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        海洋石油平臺防爆電氣優(yōu)化分析

        2021-11-28 21:28:24穆連兵
        今日自動(dòng)化 2021年8期

        穆連兵

        [摘 ? ?要]海洋石油平臺的主要任務(wù)是進(jìn)行海上石油開采,工作對象具有易燃易爆的特點(diǎn),因此,需要進(jìn)行防爆電氣優(yōu)化。列舉了部分海洋石油平臺防爆電氣設(shè)備可能存在的安全隱患,并對防爆電氣優(yōu)化的要點(diǎn)進(jìn)行分析,最后針對安全隱患,提出了相應(yīng)的具體優(yōu)化措施。

        [關(guān)鍵詞]海洋石油平臺;防爆電氣;設(shè)備優(yōu)化

        [中圖分類號]TE58 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487(2021)08–0–03

        [Abstract]The main task of offshore oil platforms is to exploit offshore oil. The work objects are flammable and explosive. Therefore, explosion-proof electrical optimization is required. First, the potential safety hazards of explosion-proof electrical equipment on some offshore oil platforms are listed, and the main points of explosion-proof electrical optimization are analyzed. Finally, corresponding specific optimization measures are proposed for safety hazards.

        [Keywords]offshore oil platform; explosion-proof electrical; equipment optimization

        由于陸地石油資源的逐漸減少,石油開采業(yè)務(wù)逐漸向海域擴(kuò)展,以滿足人們對石油的需求。但是與陸地作業(yè)不同,海上開采需要面臨更多的挑戰(zhàn)。因此,需要進(jìn)行海洋石油平臺防爆電氣優(yōu)化。升級設(shè)備的安全性能,提升設(shè)備的防爆性能、抗腐蝕能力,降低設(shè)備的故障率和爆炸風(fēng)險(xiǎn)。

        1 海洋石油平臺防爆電氣設(shè)備安全隱患

        1.1 操作人員專業(yè)性隱患

        操作人員是設(shè)備的一線管理者,如果專業(yè)性難以保證,極易造成海洋石油平臺防爆電氣設(shè)備出現(xiàn)問題。或者因?yàn)椴僮魇д`引發(fā)安全事故,造成人員和設(shè)備的損失。在實(shí)際的海洋石油開采工作中,大多安全事故都是由于操作人員沒有嚴(yán)格按照操作標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行。還有些安全事故是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)環(huán)節(jié)規(guī)劃存在問題引發(fā)的。因此,為了減少防爆電氣設(shè)備發(fā)生故障的次數(shù),進(jìn)行防爆電氣優(yōu)化的最首要任務(wù)就是提升操作人員和運(yùn)維人員的專業(yè)性和責(zé)任心。人為因素是防爆電氣優(yōu)化中的關(guān)鍵,需要減少操作人員的工作疏忽和誤操作,提升操作人員的技能,才能有效地降低爆炸風(fēng)險(xiǎn)。

        1.2 防爆電氣設(shè)備質(zhì)量隱患

        海洋石油平臺防爆電氣設(shè)備發(fā)生故障或引發(fā)火災(zāi)的原因之一是防爆電氣設(shè)備的質(zhì)量不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。由于防爆電氣設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的特殊性,與其他環(huán)境下的設(shè)備質(zhì)量要求不盡相同。部分采購人員對海上鉆采工作的了解程度較低,引入電氣設(shè)備時(shí),沒有考慮到運(yùn)行環(huán)境的改變。在維護(hù)保養(yǎng)環(huán)節(jié),工作人員如果沒有檢修到位,極易引發(fā)意外。質(zhì)量不符合相關(guān)規(guī)定的設(shè)備會(huì)在經(jīng)受海水的腐蝕后出現(xiàn)不良反應(yīng),在運(yùn)行過程中容易發(fā)生故障。如果設(shè)備發(fā)生故障,由于石油鉆采的特殊性,極易引起電氣設(shè)備發(fā)生爆炸。另外,如果防爆電氣設(shè)備的質(zhì)量存在問題,使用一段時(shí)間后,設(shè)備入口會(huì)松動(dòng),容易引發(fā)漏電,導(dǎo)致海洋石油平臺發(fā)生安全事故。

        1.3 海洋石油平臺隱患

        在海洋石油開采中,日光照射會(huì)使海水表層出現(xiàn)蒸發(fā)現(xiàn)象。水蒸氣如果進(jìn)入設(shè)備中,容易對設(shè)備產(chǎn)生腐蝕作用。或者附著在管線、設(shè)備內(nèi)壁等較為隱蔽的位置,造成短路或者設(shè)備故障,甚至引發(fā)爆炸。

        1.3.1 鹽霧影響

        海水中存在大量的鹽分,海洋石油平臺的位置位于海水中,受到海洋影響較大。因此,平臺處的鹽霧濃度也較高。電氣設(shè)備上的各個(gè)零件和線路極易受到鹽霧腐蝕,可能會(huì)導(dǎo)致零件老化、線路漏電。如果零件老化,可能會(huì)導(dǎo)致防爆設(shè)施失效。而線路老化可能會(huì)導(dǎo)致絕緣層破損、線路漏電。如果線路漏電,有可能會(huì)導(dǎo)致打出電火花,造成爆炸。如果相關(guān)人員沒有做好檢修工作,沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路破損,極易引發(fā)安全隱患。

        1.3.2 油霧影響

        海洋石油平臺的主要任務(wù)是進(jìn)行石油鉆采,因此,油霧量較大。油霧具有可燃性,且濃度較高的情況下遇明火會(huì)導(dǎo)致爆炸。雖然在平臺設(shè)置了各種接地裝置,但是設(shè)備極易在高油霧濃度下失效。另外,如果油霧長期附著在設(shè)備上,部分爆炸極易引發(fā)連鎖效應(yīng)。將爆炸的范圍擴(kuò)大,引發(fā)更嚴(yán)重的安全事故,造成惡劣的影響。不僅會(huì)造成儀器設(shè)備的損失,還會(huì)波及操作人員,甚至導(dǎo)致海水污染。

        2 海洋石油平臺電氣設(shè)備防爆要點(diǎn)

        海洋石油平臺開發(fā)與陸地開發(fā)存在一定的差異,除了要注意日照因素,還要留意海水因素。因此,難度更大,風(fēng)險(xiǎn)更高。由于海水的原因,各個(gè)設(shè)備會(huì)受到海水的侵蝕,使用壽命降低,需要更加頻繁的運(yùn)維,保證設(shè)備使用正常。海洋電氣設(shè)備的主要防爆要點(diǎn)主要分為兩類。

        2.1 內(nèi)部防爆

        進(jìn)行內(nèi)部防爆,主要從3個(gè)方面展開。

        (1)進(jìn)行短路保護(hù),安設(shè)熔斷器。保證在電路發(fā)生短路故障時(shí),可以迅速地熔斷電路,防止短路對設(shè)備造成損害。如果在短路的情況下,依舊連接電氣設(shè)備,極易造成電氣故障,甚至引發(fā)更嚴(yán)重的后果。

        (2)進(jìn)行漏電保護(hù),就是加設(shè)漏電保護(hù)開關(guān)。一般開關(guān)的安設(shè)需要根據(jù)海洋石油的開采情況來確定,需要貼合生產(chǎn)要求。在發(fā)生漏電情況時(shí),觸發(fā)漏電保護(hù)開關(guān),為設(shè)備提供保障。

        (3)安設(shè)接地保護(hù)。接地保護(hù)是內(nèi)部安全裝置中的重要環(huán)節(jié)之一,能夠?yàn)殡姎庠O(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航。

        2.2 外部防爆

        外部防爆,就是通過某些手段,降低外源因素引發(fā)爆炸的可能性。

        (1)需要控制火源。海洋石油平臺上油霧濃度較高,遇明火容易發(fā)生爆炸。因此,為了降低爆炸的可能性,要禁止明火。

        (2)降低油霧、鹽霧的濃度,將設(shè)備與高濃度油霧隔離。

        (3)加強(qiáng)安全管理,加大監(jiān)管力度。

        3 海洋石油平臺防爆電氣優(yōu)化措施

        在進(jìn)行防爆電氣優(yōu)化的過程中,需要先做好事前控制,提前做好安全規(guī)劃。將主要的區(qū)域進(jìn)行劃分,將設(shè)備與各線路隔離開,避免發(fā)生意外,引發(fā)爆炸。需要提前將埋設(shè)線路的路線設(shè)計(jì)好,并留出備用區(qū)域。避免臨時(shí)加設(shè)線路時(shí)無處可放,只能在較為危險(xiǎn)的區(qū)域埋設(shè),造成安全隱患。

        3.1 加強(qiáng)人員管理

        進(jìn)行防爆電氣優(yōu)化,就要加強(qiáng)人員管理,降低人為因素引發(fā)安全事故的可能性。對操作人員進(jìn)行安全培訓(xùn),讓操作人員掌握安全操作流程,避免操作失誤引發(fā)的爆炸隱患。

        (1)要對其進(jìn)行專業(yè)技能培訓(xùn),降低誤操作的可能性。也能保證在設(shè)備故障時(shí),相關(guān)人員可以及時(shí)的修復(fù)。

        (2)操作人員進(jìn)行防爆技能的培訓(xùn),保證危險(xiǎn)發(fā)生后,操作人員不會(huì)因?yàn)槭肿銦o措放任危害逐漸擴(kuò)大。培訓(xùn)內(nèi)容中還需要加入相關(guān)的法律和政策,提升操作人員的法律素養(yǎng)。相關(guān)人員要加強(qiáng)巡檢,及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障或電線短路問題,并及時(shí)排除安全隱患。

        (3)對相關(guān)操作人員針對上述兩項(xiàng)培訓(xùn)進(jìn)行定期的考核,保證其掌握程度達(dá)到操作標(biāo)準(zhǔn)。

        (4)培養(yǎng)操作人員的安全意識和責(zé)任意識,避免在操作過程中,操作人員因疏忽大意而造成悲劇。

        3.2 科學(xué)選擇防爆電氣設(shè)備

        在設(shè)備選擇時(shí),需要注重設(shè)備的防爆性能,降低安全隱患。防爆設(shè)備可以有效地保護(hù)平臺的日常安全,防止因?yàn)樵O(shè)備爆炸引發(fā)的大型安全事故。在發(fā)生小型爆炸后,可以將危險(xiǎn)區(qū)域的設(shè)備關(guān)閉,控制爆炸的危害范圍。一般爆炸發(fā)生的原因可以歸為兩類。

        (1)電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)發(fā)熱,產(chǎn)生高溫,與可燃物反應(yīng),再與空氣中的油氣小粒子反應(yīng),發(fā)生爆炸。

        (2)電氣設(shè)備發(fā)生故障,運(yùn)行過程中產(chǎn)生電火花,引發(fā)爆炸。因此,電氣設(shè)備的選擇需要符合國家海上石油作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。電氣設(shè)備運(yùn)行過程中,需要關(guān)注電氣設(shè)備的溫度,可以采用信息化技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和自動(dòng)報(bào)警。易燃易爆物需要遠(yuǎn)離電氣設(shè)備,降低爆炸發(fā)生的可能性。

        (3)選擇抗腐蝕性較好的設(shè)備,防止設(shè)備因?yàn)槭艿礁g而影響性能,老化加速,或者產(chǎn)生故障。也要注意設(shè)備的防震性能,避免因?yàn)楹I掀脚_不穩(wěn),導(dǎo)致設(shè)備搖晃。使得設(shè)備內(nèi)部的零件因?yàn)樵O(shè)備搖晃而出現(xiàn)松動(dòng)或者脫落,引發(fā)設(shè)備故障。如果設(shè)備老化,難以負(fù)擔(dān)高負(fù)荷的工作,極易造成設(shè)備在運(yùn)行過程中發(fā)熱,發(fā)生如上述的情況。如果設(shè)備發(fā)生故障,容易在運(yùn)行過程中出現(xiàn)電火花。綜上所述,一般情況下,電氣設(shè)備引進(jìn)時(shí)優(yōu)選防爆、防震性能較好,且抗腐蝕能力較強(qiáng)的設(shè)備,以降低安全隱患。

        3.3 加強(qiáng)安全管理

        3.3.1 樹立科學(xué)防爆管理目標(biāo)

        進(jìn)行海洋石油平臺防爆電氣優(yōu)化,需要建立科學(xué)的安全管理目標(biāo),有的放矢的解決防爆優(yōu)化問題。

        (1)建立定期檢修機(jī)制,建立故障診斷系統(tǒng)。盡可能的避免設(shè)備在已經(jīng)故障或者老化嚴(yán)重的情況下,繼續(xù)作業(yè)。條件允許的話,可以將兩個(gè)體系進(jìn)行自動(dòng)化研發(fā),提升故障被發(fā)現(xiàn)并解決的效率。

        (2)建立安全管理制度,保障操作的安全性。通過制定科學(xué)的防爆計(jì)劃,提升電氣設(shè)備的安全性。降低經(jīng)濟(jì)損失的同時(shí),保證相關(guān)技術(shù)人員的人身安全。值得一提的是,設(shè)備上需要貼有防爆的安全標(biāo)識,將設(shè)備的相關(guān)信息也加入到安全標(biāo)識中。主要的信息需要包括危險(xiǎn)因素和應(yīng)對方法,對相關(guān)工作人員起到提示的作用。

        3.3.2 劃分危險(xiǎn)區(qū)域

        海洋石油平臺要做好爆炸防范工作,需要將區(qū)域進(jìn)行劃分??梢园凑詹煌奈kU(xiǎn)程度進(jìn)行劃分,并采取不同的管控措施。在防爆工作中突出重點(diǎn),提升效率。根據(jù)國家的相關(guān)規(guī)定,防爆區(qū)域分為3類。

        (1)0類危險(xiǎn)區(qū)域。危險(xiǎn)程度較高,一般指石油、油氣儲存區(qū)等。這種區(qū)域通常存放較多可燃物,密閉情況下容易發(fā)生爆炸。

        (2)1類危險(xiǎn)區(qū)域。這類危險(xiǎn)區(qū)域一般是短期存在可燃物的區(qū)域,同樣需要警惕。

        (3)2類危險(xiǎn)區(qū)域。一般情況下,該區(qū)域不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)氣體,風(fēng)險(xiǎn)相對較小。但是在實(shí)際上,無論是哪類風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,都需要進(jìn)行防范,微小的問題存在引發(fā)連鎖效應(yīng)的潛力。尤其是在海洋石油平臺上,由于油氣過重,如果沒做好隔離,火勢會(huì)向其他區(qū)域蔓延。也可能會(huì)因?yàn)槿藛T不注意,導(dǎo)致氣體聚積,造成安全隱患。

        3.3.3 科學(xué)安裝設(shè)備

        海洋石油平臺電氣設(shè)備進(jìn)行安裝時(shí),需要提前對整個(gè)工程進(jìn)行預(yù)估,明確所在的區(qū)域。了解安全等級,查詢國家的相關(guān)規(guī)定后進(jìn)行安裝規(guī)劃,保證安裝的科學(xué)性。確保電線等基礎(chǔ)設(shè)施與電氣設(shè)備隔離,做好接地設(shè)施的安裝。

        (1)需要考慮到各個(gè)設(shè)備的防爆性,以安全為主要目標(biāo)。某些設(shè)備的環(huán)境要求較高,需要保證處于較為安全的環(huán)境,做好該設(shè)備所在區(qū)域與其他區(qū)域的隔離,防止其他區(qū)域的油氣擴(kuò)散到該區(qū)域中,引發(fā)安全隱患。相關(guān)諸如電線、電燈等基礎(chǔ)設(shè)施,規(guī)格和質(zhì)量需要符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

        (2)對于可能會(huì)發(fā)熱的設(shè)備,需要盡可能降低安裝場所的油氣值,避免發(fā)熱溫度過高后,與油氣反應(yīng),產(chǎn)生安全事故。防爆燈具爆炸的可能性相對較高,尤其是在石油開采環(huán)境中,極易引發(fā)系列爆炸。

        (3)防爆燈具的數(shù)量應(yīng)當(dāng)適量減少,非必要安裝區(qū)域不安裝。必要安裝區(qū)域,燈具接電以分路為主,盡可能降低安全隱患。

        3.3.4 優(yōu)化防爆電路系統(tǒng)

        (1)海洋石油平臺要進(jìn)行石油開采,必不可少的一環(huán)是電路系統(tǒng)。傳統(tǒng)的電路系統(tǒng)容易在發(fā)生故障后產(chǎn)生電火花。如果安置在此處,極易會(huì)引發(fā)爆炸。

        (2)海上石油作業(yè)通常會(huì)選用特制的防爆線路系統(tǒng)。不同設(shè)備所需電路系統(tǒng)不同,通常會(huì)在設(shè)備引進(jìn)時(shí),選取配套的防爆電路系統(tǒng)。在選取時(shí),需要關(guān)注系統(tǒng)的安全性以及經(jīng)濟(jì)性。

        (3)在鋪設(shè)電路系統(tǒng)時(shí),要將其與類似于甲板的危險(xiǎn)處進(jìn)行隔離。出于安全考慮,一般不將電纜鋪設(shè)在0類危險(xiǎn)區(qū)。要避免電纜之間的接觸,隔開電纜與其他管線,避免發(fā)生安全事故,引發(fā)爆炸。

        4 結(jié)束語

        海洋石油平臺防爆電氣優(yōu)化是海上石油開采的重要安全保證,需要重點(diǎn)關(guān)注。對設(shè)備采購、人員培訓(xùn)、安全管理等環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的管理,并加強(qiáng)監(jiān)管制度,合理管控易燃易爆品,將電氣設(shè)備與其隔離,避免發(fā)生大型爆炸事故,造成嚴(yán)重的人員損失和經(jīng)濟(jì)損失。

        參考文獻(xiàn)

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