臨時(shí)電站在海上平臺的應(yīng)用分析

陳瑞寶

摘? 要：石油是現(xiàn)代工業(yè)的重要基石，同時(shí)也是現(xiàn)代生活所必須的重要戰(zhàn)略資源。陸上石油資源開采已經(jīng)有著近百年的歷史，相對而言海洋石油開采仍處于發(fā)展階段，但是相對于陸上石油資源海上石油資源更加豐富，同時(shí)開采難度也更大。海上石油開采面臨著惡劣的自然環(huán)境，同時(shí)開采難度也更大。為保障海上石油開采的順利進(jìn)行需要盡可能的克服各種復(fù)雜工況，保障海上石油開采系統(tǒng)的安全、高效的進(jìn)行。海上石油平臺是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，電力系統(tǒng)作為其中重要的一環(huán)需要做好維護(hù)保養(yǎng)，保障供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：海上石油平臺;發(fā)電機(jī)組;臨時(shí)電站

中圖分類號：TM61? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）11-0163-02

Abstract： Oil is not only an important cornerstone of modern industry， but also an important strategic resource for modern life. The exploitation of onshore oil resources has a history of nearly a hundred years. Relatively speaking， offshore oil exploitation is still in the stage of development， but compared with onshore oil resources， offshore oil resources are more abundant and more difficult to exploit. Offshore oil exploitation is facing a bad natural environment， and it is more difficult to exploit at the same time. In order to ensure the smooth progress of offshore oil exploitation， it is necessary to overcome various complex working conditions as much as possible to ensure the safe and efficient operation of the offshore oil exploitation system. The offshore oil platform is a complex system， and the power system， as an important part of it， needs to be maintained to ensure the safe operation of the power supply system.

Keywords： offshore oil platform; generator set; temporary power station

前言

海上石油平臺是海上石油開采的綜合性作業(yè)平臺，其由多個(gè)模塊所組成，其中電力系統(tǒng)是其中的關(guān)鍵與核心。海上石油平臺在開采作業(yè)過程中在遭遇主、配電系統(tǒng)故障造成電力短缺時(shí)可以采用建立臨時(shí)電站的方式為海上石油平臺搭建起另一套臨時(shí)電力系統(tǒng)，保障海上石油平臺的正常作業(yè)。本文將結(jié)合臨時(shí)電站的特點(diǎn)就如何做好海上石油平臺臨時(shí)電站的設(shè)計(jì)選型、安裝調(diào)試以及后期的運(yùn)營維護(hù)進(jìn)行分析闡述。

1 海上石油平臺臨時(shí)電站應(yīng)用的必要性

海上石油平臺臨時(shí)電站的建立是十分重要且必要的。這是由于如果在海上石油平臺中僅有主、配電系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)如無法將配電系統(tǒng)在短時(shí)間內(nèi)修復(fù)將影響到整個(gè)海上石油平臺的正常運(yùn)行，從而造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。而在海上石油平臺建立臨時(shí)電站，在海上石油平臺主、配電系統(tǒng)無法正常工作時(shí)完成對于海上石油平臺的電力供應(yīng)將保證海上開采作業(yè)的順利進(jìn)行。

2 海上石油平臺臨時(shí)電站的設(shè)計(jì)選型

海上石油平臺油氣生產(chǎn)設(shè)施的電力負(fù)荷容量大且電力波動(dòng)也較大，受平臺空間限制與發(fā)電機(jī)功率要求僅能選擇有限燃料類型的發(fā)電機(jī)組。柴油發(fā)電機(jī)組以其良好發(fā)電效率、熱效率與燃油消耗比在海上石油平臺臨時(shí)電站中應(yīng)用較多。在選定了以柴油為燃料的發(fā)電機(jī)組后，在海上石油平臺臨時(shí)電站的設(shè)計(jì)上則需要結(jié)合海上石油平臺的用電負(fù)荷、容量、使用頻率等就選用何種型號的柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行選型設(shè)計(jì)。海上石油平臺低壓盤所承載的負(fù)載主要分為兩大類：（1）公共用電端。其所對應(yīng)的臨時(shí)發(fā)電機(jī)組選型可以參照海上石油平臺應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的相關(guān)參數(shù)。（2）用于平臺鉆井設(shè)備的供電。其中絕大部分的電力主要用于供應(yīng)平臺的油泵電機(jī)，在臨時(shí)發(fā)電機(jī)組的選型上應(yīng)選用無刷勵(lì)磁400V/50Hz的高速增壓柴油發(fā)電機(jī)組。在確定了設(shè)備的基本類型后需要對臨時(shí)發(fā)電設(shè)備工作時(shí)的相關(guān)工作參數(shù)進(jìn)行確定。臨時(shí)電站所使用的臨時(shí)發(fā)電機(jī)組需要在主、配電站故障期間進(jìn)行長時(shí)間的工作，在其工作期間其負(fù)荷曲線將隨著負(fù)載電機(jī)工作特性而發(fā)生較大的變化，在海上石油平臺臨時(shí)電站發(fā)電機(jī)組參數(shù)確定過程中需要對變頻電潛泵負(fù)載特殊性進(jìn)行綜合的考慮。柴油發(fā)電機(jī)組其持續(xù)輸出功率為其標(biāo)定功率的90%左右，需要注意的是柴油發(fā)電機(jī)組以標(biāo)定功率的75%-90%工作時(shí)將能夠使得柴油發(fā)電機(jī)獲得最佳燃油耗費(fèi)比。此外，海上石油平臺所采用的變頻電潛泵在工作過程中將會(huì)在電網(wǎng)中產(chǎn)生較為嚴(yán)重的諧波雜波，進(jìn)而影響到發(fā)電機(jī)組的正常使用。為保障海上石油平臺臨時(shí)發(fā)電機(jī)組的正常使用在臨時(shí)發(fā)電機(jī)組的選型過程中需要確保單臺發(fā)電機(jī)組的發(fā)電容量能夠達(dá)到配電盤下常用負(fù)載的150%及以上，并在臨時(shí)發(fā)電機(jī)組選型中充分考慮到多臺電潛泵同時(shí)工作時(shí)對電網(wǎng)所產(chǎn)生的諧波疊加影響。在臨時(shí)發(fā)電機(jī)組選型設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要考慮到臨時(shí)發(fā)電機(jī)組的發(fā)電功率參數(shù)等滿足海上平臺的正常使用，同時(shí)還要考慮到臨時(shí)發(fā)電機(jī)組的外形尺寸、整撬布置等因素。

3 海上平臺臨時(shí)電站的安裝調(diào)試

在完成了對于海上平臺臨時(shí)電站的設(shè)計(jì)選型后，需要積極做好海上平臺臨時(shí)電站的安裝調(diào)試，用以確保海上平臺臨時(shí)電站能夠在海上平臺上發(fā)揮出良好的作用。在海上平臺臨時(shí)電站陸地準(zhǔn)備就緒后需要對準(zhǔn)備好的海上平臺臨時(shí)電站相關(guān)設(shè)備做好檢查、檢測，確保相關(guān)設(shè)備能夠使用要求。在對臨時(shí)電站相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢測時(shí)著重對臨時(shí)電站相關(guān)設(shè)備的使用性、外形尺寸以及臨時(shí)電站相關(guān)設(shè)備的安全系統(tǒng)、超速裝置以及索具保護(hù)裝置等，除此之外還需要臨時(shí)電站安裝所需使用的耗材、備件等進(jìn)行檢查，確保相關(guān)工作準(zhǔn)備完善。如有條件可以對應(yīng)用于海上平臺的臨時(shí)電站相關(guān)設(shè)備進(jìn)行性能檢測，用以確保臨時(shí)電站能夠在安裝后及時(shí)的發(fā)揮其應(yīng)用的作用。在將臨時(shí)電站相關(guān)設(shè)備運(yùn)送至海上平臺后進(jìn)行吊裝時(shí)需要充分考慮到海上平臺的吊裝能力，如果需要可以拆除臨時(shí)電站相關(guān)設(shè)備的油箱、水箱或是排煙管等附件，確保吊裝安全。臨時(shí)電站的安裝位置需要充分考慮到平臺上的空間、承載能力等，應(yīng)盡量將其安裝在主甲板上具有大梁或是支撐立柱的區(qū)域，確保整撬和單位面積質(zhì)量都在海上平臺甲板的承載能力范圍內(nèi)。對于臨時(shí)電站的擺放在需要考慮到臨時(shí)電站發(fā)電機(jī)組的排風(fēng)問題，確保冷卻熱風(fēng)能力順利排出。在臨時(shí)電站運(yùn)行過程中如遭遇冷卻過熱報(bào)警則意味著冷卻風(fēng)機(jī)的排風(fēng)風(fēng)向逆風(fēng)，可以在冷卻風(fēng)機(jī)周邊搭建擋風(fēng)墻的方式解決這一問題。保障臨時(shí)電站的正常穩(wěn)定工作。臨時(shí)電站發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生一定的振動(dòng)，為避免振動(dòng)傳導(dǎo)至海上平臺上引起共振，需要在柴油發(fā)電機(jī)組固定端加裝減震墊塊，增強(qiáng)發(fā)電機(jī)組的防震效果。在完成了對于臨時(shí)電站發(fā)電機(jī)組的就位后，需要將其聯(lián)入到海上平臺的供電網(wǎng)絡(luò)中，主動(dòng)力電纜的鋪設(shè)與連接將在臨時(shí)電站安裝的工作中占據(jù)著較大的比重。在主動(dòng)力電纜的連接過程中可以采用脫開電潛泵配電盤與高壓配電盤連接的方式，在完成主要電纜后，將臨時(shí)電站臨時(shí)電纜直接接入到各電潛泵盤的進(jìn)線開關(guān)上口母排上，采用上述連接方式可以在不破壞海上平臺原主、配電網(wǎng)各級保護(hù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上快速的完成臨時(shí)電的接入，完成海上平臺的快速臨時(shí)電力恢復(fù)，保障生產(chǎn)任務(wù)的順利進(jìn)行。在臨時(shí)電站接入電纜的選擇上可以選用120mm2的三相交聯(lián)聚乙烯鎧裝電力電纜，此類電纜不僅能夠滿足電力負(fù)載，同時(shí)也具有良好的安全防護(hù)，能夠保障臨時(shí)電站連接的安全性。使用6-8根上述電纜并聯(lián)接入到海上平臺的供電網(wǎng)中將能夠滿足海上平臺的電力供應(yīng)。在電纜的布放上應(yīng)盡量選擇最短的線路，并注意避開固定設(shè)備與平臺的逃生通道。對于鋪設(shè)的臨時(shí)電纜應(yīng)搭建臨時(shí)的電纜橋架并使用木板覆蓋其上用以對電力電纜進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)。對于鋪設(shè)的臨時(shí)電纜需要并排平鋪固定，避免大幅度的彎曲或是交叉。對于布設(shè)的電纜要嚴(yán)格按照相應(yīng)的規(guī)范施工，對于違規(guī)的部分需要及時(shí)的進(jìn)行改正，避免存在安全隱患。電纜布設(shè)時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際的需要配接電纜數(shù)量，并做好連接電纜的雙向隔離與掛牌標(biāo)注，確保臨時(shí)電站供電的安全性。需要注意的是電纜連接固定時(shí)應(yīng)檢查各連接固定部分的緊固性，避免螺母松動(dòng)造成局部溫升過高進(jìn)而引發(fā)安全事故。臨時(shí)電站的架設(shè)安全是第一位的，需要緊抓臨時(shí)電站的施工質(zhì)量，確保臨時(shí)電站的安全運(yùn)行。對于臨時(shí)電站的附屬設(shè)備，安裝時(shí)應(yīng)盡量將其擺放到安全位置，比如說柴油發(fā)電機(jī)組所使用的柴油罐，應(yīng)將其盡量放置在遠(yuǎn)離熱源的區(qū)域，避免柴油罐發(fā)生火災(zāi)，此外，放置柴油罐時(shí)應(yīng)盡量放置在便于加油的區(qū)域。此外，柴油罐需要帶有呼吸閥、液位計(jì)等附件，便于觀察與放油。臨時(shí)電站的發(fā)電機(jī)組多采用的是并排放置方式，并車盤應(yīng)放置在電纜連接的最佳位置?？刂坪冒l(fā)電機(jī)組電纜回路的路徑，通過合理的布設(shè)動(dòng)力電纜確保臨時(shí)電站安全運(yùn)行。臨時(shí)電站需要引入來自海上平臺中控系統(tǒng)的2B級關(guān)停信號，并將其連接到發(fā)電機(jī)組的緊急停車回路上，實(shí)現(xiàn)對于臨時(shí)電站的遠(yuǎn)程保護(hù)。在完成了臨時(shí)電站的布設(shè)和電纜的連接后進(jìn)行相應(yīng)的檢查，檢查無誤后即可開始對發(fā)電機(jī)組進(jìn)行空載測試，空載測試時(shí)應(yīng)關(guān)閉海上平臺上位于臨時(shí)發(fā)電機(jī)組附近的煙霧和可燃?xì)鈾z測報(bào)警，這是由于柴油發(fā)電機(jī)組開始運(yùn)行階段無法實(shí)現(xiàn)柴油的充分燃燒，其所排出的廢氣容易引發(fā)誤報(bào)，臨時(shí)電站的初步測試至少需要持續(xù)半小時(shí)以上，臨時(shí)電站運(yùn)行期間注意檢查各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)是否正常，如發(fā)現(xiàn)問題需要及時(shí)停機(jī)進(jìn)行檢查，查找到異常原因并處理后方可在此啟動(dòng)臨時(shí)電站的測試，只有測試合格的臨時(shí)電站才能投入使用。測試過程中還需要注意測試中控關(guān)停信號是否工作正常。在完成了對于臨時(shí)電站的安裝調(diào)試后需要積極做好臨時(shí)電站的運(yùn)行維護(hù)。通過建立臨時(shí)電站日常運(yùn)行參數(shù)記錄表，對臨時(shí)電站日常運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的參數(shù)進(jìn)行跟蹤記錄，緊急情況下可以根據(jù)所記錄的參數(shù)對臨時(shí)電站的運(yùn)行狀況進(jìn)行評價(jià)，用以作為臨時(shí)電站運(yùn)行維護(hù)的依據(jù)。此外，由于不同品牌的柴油發(fā)電機(jī)具有不同的運(yùn)行特性，需要結(jié)合相應(yīng)品牌發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行特點(diǎn)制定并完善發(fā)電機(jī)點(diǎn)檢表，用以對臨時(shí)電站的運(yùn)行情況進(jìn)行更全面的把控。

4 結(jié)束語

臨時(shí)電站是海上平臺的重要組成部分，其能夠在海上平臺主、配電系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)作為臨時(shí)的供電電源為海上平臺的正常運(yùn)行提供運(yùn)行所需要的電力。本文在分析臨時(shí)電站特性的基礎(chǔ)上對如何結(jié)合海上平臺的特點(diǎn)完成臨時(shí)電站的設(shè)計(jì)選型，并就臨時(shí)電站在運(yùn)輸、安裝、調(diào)試以及維護(hù)保養(yǎng)等環(huán)節(jié)中所需要注意的問題進(jìn)行了分析介紹。臨時(shí)電站的安全運(yùn)行對于海上平臺是十分重要的，在臨時(shí)電站的運(yùn)行過程中需要積極做好運(yùn)行檢查、維護(hù)，確保臨時(shí)電站安全、高效的運(yùn)行。

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