海洋鉆井平臺電氣安裝及安全防爆問題研究

王起運(yùn)　王申貴

摘 要 在海洋鉆井平臺中，電氣安裝為其中的主要部分，也是平臺的核心。平臺作業(yè)環(huán)境具備一定的特殊性，保證電氣安全，能夠預(yù)防電氣事故的產(chǎn)生，維護(hù)人們的生產(chǎn)與生活。所以，在本文中為海洋鉆進(jìn)平臺電氣安裝工作以及安全防爆問題提出有效意見。

關(guān)鍵詞 海洋鉆井平臺；電氣安裝；安全防爆

中圖分類號 TE5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）15-0120-02

海上石油鉆井平臺是在海洋上對原油、天然氣等進(jìn)行處理，在這種自然環(huán)境上，會受陸上原油、天然氣等綜合因素的影響。目前，對海洋鉆井平臺進(jìn)行建設(shè)與改造成為主要發(fā)展趨勢，所以，在文章中對海洋鉆井設(shè)備的安裝、解決安全防爆問題成為當(dāng)前的主要問題。

1 海上鉆井平臺環(huán)境影響因素

1）海洋氣候環(huán)境。我國的海洋面積非常廣，其面積在465萬平方公里以上。各個海洋氣候環(huán)境都是不同的。比如：海南為熱帶以及亞熱帶地區(qū)，具備高溫高濕氣候，存在的臺風(fēng)也比較多，其雨量較大。在北部地區(qū)，海洋存在常年壁厚特點(diǎn)。石油平臺在海洋氣候中，但是，平臺在各個位置上也存在不同特點(diǎn)。如：最高的氣候溫度，平臺甲板上一般都是海洋大氣溫度，在南海上，平臺發(fā)動機(jī)艙內(nèi)的溫度在夏季施工會達(dá)到50℃以上。根據(jù)我國平臺的相關(guān)規(guī)范和要求，其內(nèi)部的設(shè)備在45℃，機(jī)艙內(nèi)的電機(jī)溫度為50℃，電子設(shè)備在55℃。對于雨量與海冰，主要是在南海面上產(chǎn)生雨量異常情況，并存有臺風(fēng)的時候，其降雨量會在1 000mm。在渤海上，產(chǎn)生的冰塊也會影響平臺，制約電氣設(shè)備的使用。導(dǎo)致其問題的產(chǎn)生主要是冰塊在平臺上的連續(xù)撞擊，產(chǎn)生機(jī)械沖擊以及振動更現(xiàn)象。

2）易爆環(huán)境。在平臺設(shè)計與使用期間，存在的原油和天然氣為其中的關(guān)鍵問題。我國將平臺劃分為0類危險區(qū)域、1類危險區(qū)域、2類危險區(qū)域，在不同的區(qū)域內(nèi)，都需要對防爆型設(shè)備進(jìn)行選擇。在使用期間，當(dāng)在海上遇到鹽霧的時候，發(fā)現(xiàn)泥漿中含有化學(xué)藥品和原油、在天然氣中含有化學(xué)介質(zhì)，將會給防爆設(shè)備造成嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象。

3）化學(xué)活性物質(zhì)環(huán)境。海上鉆井平臺存在的化學(xué)活性物質(zhì)主要是海洋大氣中的鹽霧、泥漿中的化學(xué)藥品以及原油等。天然氣中還會存在一些混合物。當(dāng)這些物質(zhì)與海洋潮氣中的水分進(jìn)行結(jié)合，將在設(shè)備上產(chǎn)生酸性、堿性等，經(jīng)過一段時間后，將產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而增加設(shè)備的腐蝕現(xiàn)象，降低設(shè)備性能。

2 海洋鉆井平臺電氣設(shè)備的施工安裝

在整個海洋鉆井平臺上，執(zhí)行電氣設(shè)備的施工工作與安裝工作，為電氣設(shè)備設(shè)計工作中的主要部分。設(shè)備與施工質(zhì)量存在較大連續(xù)性，與電氣的安全運(yùn)行以及維修工作的合理性都相關(guān)，所以，一定要重視到電氣施工安裝工作，并注意到其中的各個方面[1]。

1）對電纜通道進(jìn)行選擇。在對電纜通道進(jìn)行選擇的時候，要確定主干電纜的具體走向以及通道，保證能夠與熱源、油管線保持一段距離。比如：電阻器、燃油管管線、放電機(jī)排煙管等。電纜不能與熱管線進(jìn)行較叉，當(dāng)對該情況無法避免的時候，為了將這種情況保持在安全距離內(nèi)，需要為其提出有效的防護(hù)措施。在對電力、自控以及通信電纜進(jìn)行分層架設(shè)的時候，發(fā)現(xiàn)高壓電力電纜和低壓電力電壓是分層架設(shè)，期間，可以對帶電纜橋架的分層設(shè)置情況進(jìn)行分析和研究。在期間還需要注意到：高壓電纜不能通過起居室，當(dāng)與一些通信設(shè)備沒有較大關(guān)系的電力電纜，也不能使其通過通信室，并在期間對應(yīng)急電源電纜的走向進(jìn)行思考，保證主電源電纜的分開架設(shè)，促進(jìn)電纜框與電纜筒的合理選擇。當(dāng)電纜通過防水、防爆區(qū)域的時候，可以利用電纜筒為其進(jìn)行保護(hù)[2]。

2）對電氣設(shè)備的預(yù)設(shè)位置進(jìn)行安排。電氣設(shè)備在使用期間，主要分為室內(nèi)以及室外兩種部分。其中，在室內(nèi)，主要的設(shè)備為配電室、主控室設(shè)備，其布置工作中的重點(diǎn)內(nèi)容。在對配電盤柜、配電箱進(jìn)行布置與合理安排期間，為了促進(jìn)其合理性，不僅要保證其符合實(shí)際的施工標(biāo)準(zhǔn)，也需要為使用工作、維修工作的執(zhí)行提供較大方便。一般情況下，在上面、后面，都不需要為其安裝油管水管、蒸汽管線等，以免造成嚴(yán)重的泄露現(xiàn)象。不僅如此，針對室外的危險區(qū)域，要將電氣設(shè)備的安裝工作作為其中的重點(diǎn)，在危險區(qū)域，有盡量減少電氣設(shè)備和電纜。期間，如果對其無法避免，需要基于相關(guān)要求，為其選擇出符合條件以及滿足防爆要求的電氣設(shè)備，并在危險區(qū)域為其設(shè)置電纜，促進(jìn)保護(hù)措施使用的更

合理[3]。

3）電纜敷設(shè)問題。在對電纜進(jìn)行敷設(shè)期間，需要根據(jù)電纜的走向，對電纜橋架、導(dǎo)線板進(jìn)行安裝，并將電纜筒與電纜框進(jìn)行隔焊。在對橋架進(jìn)行安裝過程中，要對其存在的規(guī)格、型號進(jìn)行分析，保證其符合施工工作中的相關(guān)要求。當(dāng)電纜穿過孔洞的時候，為了減少其對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傷害，可以對孔洞大小、孔洞位置進(jìn)行設(shè)置，促進(jìn)其合理性，保證電纜筒與電纜框的正確性。其中，要注意到不能實(shí)現(xiàn)電纜筒與電纜框的混合使用，以保證其符合防爆防水要求。在主電纜通道上工作的時候，執(zhí)行電焊氣割工作以及電纜敷設(shè)工作的，需要對高壓電纜、低壓電纜、電力電纜進(jìn)行分層敷設(shè)，并在工作中根據(jù)電力電纜、儀表的通信電纜，對其準(zhǔn)確安裝[4]。

3 電氣設(shè)備安全與防爆

根據(jù)IEC觀點(diǎn)的分析，需要對不同的區(qū)域進(jìn)行分析和研究。對于0類區(qū)域，是長時間存在爆炸性氣體的區(qū)域。對于1類區(qū)域，是在正常運(yùn)行情況下，產(chǎn)生的爆炸性氣體和混合氣體之間的差異。對于2類區(qū)域，該區(qū)域不可能產(chǎn)生爆炸性氣體，盡管產(chǎn)生也會在較短時間的區(qū)域內(nèi)[5]。鉆井平臺中的0類危險區(qū)域，是從井口到除氣排出管，在排出口之間產(chǎn)生混漿循環(huán)系統(tǒng)，為爆炸性混合氣體長期存在的區(qū)域。在1類危險區(qū)域，為其安裝泥漿循環(huán)系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其存在封閉位置，可以在該區(qū)域通入井口和除氣排出管之間設(shè)置開口。對于室外或者半封閉位置，是泥漿循環(huán)系統(tǒng)中的一部分設(shè)置的任何開口，其存在的一類風(fēng)險在任何的通風(fēng)排出口以及進(jìn)出口邊緣。同時，在鉆臺下以下，產(chǎn)生的油氣泄漏現(xiàn)象會在封閉與半封閉區(qū)域。在鉆臺上的封閉位置，可以為其設(shè)置全地板。在油氣比較容易聚集的區(qū)域以及通風(fēng)區(qū)域，與2類危險區(qū)域的不相通處。在2類危險區(qū)域，主要是除氣排出管終端出口到泥漿池的泵口之間的泥漿循環(huán)系統(tǒng)，存有開口通往的封閉區(qū)域。在鉆井架的邊緣，針對鉆臺鋪板上的3m露天位置以及半封閉鉆井架，需要根據(jù)圍蔽高度最為標(biāo)準(zhǔn)。在鉆臺的下部位、附近或者鉆井架邊界，都會出現(xiàn)一些油氣。在鉆臺下，其泄漏也可能產(chǎn)生在油氣源中心[6]。

4 結(jié)論

在對鉆井平臺所處的環(huán)境進(jìn)行分析期間，需要研究電氣設(shè)備的安裝技術(shù)，并注意到設(shè)備使用期間的安全性以及存在的防爆問題，對平臺中產(chǎn)生的事故進(jìn)行解決，以維護(hù)電氣設(shè)備運(yùn)行的安全與穩(wěn)定。基于此，不僅為人們的生產(chǎn)、生活提供較大保障，也能促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)效益的積極發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]孟繁菊.海洋鉆井平臺電氣安裝及安全防爆問題研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013（34）.

[2]崔棟棟.海洋鉆井平臺電氣安裝及安全防爆問題研究[J].中國化工貿(mào)易，2013（Z1）：28.

[3]王定亞，丁莉萍.海洋鉆井平臺技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].石油機(jī)械，2010，38（4）：69-72.

[4]郭恒，陳國明.海洋鉆井平臺事故致因分析與評價指標(biāo)研究[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2012，8（3）：108-113.

[5]程文龍.海洋鉆井平臺齒輪齒條升降裝置的動態(tài)響應(yīng)分析[J].機(jī)械制造，2017，55（3）：38-40.

[6]馬雪婧，姜文剛.海洋鉆井平臺電站建模與仿真[J].江蘇科技大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2016，30（1）：51-58.endprint