān)鍵設(shè)備在臺風(fēng)期間處于熱備用狀態(tài)。該供電模式的優(yōu)勢在于:(1)電網(wǎng)主力電站裝置保證供電,使臺風(fēng)恢復(fù)的第一時(shí)間可恢復(fù)機(jī)組聯(lián)網(wǎng)供電,保證后期其他海上設(shè)施快速送電;(2)依托大電網(wǎng)供電,使各主力電站無須燃油模式恢復(fù)主機(jī)運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)工藝供氣機(jī)組啟動(dòng)供電;(3)避免了舊模式在臺風(fēng)期間的大量倒閘操作,避免了部分設(shè)備冷啟動(dòng),大大縮短了恢復(fù)啟用時(shí)間。
由于該供電模式還處于論證階段,依然存在許多未知風(fēng)險(xiǎn)和不確定因素。本文通過LEC 分析方法、事故樹分析方法對該供電模式可能存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了識別、對風(fēng)險(xiǎn)的等級進(jìn)行了評估,針對較高風(fēng)險(xiǎn)提出了應(yīng)對方案。
LEC 評價(jià)法用于評價(jià)操作人員在具有潛在危險(xiǎn)環(huán)境中作業(yè)的危險(xiǎn)性、危害性。該方法用L(likelihood,事故發(fā)生的可能性)、E(exposure,人員暴露于危險(xiǎn)環(huán)境中的頻繁程度)和C(consequence,一旦發(fā)生事故可能造成的后果)這三種和系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)因素指標(biāo)值的乘積D(danger,危險(xiǎn)性)來評價(jià)作業(yè)條件危險(xiǎn)性和操作人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)。表1是本次研究中因素指標(biāo)取值的等級和含義。
根據(jù)公式D=L×E×C 評估作業(yè)危險(xiǎn)等級,總分在20 以下是被認(rèn)為低風(fēng)險(xiǎn)的;分值到達(dá)70~160 之間,那就有顯著的危險(xiǎn)性,需要及時(shí)整改;分值在160~320 之間,必須立即采取措施進(jìn)行整改;分值在320 以上的高分值表示環(huán)境非常危險(xiǎn),應(yīng)立即停止生產(chǎn)直到環(huán)境得到改善。
通過對首次送電過程進(jìn)行拆解分析,列舉出送電過程中可能存在的危險(xiǎn)因素,通過LEC 評價(jià)對各種危險(xiǎn)因素進(jìn)行定性分析,分析結(jié)果如表2。
表1 LEC 評估指標(biāo)取值及含義
表2 新供電模式首次送電風(fēng)險(xiǎn)LECD 評估結(jié)果匯總
圖1 裝置斷電事故樹
本節(jié)將整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行過程作為一個(gè)分析單元,采用LEC 評估法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識和風(fēng)險(xiǎn)評估,識別出1 個(gè)4級風(fēng)險(xiǎn)、2 個(gè)3 級風(fēng)險(xiǎn)、6 個(gè)2 級風(fēng)險(xiǎn),風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)主要集中在人員和設(shè)備兩方面。
事故樹分析(Fault Tree Analysis,F(xiàn)TA)是系統(tǒng)安全分析中最重要的定量分析方法之一,是一種表示故障事件發(fā)生原因及其邏輯關(guān)系的邏輯樹圖,其分析可以是定性、也可以是定量。它不但可以提供解決問題的方法,更可以提供解決系統(tǒng)安全問題的思路。本節(jié)以在新供電模式時(shí)平臺裝置斷電為事故樹分析的頂上事件,構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)事故樹,分析導(dǎo)致裝置斷電的根本原因,對可能導(dǎo)致斷電的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了重要度排序并提出解決措施。查閱現(xiàn)場作業(yè)資料,了解油田電網(wǎng)工作流程、作業(yè)環(huán)境以及設(shè)備參數(shù),形成事故樹,如圖1。
表3 斷電事故FTA 分析底層事件匯總及重要度排序
依據(jù)FTA 分析流程,結(jié)合事故樹,計(jì)算裝置斷電(事件T)的最小割集:
如表1,根據(jù)裝置斷電(事件T)的最小割集計(jì)算結(jié)果,可得出如下底層事件重要度排序:
因此,IΦ(7)>IΦ(5)>IΦ(1)。
采用FTA 方法根據(jù)臺風(fēng)期間系統(tǒng)斷電構(gòu)建事故樹,并分析最小割集和結(jié)構(gòu)重要度。在事故樹中,底層事件的發(fā)生可能導(dǎo)致頂上事件的發(fā)生,在作業(yè)過程中均需要重點(diǎn)關(guān)注。風(fēng)險(xiǎn)控制建議如下:(1)油田電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性至關(guān)重要,臺風(fēng)到達(dá)黃色警戒區(qū)時(shí)須對終端電力系統(tǒng)進(jìn)行檢查;(2)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)在臺風(fēng)期間誤動(dòng)作或故障會直接導(dǎo)致海上設(shè)施斷電,因此需定期對設(shè)備設(shè)施進(jìn)行檢查,臺風(fēng)撤離前對系統(tǒng)進(jìn)行測試;(3)定期對儀控設(shè)備進(jìn)行檢查、維保,確保設(shè)備狀態(tài)良好。
本文對在臺風(fēng)期間通過陸岸終端給海上石油平臺進(jìn)行供電的方案進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評估,結(jié)論如下:(1)采用LEC方法對海上油田群電網(wǎng)臺風(fēng)期間供電模式運(yùn)行中存在的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行定性評估,辨識出4 級風(fēng)險(xiǎn)1 個(gè),3 級風(fēng)險(xiǎn)2個(gè)、2 級風(fēng)險(xiǎn)6 個(gè)。(2)采用FTA 方法對電網(wǎng)在臺風(fēng)期間運(yùn)行斷電的事件構(gòu)建事故樹,并分析最小割集,對各底層事件的重要度進(jìn)行了排序。在事故樹中,各個(gè)底層事件的發(fā)生可能導(dǎo)致頂層事件的發(fā)生,在運(yùn)行過程中需保證終端電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和儀控設(shè)備狀態(tài)。
通過以上風(fēng)險(xiǎn)分析,臺風(fēng)期間通過陸岸終端給海上石油平臺供電的方案是可行的,雖然存在一定風(fēng)險(xiǎn),但通過合理的手段對風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行管控,在安全措施落實(shí)到位的情況下整體作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)是可接受的。