提高海洋石油鉆井平臺電氣設備安全性的措施

宋寧軍 中石化勝利石油工程有限公司海洋鉆井公司

我國的經濟社會生活領域，對石油資源有了越來越高的需求，為滿足石油資源領域的開發(fā)需求，海洋石油資源日漸被開發(fā)，且開發(fā)規(guī)模日漸增大。為滿足高效、安全的開采目標，各個石油企業(yè)在海洋石油的開發(fā)中，也需同步進行鉆井平臺電氣設備的管理創(chuàng)新，因為鉆井平臺電氣設備使用中存在著一定的安全風險，為使得這些電氣設備均能夠達到對應的安全標準，各個石油企業(yè)也需同步進行電氣設備安全管理的創(chuàng)新，以通過各種的管理工作、設計改進、規(guī)范操作等來提高電氣設備安全性。

一、海洋平臺電氣設備的基本概述

對海洋石油開發(fā)工程而言，在開展施工建設的過程中，電氣設備的安裝施工極為關鍵，因為在鉆井平臺上包含了多種的電氣設備，這些電氣設備配置是否合理，將會影響到鉆井工作能否順利實施，也會最終影響海洋石油資源的開發(fā)效率和效益。只有在海洋石油鉆井平臺電氣設備的安裝施工中遵循了相應的規(guī)范，才能夠發(fā)揮電氣設備的作用，提升設備運行水平。鉆井平臺電氣設備的安裝施工要求如下：

（一）選擇電纜通道

對于海洋石油鉆井平臺的施工作業(yè)，為提升施工效果，使得其可以給海洋石油鉆井工作的進行提供有效的保障，就需要結合現場情況和相應的要求，選定電纜走向和通道。通常情況下，電纜與熱源、油管線之間應保持在安全距離內，與發(fā)電機排煙管、水蒸氣管線、電阻器和燃油管線等，也應該達到相應的距離標準，以避免距離過小所引發(fā)的事故[1]。電纜線嚴禁與熱管線出現任何的交叉，如果在施工作業(yè)中的交叉難以避免，需進行安全距離的控制。針對電力電纜、自動化控制電纜和通信電纜，一般要遵循分層鋪設的要求，比如，高壓電纜嚴禁經過有人的空間，電力電纜不得經過通信室，應急電源電纜應與主電源電纜分開布設。

（二）布置電氣設備預設位置

海洋石油鉆井平臺的電氣設備施工中，也需結合總體的工程規(guī)劃要求，來進行電氣設備預設位置的精準確定。根據當下海洋石油鉆井平臺中的電氣設備配置情況，主要以室內設備和室外設備為主，根據建設要求，配電室與控制室一般都位于室內，在配電箱柜的布設方面，應遵循規(guī)范化要求，按照對應的標準來進行布置，以給后續(xù)的維護和操作提供便捷。配電箱上面與后面最好避免油管線、水管線和蒸汽管線，針對室外電氣設備的布置與安裝，需注意安裝位置的選擇，在一些危險區(qū)域，嚴禁布設電氣設備，并進行對應的防爆保護[2]。

（三）電纜敷設工作

電纜敷設是海洋石油鉆井平臺電氣設備安裝中的重點性工作，為使得敷設可達到相應的標準，專業(yè)的施工人員要根據走向要求，進行橋架和導線板的安裝，并做好電纜筒和電纜框的切割處理。在電纜橋架的安裝環(huán)節(jié)，應進行規(guī)格、型號的選擇，以嚴格根據對應的施工設計要求，保障安裝工作的規(guī)范化實施。電纜穿艙壁或者甲板孔洞應嚴格按照對應的施工規(guī)范來處理，嚴禁處理不當對主體結構所造成的損壞，且要確保孔洞大小的合理性、位置的精準性。電纜筒或者電纜框的選擇方面，需綜合對比，以達到防水、防爆設計標準。針對艙室頂壁部分的電焊或者切割處理，為避免焊接和切割時對配電盤、集控臺、變壓器等設備造成的不利影響，需做好對應的保護工作。

二、鉆井平臺電氣設備的使用特點

因為海洋石油分布環(huán)境的特殊性，使得鉆井平臺電氣設備應具有極高的安全性、耐久性、耐腐蝕性和防爆性，比如，針對鉆井平臺中的防爆電氣設備，一般要確保所選擇的電氣設備，其質量達標，材料抗腐蝕性好，可選用金屬混合材料所形成的電氣設備，因為金屬混合材料可使得電氣設備能夠與外界氣溫隔絕開來，使得在電氣設備的運行過程中，熱量可長時間保持在穩(wěn)定狀態(tài)下。當然，金屬混合材料也具備其他的性能，就是其可以抑制電流對設備的干擾。海洋石油鉆井平臺中的各種設備運行中，因為長時間處于海洋環(huán)境下，可能會使得海洋中的鹽分逐步對電氣設備的相關零部件造成一定的腐蝕，引發(fā)電氣設備的腐蝕與老化，因此，在海洋石油鉆井平臺設備的選擇上，一般要選用各方面性能都良好的電氣設備[3]。

三、鉆井平臺電氣設備使用中存在的隱患

海洋石油鉆井作業(yè)的過程中，可能會遇到很多不確定性問題，這些不確定性因素的存在可能會干擾電氣設備的正常運行，從而導致電氣設備運行和使用過程中會面臨各種的隱患，主要表現在以下方面：（1）海洋空氣中含有的鹽分含量較高，而這種高鹽分環(huán)境條件往往會加劇電氣設備的腐蝕。根據最新的研究，對鋼鐵材質造成腐蝕最為嚴重的部位是結構與海平面相距20m 以內的部位。在開展海洋石油鉆井作業(yè)的過程中，鉆井平臺因為在海面上處于漂浮狀態(tài)，在電氣設備的外部與內部，可能會導致海面蒸汽附著，引發(fā)腐蝕等危害。（2）海上鉆井平臺的運行過程中，開采出來的石油油層往往與電氣設備之間存在著一定的摩擦，而這種摩擦增大了氣體泄漏風險，使得電氣設備的溫度超出正常限制，當設備處于高負荷運行狀態(tài)下時，可能會誘發(fā)爆炸事故。

四、海洋石油鉆井平臺電氣設備選擇

（一）耐震屬性

因為海洋石油鉆井平臺運行環(huán)境的特殊性，海浪的規(guī)律性變動以及潮汐運動，都可能會使得鉆井平臺上的電氣設備在運行時遭遇反復的震動，引發(fā)設備中的零部件松動或者脫落，增大電氣設備的運行風險。因此，正是因為電氣設備所面臨的這一運行環(huán)境，使得海洋石油鉆井平臺電氣設備的選擇上，應選用耐震性比較好的設備，以抵御各種的震動沖擊。

（二）耐腐蝕屬性

海水中的含鹽量相對較高，這一特性使得海水的腐蝕性非常強，對電氣設備的腐蝕影響了電氣設備的使用安全。因此，正是因為石油鉆井電氣設備運行環(huán)境的特殊性，使得在開展各類電氣設備的選擇時，也需要選用耐腐蝕性相對較好的設備，避免電氣設備腐蝕對設備運行所造成的干擾。針對鉆井平臺電氣設備的防腐，也需做好海水防護措施，以延長設備使用壽命，在電氣設備的選擇上，盡可能選用耐腐蝕性、抗堿性和耐潮濕比較好的設備。

（三）特殊頻率電壓屬性

與陸地環(huán)境不同，在海洋鉆井平臺的運行過程中，當在設備的運行過程中，電氣系統(tǒng)的頻率和電壓會在很短的時間內快速增大，因此，為使得鉆井平臺電氣設備可安全運轉，就需要在鉆井作業(yè)的進行中，給鉆井平臺提供單獨的局域電網。在鉆井平臺電氣設備的配置方面，也需進行特殊頻率電壓的關注。

五、海洋石油鉆井平臺電氣設備安全方面所面臨的問題

（一）電氣產品和材料質量不合格

海洋石油鉆井平臺電氣設備的使用中，針對電氣設備的安全管理，存在著電氣產品和材料質量不合格的情況。事實上，因為海洋石油開發(fā)環(huán)境的復雜性，使得在開采工作的進行中，所選用的一切電氣產品和材料，都應該符合對應的安全標準，但顯然，很多石油企業(yè)在面臨海洋石油鉆井任務時，所選用的電氣產品和材料存在著質量方面的問題，即使后續(xù)再對電氣設備開展了規(guī)范化的安全管理工作，也很難發(fā)揮電氣設備的功能作用，給正常的開發(fā)工作帶來了巨大的隱患。部分石油企業(yè)為追求短期經濟效益，往往會采用質量不合格的電氣產品，比如，所選用的電纜和導線的電阻值偏大，熔點過低，在后續(xù)的設備使用過程中，出現火災事故的幾率偏高。

（二）電氣防雷接地不達標

對于海洋石油鉆井平臺電氣設備的使用而言，為提高設備運行安全性，在各種電氣設備的安裝施工環(huán)節(jié)，也需做好對應的防雷接地處理。但部分石油企業(yè)在電氣設備的安裝中，并未嚴格根據相應的防雷接地處理標準來進行防雷接地處理，使得設備運行中常常會出現各種的雷擊事故。通常情況下，電氣設備防雷接地不達標一般是由于相關人員的專業(yè)素質不高所導致，比如，在避雷網的設置上，沒有綜合考慮現場情況和總體的設置要求，來進行避雷接地極測試點的科學設置。

（三）設備操作不規(guī)范

海洋石油鉆井平臺電氣設備的一些安全問題是由操作問題所導致，為提升電氣設備的安全性，同樣需在開展電氣設備的操作和使用過程中，嚴格遵循相應的操作規(guī)范，提升設備可靠性。但很多海洋石油鉆井平臺電氣設備的使用中，存在著一定的操作不規(guī)范行為，相應崗位人員并未嚴格遵循相應的操作規(guī)范，增大了電氣設備的使用風險，影響了正常的開采作業(yè)。

六、提高海洋石油鉆井平臺電氣設備安全性的措施

（一）保證電氣設備及材料質量

海洋石油鉆井平臺電氣設備的安全性在很大程度上會受到電氣設備質量和性能的影響，因此，為提升電氣設備安全性，各個石油企業(yè)在開展海洋石油的開發(fā)任務時，都應該確保電氣設備和材料的質量。在設備和材料的采購方面，應與可靠的設備和材料供應廠家合作，把好設備和材料的質量關，避免材料和設備質量不達標所引起的設備安全問題。其次，針對電氣設備和材料的運輸和儲存，同樣需做好對應的保護工作，以避免運輸和存儲不當所引發(fā)的安全問題。

（二）做好電氣設備的選型工作

海洋石油鉆井平臺電氣設備所面臨的安全問題可能來自于操作方面、環(huán)境方面和設備本身，為提高設備安全性，應從本質上做好設備的選型，結合在海洋石油鉆井作業(yè)進行中的設備配置要求、設備運行環(huán)境，來進行設備選型。設備選型中應注意以下方面：選用高性能的電氣設備，減小空氣濕度、霧氣、海浪等對設備安全性的干擾；選用耐震性比較好的電氣設備，減小震動對電氣設備零部件的影響；確保電氣設備良好的抗腐蝕性和防爆性[4]。

（三）做好電氣施工的質量管理

為提高電氣設備的安全性，也需要從防雷接地保護的角度出發(fā)。首先，在接地線方面，為提升設備安全性能，應將電氣設備的金屬外殼接地線，形成回路，以減少人身觸電事故的出現，經由接地線的科學設置，可使得在電氣設備的運行過程中，即使發(fā)生了設備表面漏電的情況，也不會危害人身安全。其次，在保護接零方面，當電氣設備處于低壓運行條件時，設備外殼與電路中的零線相連接，也就形成了零線保護，這種零線保護前提下，即使電氣設備在運行的過程中受到了一定的損壞，也可以在零線支持下形成單相短路，使得設備的瞬時電流異常增大，引發(fā)自動跳閘動作。

（四）做好電氣設備的安全維護

海洋石油鉆井平臺電氣設備的安全管理中，為確保設備安全目標的實現，各個石油企業(yè)在日常的工作中也需做好對應的安全維護工作，定期安排專人來負責進行電氣設備的保養(yǎng)與維護，重點做好除銹、刷漆和貼膜處理，以避免設備的腐蝕，使得電氣設備可以有更高的能力來抵御各種不利環(huán)境因素的影響。比如，針對一些特殊的電氣設備，可利用鋅鋁合金涂層，來發(fā)揮其保護作用，通過熱噴技術來進行設備表層、電纜等的均勻噴灑，使得設備具有更高的密閉性，避免設備銹蝕、腐蝕。此外，日常的維護工作開展時，也需要進行定期檢查，避免設備的高強度、高負荷運轉，檢查設備的防雷接地是否達到了相應的規(guī)范，只有在電氣設備斷電絕緣的情況下才可由專人來接觸設備。

七、結束語

海洋石油鉆井平臺電氣設備使用中面臨的安全風險巨大，為提高設備安全性，各個石油企業(yè)在海洋石油開發(fā)作業(yè)中，都需要做好電氣設備的安全管理工作，經由電氣設備的采購質量控制、規(guī)范操作、高質量安裝施工，來提升電氣設備的安全性。