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【摘 要】海洋石油平台在海上作业期间,由于海况恶劣,作业危险,因此,对于平台的整套安全系统的要求十分苛刻,本文主要对海洋石油平台的设计安全原则,安全保护装置,以及几种安全关断形式进行探讨。
【关键词】安全;关断;减压
一、概述
海上采油期间,由于作业环境恶劣,极易发生危险,并且出现危险后,解除危险的能力较弱,很多时候一旦发生安全隐患,会造成无法挽回的后果,因此,对于整个平台的建造来说,安全是首要的,也是必须放在设计第一位考虑的。
二、设计安全规定
2.1设计参考标准
海洋石油平台的建造是参考《海上生产平台基本安全系统的分析、设计、安装和试验的推荐作法》对安全系统进行设计、制造、安装和试验。
2.2设计安全原则
1)安全系统设计的着眼点是防止油、气、水处理系统发生故障而导致流体不应有的漏泄;当漏泄时,关断漏泄源并把漏泄的物质收集起来引至安全地点,使漏泄产生的影响减至最小。2)所有的设备应配备为操作安全所必要的指示仪表。3)安全控制系统的管路,线路应独立于正常作业的控制系统。4)安全系统应按故障安全原则进行设计(如:关断阀在电源或气源消失时应处在关闭状态而转移流体的阀件应处在开启状态)。5)安全系统中防止引火源的措施及可燃气体探测应符合本规范第8篇的有关规定。
三、安全保护装置
在油、气、水处理系统设计中,应对每一处理单元,如井口出油管段、井口注入管段、分配总管、压力容器、常压贮存柜、具有燃烧装置的压力容器、废气加热器、泵浦、压缩机、管线、热交换器等进行安全分析,找出预计可能发生危险的不希望事件,分析原因,并在每一处理单元上设置安全保护装置,以防止不希望事件对安全造成危害。应对每一处理单元中可能出现的不仅限于下列的不希望事件进行两级保护。每一级保护所采用的安全装置应尽量选用不同功能的型式,以防止同一性质故障而使两种保护型式同时失效。比如,为防止压力容器出现高压,可分别采用压力开关和安全释放阀这两种不同型式的安全保护装置进行保护。
(1)超压;(2)漏泄;(3)液过流;(4)气旁流;(5)超温;(6)直接引火源;(7)炉膛内积聚过量可燃气。
如某一处理单元与其上游或下游的单元相通并且在操作状态下没有隔离而且其上游或下游的单元的安全保护装置能对其进行保护时,则该处理单元可免设安全保护装置。当安全保护装置探知不希望事件后,在控制站内应有声光报警。该控制站内应配备一定的人员或设备,以保证该系统发出的任何报警能被负责值守的人员收到。
四、关断
4.1流程关断
4.1.1当流程中某一单元上的安全保护装置探到不正常的工作状态时,应能关断产生不正常工作状态的原始源(如流体输入源、热量输入源和燃料供应源)或把流体导入能够进行安全处理的其他单元或处理站。
4.1.2当流程关断时,在主控室应有报警和显示。
4.1.3流程关断阀应设有该阀开与关的指示器,而且该阀能就地进行关闭。
4.2应急关断
4.2.1应设置关断系统以便在应急情况下关断油井、流程站包括海底管线以及陆上所有的生产活动。
4.2.2应急关断系统可设计成几个独立的关断系统,在应急情况下,当需要时应能继续使用电站和消防系统。
4.2.3应急关断是通过手动的远操装置完成的,但易熔塞式探火回路可以自动启动应急关断。
4.2.4应在下列地点设置应急关断站:
(1)中心控制室及油、气、水处理控制站。
(2)沿脱险通道的关键部位。
(3)登艇处所。
(4)直升飞机甲板。
(5)生活区的主要出入口附近。
4.2.5应急关断按扭应有保护装置以防意外的启动。
4.2.6应急关断站应清楚地标明每一关断功能和每一应急关断阀的位置。
4.2.7应急关断动作时应在中心控制室及相应的控制站发出报警和显示。
4.2.8应急关断阀不能兼做其他用途,但流程关断阀可兼做应急关断阀。
4.2.9应急关断阀应由耐腐蚀的金属材料制成并应设有该阀开与关的指示器。
4.2.10应急关断阀应能就地进行关闭。
五、减压
5.1为了保证在失火时不使受压容器由于高温而失去强度产生爆炸,应采取以下保护措施:
(1)在容器上设减压阀;(2)容器外围设隔热绝缘;(3)对容器进行水喷淋保护。
5.2减压阀的设计应考虑在15分钟之内使被保护容器内的压力减至下述值:
(1)当容器内的压力大于1.7MPa时,减至原来压力的一半。(2)当容器内的压力小于等于1.7MPa时,减至原来压力的一半或0.7MPa,取小者。
经本社同意,可免设减压阀。
5.3隔热绝缘应设有有效的防护层,当喷淋工作时不致破坏绝缘的完整性。
六、压力释放
1)安全阀的设计应考虑各种超压原因,安全阀的流通面积应按其中最大的释放率进行计算。2)安全阀应尽可能安装在设备的本体上。3)为便于在不停产的情况下对安全阀进行维修和调试。可允许在安全阀前后设隔离阀,但这种隔离阀的流通面积不应小于安全阀的流通面积。隔离阀上应有开与关的指示器并设有锁紧装置,正常作业时在打开的情况下锁紧;当安全阀拆下时,隔离阀在关闭的状态下锁紧。锁紧装置的操作应有专门负责该项工作的人员进行。4)在不停产的情况下若对安全阀进行调试,则应始终保证有一个安全阀能对被保护设备起到安全保护作用。5)安全阀在被保护设备上的位置应远离压力波动源,所有的安全阀都应立装。6)安全阀的调定压力不应大于被保护设备的设计压力。
七、天然气排放
1)自安全阀,减压阀释放出的气体应排至安全地点焚烧掉,在特殊情况下仅允许少量天然气直接空放至大气。2)考虑到高压排放对低压排放管的影响,应分别设置高压和低压甚至中压排放管路。3)排放管路的直径选择应考虑到较高压力的安全阀释放时所产生的背压不至于影响另一个较低压力安全阀的释放能力。4)排放管路的设计应考虑到冲击、低温等因素的影响。
八、结论
海洋石油平台安全系统对整体平台的自运行起着至关重要的作用,对于平台操作人员的人身安全提供了有力的保障。
【关键词】安全;关断;减压
一、概述
海上采油期间,由于作业环境恶劣,极易发生危险,并且出现危险后,解除危险的能力较弱,很多时候一旦发生安全隐患,会造成无法挽回的后果,因此,对于整个平台的建造来说,安全是首要的,也是必须放在设计第一位考虑的。
二、设计安全规定
2.1设计参考标准
海洋石油平台的建造是参考《海上生产平台基本安全系统的分析、设计、安装和试验的推荐作法》对安全系统进行设计、制造、安装和试验。
2.2设计安全原则
1)安全系统设计的着眼点是防止油、气、水处理系统发生故障而导致流体不应有的漏泄;当漏泄时,关断漏泄源并把漏泄的物质收集起来引至安全地点,使漏泄产生的影响减至最小。2)所有的设备应配备为操作安全所必要的指示仪表。3)安全控制系统的管路,线路应独立于正常作业的控制系统。4)安全系统应按故障安全原则进行设计(如:关断阀在电源或气源消失时应处在关闭状态而转移流体的阀件应处在开启状态)。5)安全系统中防止引火源的措施及可燃气体探测应符合本规范第8篇的有关规定。
三、安全保护装置
在油、气、水处理系统设计中,应对每一处理单元,如井口出油管段、井口注入管段、分配总管、压力容器、常压贮存柜、具有燃烧装置的压力容器、废气加热器、泵浦、压缩机、管线、热交换器等进行安全分析,找出预计可能发生危险的不希望事件,分析原因,并在每一处理单元上设置安全保护装置,以防止不希望事件对安全造成危害。应对每一处理单元中可能出现的不仅限于下列的不希望事件进行两级保护。每一级保护所采用的安全装置应尽量选用不同功能的型式,以防止同一性质故障而使两种保护型式同时失效。比如,为防止压力容器出现高压,可分别采用压力开关和安全释放阀这两种不同型式的安全保护装置进行保护。
(1)超压;(2)漏泄;(3)液过流;(4)气旁流;(5)超温;(6)直接引火源;(7)炉膛内积聚过量可燃气。
如某一处理单元与其上游或下游的单元相通并且在操作状态下没有隔离而且其上游或下游的单元的安全保护装置能对其进行保护时,则该处理单元可免设安全保护装置。当安全保护装置探知不希望事件后,在控制站内应有声光报警。该控制站内应配备一定的人员或设备,以保证该系统发出的任何报警能被负责值守的人员收到。
四、关断
4.1流程关断
4.1.1当流程中某一单元上的安全保护装置探到不正常的工作状态时,应能关断产生不正常工作状态的原始源(如流体输入源、热量输入源和燃料供应源)或把流体导入能够进行安全处理的其他单元或处理站。
4.1.2当流程关断时,在主控室应有报警和显示。
4.1.3流程关断阀应设有该阀开与关的指示器,而且该阀能就地进行关闭。
4.2应急关断
4.2.1应设置关断系统以便在应急情况下关断油井、流程站包括海底管线以及陆上所有的生产活动。
4.2.2应急关断系统可设计成几个独立的关断系统,在应急情况下,当需要时应能继续使用电站和消防系统。
4.2.3应急关断是通过手动的远操装置完成的,但易熔塞式探火回路可以自动启动应急关断。
4.2.4应在下列地点设置应急关断站:
(1)中心控制室及油、气、水处理控制站。
(2)沿脱险通道的关键部位。
(3)登艇处所。
(4)直升飞机甲板。
(5)生活区的主要出入口附近。
4.2.5应急关断按扭应有保护装置以防意外的启动。
4.2.6应急关断站应清楚地标明每一关断功能和每一应急关断阀的位置。
4.2.7应急关断动作时应在中心控制室及相应的控制站发出报警和显示。
4.2.8应急关断阀不能兼做其他用途,但流程关断阀可兼做应急关断阀。
4.2.9应急关断阀应由耐腐蚀的金属材料制成并应设有该阀开与关的指示器。
4.2.10应急关断阀应能就地进行关闭。
五、减压
5.1为了保证在失火时不使受压容器由于高温而失去强度产生爆炸,应采取以下保护措施:
(1)在容器上设减压阀;(2)容器外围设隔热绝缘;(3)对容器进行水喷淋保护。
5.2减压阀的设计应考虑在15分钟之内使被保护容器内的压力减至下述值:
(1)当容器内的压力大于1.7MPa时,减至原来压力的一半。(2)当容器内的压力小于等于1.7MPa时,减至原来压力的一半或0.7MPa,取小者。
经本社同意,可免设减压阀。
5.3隔热绝缘应设有有效的防护层,当喷淋工作时不致破坏绝缘的完整性。
六、压力释放
1)安全阀的设计应考虑各种超压原因,安全阀的流通面积应按其中最大的释放率进行计算。2)安全阀应尽可能安装在设备的本体上。3)为便于在不停产的情况下对安全阀进行维修和调试。可允许在安全阀前后设隔离阀,但这种隔离阀的流通面积不应小于安全阀的流通面积。隔离阀上应有开与关的指示器并设有锁紧装置,正常作业时在打开的情况下锁紧;当安全阀拆下时,隔离阀在关闭的状态下锁紧。锁紧装置的操作应有专门负责该项工作的人员进行。4)在不停产的情况下若对安全阀进行调试,则应始终保证有一个安全阀能对被保护设备起到安全保护作用。5)安全阀在被保护设备上的位置应远离压力波动源,所有的安全阀都应立装。6)安全阀的调定压力不应大于被保护设备的设计压力。
七、天然气排放
1)自安全阀,减压阀释放出的气体应排至安全地点焚烧掉,在特殊情况下仅允许少量天然气直接空放至大气。2)考虑到高压排放对低压排放管的影响,应分别设置高压和低压甚至中压排放管路。3)排放管路的直径选择应考虑到较高压力的安全阀释放时所产生的背压不至于影响另一个较低压力安全阀的释放能力。4)排放管路的设计应考虑到冲击、低温等因素的影响。
八、结论
海洋石油平台安全系统对整体平台的自运行起着至关重要的作用,对于平台操作人员的人身安全提供了有力的保障。