淺談海上鉆井平臺(tái)的安全危險(xiǎn)及其管控

摘 要：解釋海上鉆井平臺(tái)需要面對(duì)的火氣安全危險(xiǎn)的種類和不同的特點(diǎn)，并針對(duì)這些特點(diǎn)通過(guò)對(duì)海上鉆井平臺(tái)的不同區(qū)域的危險(xiǎn)程度進(jìn)行區(qū)分，對(duì)海上鉆井平臺(tái)相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)闡述，說(shuō)明如何可以最大程度地對(duì)危險(xiǎn)源進(jìn)行管控，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)生活安全。

關(guān)鍵詞：海上鉆井平臺(tái)；危險(xiǎn)區(qū)域劃分；危險(xiǎn)氣體；火氣系統(tǒng)；通風(fēng)系統(tǒng)

近年來(lái)不斷發(fā)生的安全事故使得安全生產(chǎn)的重要性現(xiàn)在已經(jīng)是深入人心了，而海上鉆井平臺(tái)由于其常年遠(yuǎn)離陸地，特殊的工作性質(zhì)，一旦出現(xiàn)事故可能帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題和平臺(tái)自身高昂的造價(jià)都使得平臺(tái)自身的涉及到安全的系統(tǒng)從始至終都是十分重要的。文章將主要談?wù)撛谧畛醯脑O(shè)計(jì)階段，怎樣設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到使這些安全系統(tǒng)能夠保障平臺(tái)自身的安全。

海上鉆井平臺(tái)相比于普通的船舶具有以下兩個(gè)特點(diǎn)：

（1）危險(xiǎn)源的數(shù)量更多，危險(xiǎn)性更大。海上鉆井平臺(tái)要長(zhǎng)期的進(jìn)行原油的開(kāi)采，那么在這個(gè)過(guò)程中就不可避免地會(huì)將地下的可燃?xì)怏w和有毒氣體帶到平臺(tái)上。因此在整個(gè)從海底帶上來(lái)的鉆井泥漿的處理過(guò)程中，如何避免危險(xiǎn)氣體的擴(kuò)散都是至關(guān)重要的。

（2）操作人員的人數(shù)眾多和設(shè)備繁多。一個(gè)鉆井平臺(tái)的日常操作人員至少在上百人以上，這與普通船舶的二十多人相差眾多，而且鉆井平臺(tái)上的設(shè)備眾多且都有不同的特點(diǎn)和要求。

針對(duì)第一個(gè)特點(diǎn)，首先我們需要知道一個(gè)概念，那就是什么是危險(xiǎn)區(qū)域以及危險(xiǎn)區(qū)域的劃分。根據(jù)ABS船級(jí)社的規(guī)范[1]，危險(xiǎn)區(qū)域的定義為在正常的操作過(guò)程中或者非正常的操作過(guò)程中能持續(xù)或者可能產(chǎn)生易燃易爆氣體的區(qū)域都應(yīng)該定義為危險(xiǎn)區(qū)域。

危險(xiǎn)區(qū)域的劃分標(biāo)準(zhǔn)如下：

0區(qū)：易燃易爆氣體能夠持續(xù)或者長(zhǎng)時(shí)間存在的區(qū)域。

1區(qū)：易燃易爆氣體在正常的操作過(guò)程中可能存在的區(qū)域。

2區(qū)：易燃易爆氣體在正常的操作過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生，即使產(chǎn)生也只會(huì)短暫存在的區(qū)域。

根據(jù)規(guī)范所描述的危險(xiǎn)區(qū)域的定義和劃分標(biāo)準(zhǔn)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)的初期就要注意危險(xiǎn)區(qū)域的劃分。一般來(lái)說(shuō)，在危險(xiǎn)源（比如危險(xiǎn)氣體管道的連接法蘭）的周圍1.5米可以定義為1區(qū)，再往外1.5米可以定義為2區(qū)。

在危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)要盡量避免放置電氣設(shè)備，如果需要放置則電氣設(shè)備需要滿足相應(yīng)的防爆等級(jí)。同時(shí)我們應(yīng)該注意當(dāng)發(fā)生例如井噴這樣的緊急事件的時(shí)候，危險(xiǎn)氣體可能會(huì)在平臺(tái)的外部彌漫，所以像內(nèi)部通訊系統(tǒng)和照明系統(tǒng)這樣在緊急情況下還要能夠使用的系統(tǒng)，應(yīng)該所有的室外設(shè)備都至少滿足2區(qū)的防爆要求。我們還應(yīng)該注意平臺(tái)的所有進(jìn)風(fēng)口與排風(fēng)口都應(yīng)遠(yuǎn)離危險(xiǎn)區(qū)域至少1.5米，以防止危險(xiǎn)氣體沿著風(fēng)道擴(kuò)散到生活區(qū)或者機(jī)械區(qū)域。

由于對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域我們有這些要求，所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)階段最開(kāi)始的時(shí)候就要對(duì)那些位置與設(shè)備會(huì)是危險(xiǎn)源有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，盡量把危險(xiǎn)源集中布置，減少其他設(shè)備布置的難度。

在平臺(tái)上所有的主要危險(xiǎn)源與危險(xiǎn)設(shè)備的區(qū)域都應(yīng)配備可以檢測(cè)可燃?xì)怏w與有毒氣體的氣體探頭。探頭發(fā)出的報(bào)警信號(hào)不但要傳送到中控系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)需要使通風(fēng)，廣播等系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。探頭檢測(cè)出的可燃?xì)怏w與有毒氣體分為高濃度與超高濃度。一般為了防止誤報(bào)在檢測(cè)出高濃度氣體的時(shí)候會(huì)有兩分鐘的報(bào)警時(shí)間，如果兩分鐘勁爆還沒(méi)有解除，則會(huì)生活區(qū)或機(jī)械處所的通風(fēng)，廣播等系統(tǒng)也會(huì)進(jìn)行警報(bào)。如果檢測(cè)出超高濃度那么通風(fēng)會(huì)直接切斷，廣播等系統(tǒng)也會(huì)同時(shí)進(jìn)行警報(bào)。

綜上所述，危險(xiǎn)設(shè)備尤其是鉆井設(shè)備和泥漿處理設(shè)備的布置，電氣設(shè)備的布置，風(fēng)口風(fēng)道的布置應(yīng)該在設(shè)計(jì)的初期就進(jìn)行綜合的考慮。

針對(duì)第二點(diǎn)特點(diǎn)，由于鉆井平臺(tái)相比于普通船舶具有人員眾多，設(shè)備復(fù)雜的特點(diǎn)，所以在我們?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)候都會(huì)采用防火分區(qū)劃分的辦法來(lái)進(jìn)行管控。防火分區(qū)就是將平臺(tái)根據(jù)一定的規(guī)則劃分為幾個(gè)獨(dú)立的區(qū)域，使得當(dāng)一個(gè)區(qū)域發(fā)生了火災(zāi)不能蔓延到其他區(qū)域。同樣的防火分區(qū)的劃分與之前提到的危險(xiǎn)區(qū)域的劃分一樣，在設(shè)計(jì)的初期就應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行充分的考慮。例如當(dāng)我們進(jìn)行設(shè)備的布置的時(shí)候就應(yīng)該考慮應(yīng)將高火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備盡量集中放置而不是分散布置。這是因?yàn)槲覀兊脑O(shè)計(jì)原則就是僅考慮單點(diǎn)的事故的控制，一旦發(fā)生多點(diǎn)事故造成蔓延那么首先考慮的就應(yīng)該是人員的安全，盡快做出棄船撤離的決定。分散布置高火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備就會(huì)增加發(fā)生多點(diǎn)火災(zāi)的可能，造成更嚴(yán)重的損失。

防火分區(qū)劃分出的各個(gè)區(qū)域要求當(dāng)本區(qū)域發(fā)生火情不會(huì)蔓延到其他區(qū)域。所以根據(jù)這點(diǎn)要求，在設(shè)計(jì)的時(shí)候需要注意不同火區(qū)之前的艙壁材質(zhì)應(yīng)為A60已達(dá)到隔離火情蔓延的要求。同時(shí)不同火區(qū)之間的通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)該彼此獨(dú)立，防止火焰通過(guò)風(fēng)道擴(kuò)散到其他的火區(qū)。風(fēng)道在穿越艙壁的時(shí)候還應(yīng)該設(shè)有風(fēng)閘。風(fēng)閘的功能可以根據(jù)不同的使用目的分為兩種，防煙風(fēng)閘與防火風(fēng)閘。防煙風(fēng)閘一般用在同一個(gè)火區(qū)的不同房間之間，目的是防止火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧在不同的房間蔓延。防火風(fēng)閘一般是用在穿越A60材質(zhì)的艙壁的時(shí)候，目的是為了防止火焰沿著風(fēng)道內(nèi)部蔓延的其他區(qū)域。

在平臺(tái)的生活區(qū)與機(jī)械處所這樣的密閉空間內(nèi)都要布置感煙或感溫探頭這樣的火警探頭，應(yīng)根據(jù)探頭的探測(cè)半徑來(lái)確定探頭的位置以確保探頭的探測(cè)范圍覆蓋整個(gè)區(qū)域。由于探頭十分的靈敏，往往一根香煙的燃燒就會(huì)導(dǎo)致報(bào)警，所以為了保證平臺(tái)的日常生產(chǎn)，火警探頭往往會(huì)設(shè)置為投票機(jī)制，即當(dāng)只有一個(gè)探頭發(fā)出報(bào)警的時(shí)候，會(huì)有兩分鐘的報(bào)警時(shí)間，如果兩分鐘警報(bào)還沒(méi)有解除，則會(huì)切斷生活區(qū)或機(jī)械處所的通風(fēng)，廣播等系統(tǒng)也會(huì)進(jìn)行警報(bào)。如果兩個(gè)探頭發(fā)出報(bào)警那么說(shuō)明在多個(gè)地區(qū)都發(fā)生火情，火勢(shì)已經(jīng)蔓延，那么這時(shí)候通風(fēng)會(huì)直接切斷，廣播等系統(tǒng)也會(huì)同時(shí)進(jìn)行警報(bào)。

以上兩特點(diǎn)中的危險(xiǎn)氣體檢測(cè)和火警檢測(cè)就組成的完整的火氣系統(tǒng)。當(dāng)火氣系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)需要關(guān)閉通風(fēng)系統(tǒng)，這里的通風(fēng)系統(tǒng)主要包括風(fēng)閘，風(fēng)機(jī)和空調(diào)。風(fēng)閘與風(fēng)機(jī)和空調(diào)之間應(yīng)具有連鎖功能，當(dāng)風(fēng)閘關(guān)閉的時(shí)候，風(fēng)機(jī)與空調(diào)也應(yīng)同時(shí)關(guān)閉，以防止風(fēng)機(jī)和空調(diào)在密閉的環(huán)境內(nèi)工作損壞設(shè)備。所以根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)的這個(gè)特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，通常將火氣系統(tǒng)的信號(hào)發(fā)給風(fēng)閘控制箱，再由風(fēng)閘控制箱將信號(hào)再傳給風(fēng)機(jī)和空調(diào)。這里需要注意由于風(fēng)閘往往是機(jī)械機(jī)構(gòu)構(gòu)成的，在平臺(tái)長(zhǎng)時(shí)間的服役過(guò)程中，很有可能會(huì)出現(xiàn)風(fēng)閘故障卡死的情況，在這個(gè)時(shí)候，連鎖仍然需要是有效的。即當(dāng)火氣系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給風(fēng)閘控制系統(tǒng)的時(shí)候，雖然風(fēng)閘卡死了沒(méi)有動(dòng)作，但是依然要把信號(hào)傳給風(fēng)機(jī)和空調(diào)，實(shí)現(xiàn)關(guān)斷。

火氣系統(tǒng)除了要關(guān)閉通風(fēng)系統(tǒng)之外，還要由內(nèi)通系統(tǒng)發(fā)出對(duì)應(yīng)的報(bào)警音，在高噪音區(qū)域的報(bào)警燈柱對(duì)應(yīng)的報(bào)警燈也要亮起。根據(jù)IEC規(guī)范的要求，一般報(bào)警音分為五種，分別為棄船報(bào)警，通用報(bào)警，火災(zāi)報(bào)警，可燃?xì)怏w報(bào)警，有毒氣體報(bào)警。報(bào)警燈柱需要四種顏色的燈柱，分別為棄船報(bào)警，通用、火災(zāi)報(bào)警，可燃?xì)怏w報(bào)警，有毒氣體報(bào)警。

通過(guò)以上的這些措施，我們?cè)谖ｋU(xiǎn)發(fā)生的第一時(shí)間就會(huì)知道，并且防止了危險(xiǎn)事件的進(jìn)一步擴(kuò)大。但是要消滅危險(xiǎn)，還需要其他的一些方法。在生活區(qū)里主要是依靠便攜的滅火器這樣的消防設(shè)施。在主要的機(jī)械設(shè)備處應(yīng)該設(shè)有水淋系統(tǒng)，在應(yīng)發(fā)室和油漆間應(yīng)設(shè)有二氧化碳釋放滅火系統(tǒng)，在主發(fā)機(jī)艙應(yīng)設(shè)有FM200滅火系統(tǒng)，在泥漿池應(yīng)設(shè)有固態(tài)泡沫滅火系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的目的都是一樣的，那就是消滅危險(xiǎn)源。這就是海上鉆井平臺(tái)主要面臨的危險(xiǎn)和我們應(yīng)對(duì)的各種措施。在這個(gè)安全生產(chǎn)越來(lái)越被重視的年代，希望這篇文章可以起到拋磚引玉的作用，讓更多的人來(lái)重視這個(gè)問(wèn)題，參與進(jìn)來(lái)，讓我們一起研究，共同探討。

參考文獻(xiàn)

[1]ABS船級(jí)社2015年規(guī)范[S].