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[摘要]海洋石油平台在石油的开采或处理过程中,平台周围及内部存在易燃性或爆炸性气体,为了避免出现严重的安全事故,需要对平台电气设备的安全系数提出更高的要求,采取针对性措施对电气设备进行安全合理的设计、布置、管理和操作,保证海洋石油平台安全运行。
[关键词]海洋;石油平台;电气设备;安全;问题
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)40-0066-01
引言:
电气系统是海洋石油平台的重要组成部分,电气系统中电气设备的安全问题影响到整个平台的运行及全体工作人员的生命财产安全。以下就针对影响海洋石油平台电气设备的安全因素进行分析,提出相应的安全防护措施,降低因电气设备安全问题导致的火灾或爆炸事故的发生率。
1 影响海洋石油平台电气设备安全的因素
1.1 气候环境因素
海洋环境复杂恶劣,气候多变,经常出现大风大浪的天气,海浪和规律的潮汐运动会使平台电气设备不断地遭受震动,致使一部分零部件或元器件松动甚至脱落,可能造成电气设备无法运行或者出现其他故障,给平台作业带来巨大的安全隐患。另外,电气设备长期处于高浓度盐雾或者油雾中,且空气湿度比较高,极易出现被腐蚀和老化的现象,从而影响其安全性能。
1.2 平台工作环境
海洋石油平台作业时容易产生易燃性或爆炸性气体,如果在危险气体存在的区域使用了非防爆的电气设备,对作业的安全性存在着巨大的隐患,如果发生火灾或爆炸,将会带来无法弥补的损失。
1.3 电气线路
电气设备通过电缆输送电力供其正常运行,电缆通道是否合理布置影响到电气设备能否正常工作及平台的电气安全。此外在运行过程中,因受外界的影响如冲击压力、潮湿、异物侵入或因内部材料的缺陷、老化、磨损、受热、绝缘损坏以及因运行过程中的误操作等原因,有可能发生各种故障和不正常的运行情况,是否选择合适的断路器影响到电气设备和电力系统的安全。
1.4 漏电
电气设备由于外部因素导致绝缘材料老化,或者电气设备本身没有可靠的绝缘和接地保护,容易导致在运行过程中出现漏电的现象。如果设备漏电,则容易发生人员触电伤亡事故,严重威胁着海洋石油平台和工作人员的生命安全。
1.5 人为因素
任何工程最主要的影响因素就是人,海洋石油平台也不例外,在进行电气设备的相关操作时,如果没有按照专业的标准来操作或者操作不规范,很可能引发电气设备的运行故障。而这种人为因素在设计、安装、施工全过程中存在。另外,合适的电气设备选择也是影响设备安全、稳定运行的主要原因,所以应结合两者做到合理的选用、规范的操作,保证电气设备的后期运行安全性。
2电气设备的安全防护措施
2.1 电气设备的布置
通常,海洋石油平台上主要有非危险区域与危险区域之分,安装在非危险区域的设备根据位置不同,分为室内与室外两种,其中配电室、中控室、驾驶室等处于室内,其最重要的设计就是电气设备的布置。配电板、中控机柜、通导机柜的布置一定要保证其合理性,按照相关规范、法规、标准进行,还要保证其后续的操作和维护的便利性,尽量避免在其上方或者后方布置油管、水管或者蒸汽管线。安装在室外非危险区域的电气设备,则要满足相应的规范、法规、标准中的要求,且位置合理易于操作或检修。对于危险区域,应当尽量避免电气设备的布置,如果实在无法避免,则应根据危险区域划分选用合适的防爆设备。
2.2 电气设备的选型
考虑到海洋石油平台所处的环境特殊性,针对海洋平台的电气设备选择需要强调如下几方面:
(1)在平台运行过程中,受到来自外界的冲击和自身的震动,电气设备因较大的震动和冲击力影响正常工作,所以要按照环境的需求,选择具有抗震和抗冲击能力的电气设备。
(2)针对海洋石油平台所处的环境,可能因为高浓度的腐蚀性雾气与潮湿度较高的空气导致绝缘性逐渐消失,最终造成漏电事故,因此必须要选择能够满足安装区域防护(IP)等级要求的且具有耐腐蚀、耐潮湿的电气设备和材料。同时,选择对电压、频率负载变化适应能力强的电气设备,保障其稳定运行。
(3)在对防爆电气设备类型选择时,要尽可能避免在一些危险区域内进行设备安装和使用。如无法避免则需要严格按照相关规范、法规、标准的要求进行选型。爆炸性物质一般都是经过开采之后所产生出的可燃性气体,根据不同物质的特征,目前可以利用II类电气设备对其进行有效的控制。该设备是专门针对一些可燃性比较强的危险性气体进行设计、制造以及生产的,只有达到一定的标准要求之后才能够投入正常使用。此外,能够应用到海洋石油平台危险区中的防爆电气设备类型包括:本质安全型、隔爆型、增安型、浇封型等,要根据具体需求选择合理的防爆设备,这样才能够将防爆设备的作用发挥到最大。
2.3 设计合适的电缆通道
电缆通道是为各个电气设备输送电能的重要基础,也是保证电气设备安全运行的首要条件。在确定电缆通道时,必须按照相关规范标准确定好电缆的主干走向及通道,保证其与热源、油管线等设施隔开,避免经过易燃易爆区域、高温高湿区域、高火险区域、有腐蚀性气体影响的腐蚀场所等。电缆通道尽量远离发电机排烟管、锅炉、热管、电阻器等热源。对于高压电力、低压电力、变频、仪表信号、本安、数据、天线等不同类型的电缆,需要进行严格有效的分隔。高压电缆不能经过船员的起居室,保证与通信无关的电缆不要经过通信室,确定好应急电源电缆的走向。对于有水密、气密、防火防爆等要求的舱壁和甲板,电缆穿舱时,需要使用具有水密、气密、防火防爆功能的电缆贯穿件。
2.4 选择合适的断路器
在电气设备运行过程中,可能会出现过负荷、短路、欠压和失压、断相、误操作等现象,在电路中选择合适的断路器,可以防止电气设备出现上述问题而影响到电力系统的安全,保证海洋石油平台能够正常运行。
2.5 采用安全有效的接地保护
在海洋石油平臺设计中,接地系统一般采用IT系统,即电源中心点不接地或通过高阻接地;电气装置的外露可导电部分直接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接地点。 中性点不接地的系统漏电时不能形成回路,无法检测出漏电电流,所以中线点不接地系统一般采用接地保护使单相漏电时的金属外壳与大地等电位,这样人员就不会触电。所以对于海洋石油平台上的固定式和便携式电机或电气设备,凡原本不带电但在故障情况时容易变成带电导体的外露金属部件,以及非金属壳体中的类似的金属部件均应当安全有效的接地。
2.6 注重安全用电
用电安全也是保障电气设备安全稳定运行非常重要的原因,更是保障海洋石油平台各项操作顺利进行的关键点。导致海洋石油平台触电事故的主要原因是操作人员缺乏安全用电常识,用电不规范,或对电气设备的使用管理不当。如何采取措施,提高用电安全水平主要从以下几个方面出发。一、严格遵守安全操作规程,使用绝缘性能合格的工具或者护具来操作电气设备,检查设备的绝缘体与壳体是否安全接地,如果发现有不合规定或者不规范的地方,必须及时纠正。二、电气设备的检修、保养、安装等作业,必须由专职电工(持证)进行操作,禁止其他人员进行操作。三、及时保养、维修电气设备,定期对电气设备进行绝缘测量,保证绝缘和接地处于良好状态。四、明确统一的安全用电标志。五、对于主配电板,前后需要铺设绝缘橡胶垫,并保持完好。六、对于主配电板、分配电箱等电气设备均应设置有电危险标识。七、保证电缆的完整性,严禁电缆直接对接。
结语:
海洋石油平台的电气设备处于比较特殊的环境,因此,针对其电气设备的设计、布置、选择、安装、施工、操作等必须合理,另外在符合海洋石油开采环境要求的同时,还要注意人员安全,方便电气设备的检修、运行维护行为。
参考文献
[1]张群,杨洪所,胡双.海洋石油平台电气设备和仪表的防爆问题探究[J].石化技术,2017,24(07):132.
[关键词]海洋;石油平台;电气设备;安全;问题
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)40-0066-01
引言:
电气系统是海洋石油平台的重要组成部分,电气系统中电气设备的安全问题影响到整个平台的运行及全体工作人员的生命财产安全。以下就针对影响海洋石油平台电气设备的安全因素进行分析,提出相应的安全防护措施,降低因电气设备安全问题导致的火灾或爆炸事故的发生率。
1 影响海洋石油平台电气设备安全的因素
1.1 气候环境因素
海洋环境复杂恶劣,气候多变,经常出现大风大浪的天气,海浪和规律的潮汐运动会使平台电气设备不断地遭受震动,致使一部分零部件或元器件松动甚至脱落,可能造成电气设备无法运行或者出现其他故障,给平台作业带来巨大的安全隐患。另外,电气设备长期处于高浓度盐雾或者油雾中,且空气湿度比较高,极易出现被腐蚀和老化的现象,从而影响其安全性能。
1.2 平台工作环境
海洋石油平台作业时容易产生易燃性或爆炸性气体,如果在危险气体存在的区域使用了非防爆的电气设备,对作业的安全性存在着巨大的隐患,如果发生火灾或爆炸,将会带来无法弥补的损失。
1.3 电气线路
电气设备通过电缆输送电力供其正常运行,电缆通道是否合理布置影响到电气设备能否正常工作及平台的电气安全。此外在运行过程中,因受外界的影响如冲击压力、潮湿、异物侵入或因内部材料的缺陷、老化、磨损、受热、绝缘损坏以及因运行过程中的误操作等原因,有可能发生各种故障和不正常的运行情况,是否选择合适的断路器影响到电气设备和电力系统的安全。
1.4 漏电
电气设备由于外部因素导致绝缘材料老化,或者电气设备本身没有可靠的绝缘和接地保护,容易导致在运行过程中出现漏电的现象。如果设备漏电,则容易发生人员触电伤亡事故,严重威胁着海洋石油平台和工作人员的生命安全。
1.5 人为因素
任何工程最主要的影响因素就是人,海洋石油平台也不例外,在进行电气设备的相关操作时,如果没有按照专业的标准来操作或者操作不规范,很可能引发电气设备的运行故障。而这种人为因素在设计、安装、施工全过程中存在。另外,合适的电气设备选择也是影响设备安全、稳定运行的主要原因,所以应结合两者做到合理的选用、规范的操作,保证电气设备的后期运行安全性。
2电气设备的安全防护措施
2.1 电气设备的布置
通常,海洋石油平台上主要有非危险区域与危险区域之分,安装在非危险区域的设备根据位置不同,分为室内与室外两种,其中配电室、中控室、驾驶室等处于室内,其最重要的设计就是电气设备的布置。配电板、中控机柜、通导机柜的布置一定要保证其合理性,按照相关规范、法规、标准进行,还要保证其后续的操作和维护的便利性,尽量避免在其上方或者后方布置油管、水管或者蒸汽管线。安装在室外非危险区域的电气设备,则要满足相应的规范、法规、标准中的要求,且位置合理易于操作或检修。对于危险区域,应当尽量避免电气设备的布置,如果实在无法避免,则应根据危险区域划分选用合适的防爆设备。
2.2 电气设备的选型
考虑到海洋石油平台所处的环境特殊性,针对海洋平台的电气设备选择需要强调如下几方面:
(1)在平台运行过程中,受到来自外界的冲击和自身的震动,电气设备因较大的震动和冲击力影响正常工作,所以要按照环境的需求,选择具有抗震和抗冲击能力的电气设备。
(2)针对海洋石油平台所处的环境,可能因为高浓度的腐蚀性雾气与潮湿度较高的空气导致绝缘性逐渐消失,最终造成漏电事故,因此必须要选择能够满足安装区域防护(IP)等级要求的且具有耐腐蚀、耐潮湿的电气设备和材料。同时,选择对电压、频率负载变化适应能力强的电气设备,保障其稳定运行。
(3)在对防爆电气设备类型选择时,要尽可能避免在一些危险区域内进行设备安装和使用。如无法避免则需要严格按照相关规范、法规、标准的要求进行选型。爆炸性物质一般都是经过开采之后所产生出的可燃性气体,根据不同物质的特征,目前可以利用II类电气设备对其进行有效的控制。该设备是专门针对一些可燃性比较强的危险性气体进行设计、制造以及生产的,只有达到一定的标准要求之后才能够投入正常使用。此外,能够应用到海洋石油平台危险区中的防爆电气设备类型包括:本质安全型、隔爆型、增安型、浇封型等,要根据具体需求选择合理的防爆设备,这样才能够将防爆设备的作用发挥到最大。
2.3 设计合适的电缆通道
电缆通道是为各个电气设备输送电能的重要基础,也是保证电气设备安全运行的首要条件。在确定电缆通道时,必须按照相关规范标准确定好电缆的主干走向及通道,保证其与热源、油管线等设施隔开,避免经过易燃易爆区域、高温高湿区域、高火险区域、有腐蚀性气体影响的腐蚀场所等。电缆通道尽量远离发电机排烟管、锅炉、热管、电阻器等热源。对于高压电力、低压电力、变频、仪表信号、本安、数据、天线等不同类型的电缆,需要进行严格有效的分隔。高压电缆不能经过船员的起居室,保证与通信无关的电缆不要经过通信室,确定好应急电源电缆的走向。对于有水密、气密、防火防爆等要求的舱壁和甲板,电缆穿舱时,需要使用具有水密、气密、防火防爆功能的电缆贯穿件。
2.4 选择合适的断路器
在电气设备运行过程中,可能会出现过负荷、短路、欠压和失压、断相、误操作等现象,在电路中选择合适的断路器,可以防止电气设备出现上述问题而影响到电力系统的安全,保证海洋石油平台能够正常运行。
2.5 采用安全有效的接地保护
在海洋石油平臺设计中,接地系统一般采用IT系统,即电源中心点不接地或通过高阻接地;电气装置的外露可导电部分直接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接地点。 中性点不接地的系统漏电时不能形成回路,无法检测出漏电电流,所以中线点不接地系统一般采用接地保护使单相漏电时的金属外壳与大地等电位,这样人员就不会触电。所以对于海洋石油平台上的固定式和便携式电机或电气设备,凡原本不带电但在故障情况时容易变成带电导体的外露金属部件,以及非金属壳体中的类似的金属部件均应当安全有效的接地。
2.6 注重安全用电
用电安全也是保障电气设备安全稳定运行非常重要的原因,更是保障海洋石油平台各项操作顺利进行的关键点。导致海洋石油平台触电事故的主要原因是操作人员缺乏安全用电常识,用电不规范,或对电气设备的使用管理不当。如何采取措施,提高用电安全水平主要从以下几个方面出发。一、严格遵守安全操作规程,使用绝缘性能合格的工具或者护具来操作电气设备,检查设备的绝缘体与壳体是否安全接地,如果发现有不合规定或者不规范的地方,必须及时纠正。二、电气设备的检修、保养、安装等作业,必须由专职电工(持证)进行操作,禁止其他人员进行操作。三、及时保养、维修电气设备,定期对电气设备进行绝缘测量,保证绝缘和接地处于良好状态。四、明确统一的安全用电标志。五、对于主配电板,前后需要铺设绝缘橡胶垫,并保持完好。六、对于主配电板、分配电箱等电气设备均应设置有电危险标识。七、保证电缆的完整性,严禁电缆直接对接。
结语:
海洋石油平台的电气设备处于比较特殊的环境,因此,针对其电气设备的设计、布置、选择、安装、施工、操作等必须合理,另外在符合海洋石油开采环境要求的同时,还要注意人员安全,方便电气设备的检修、运行维护行为。
参考文献
[1]张群,杨洪所,胡双.海洋石油平台电气设备和仪表的防爆问题探究[J].石化技术,2017,24(07):132.