海上固定平臺(tái)生活樓首次啟用技術(shù)探討

張永偉

海洋石油工程（青島）有限公司（山東 青島266520）

生活樓是保障海上固定平臺(tái)正常生產(chǎn)運(yùn)行的重要組成部分，通常位于平臺(tái)頂層一側(cè)，房間設(shè)置包括員工宿舍、會(huì)議室、實(shí)驗(yàn)室、廚房、餐廳、配電室、廣播室等,是平臺(tái)工作人員日常生活起居的重要場(chǎng)所。生活樓在陸地建造，通過駁船運(yùn)輸至海上，在海上吊裝就位后，還需要完成部分系統(tǒng)調(diào)試及施工作業(yè)，生活樓盡早啟用，不僅能保障后續(xù)海上作業(yè)順利進(jìn)行，還可以縮短海上支持船服務(wù)時(shí)間，大大削減費(fèi)用開支。

1 生活樓主要系統(tǒng)介紹

生活樓的正常運(yùn)行涉及多個(gè)系統(tǒng)，主要包括配電、海水、淡水、污水、開排、航油、壓縮空氣、空調(diào)通風(fēng)、消防、救生、儀控、通信導(dǎo)航等系統(tǒng)。

1.1 配電系統(tǒng)

配電系統(tǒng)主要包括正常配電系統(tǒng)和應(yīng)急配電系統(tǒng)。正常配電系統(tǒng)供應(yīng)生活樓日常用電，保障用電設(shè)備設(shè)施正常運(yùn)行，正常配電系統(tǒng)典型圖如圖1所示。應(yīng)急配電系統(tǒng)是在正常配電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，為生活樓必需設(shè)備設(shè)施供電，包括應(yīng)急照明、救生系統(tǒng)、儀表控制、緊急通信等。

1.2 水系統(tǒng)

水系統(tǒng)包括海水、淡水、污水等系統(tǒng)。

海水來自中心處理平臺(tái)的海水管網(wǎng)，主要用于衛(wèi)生單元沖洗，使用海水作為沖洗介質(zhì)可節(jié)約平臺(tái)上寶貴的淡水資源。

圖1 生活樓正常配電系統(tǒng)典型圖

淡水來自中心處理平臺(tái)上的淡水儲(chǔ)存罐，通過淡水泵輸送至生活樓壓力水緩沖罐，壓力水緩沖罐出口分兩路：一路冷水，直接至終端用戶，包括廚房及各個(gè)房間等；另一路到熱水柜，經(jīng)加熱后至各個(gè)用戶。

污水系統(tǒng)包括黑水和灰水：黑水是衛(wèi)生單元馬桶排出的污水，經(jīng)管線進(jìn)入污水處理器；灰水是從廚房排出的帶油污水，經(jīng)過撇油器處理后再進(jìn)入污水處理器。

1.3 壓縮空氣系統(tǒng)

壓縮空氣系統(tǒng)分為公用氣和儀表氣。公用氣可用于日常吹掃作業(yè)；儀表氣除用于通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)閘的驅(qū)動(dòng)外，另一功能是為壓力水緩沖罐提供壓力，使淡水順利輸送至生活樓用戶。

1.4 消防、救生系統(tǒng)

消防、救生等系統(tǒng)是生活樓的重要安全逃生系統(tǒng)。消防系統(tǒng)包括海水消防、泡沫消防、廚房濕粉滅火及手持滅火器；救生系統(tǒng)包括救生艇、救生筏等設(shè)備。

1.5 空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)

空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)，由立式空調(diào)、中央空調(diào)、風(fēng)機(jī)、風(fēng)閘及通風(fēng)管道構(gòu)成，是維持生活樓內(nèi)舒適溫濕度的重要系統(tǒng)[1]。

1.6 儀控系統(tǒng)

儀控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)火氣探測(cè)、動(dòng)力設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控、壓力水緩沖罐壓力監(jiān)控、熱水罐溫度監(jiān)控等功能，實(shí)現(xiàn)生活樓自動(dòng)化、安全平穩(wěn)運(yùn)行。

1.7 通信、導(dǎo)航系統(tǒng)

通信系統(tǒng)包括平臺(tái)通信、電話通信、網(wǎng)絡(luò)通信、衛(wèi)星通信，可保障平臺(tái)內(nèi)部與外界通信；導(dǎo)航系統(tǒng)有霧笛系統(tǒng)、障礙燈等，在夜晚及天氣能見度較低時(shí)，起到警示、提醒作用[2]。

2 生活樓啟用前準(zhǔn)備工作

2.1 完工準(zhǔn)備

陸地建造階段，應(yīng)盡可能完成設(shè)備調(diào)試、各系統(tǒng)管線試壓、氣密等工作。如工期緊迫，應(yīng)至少完成儀表氣、海水、淡水、衛(wèi)生單元上下水、污水、開排等系統(tǒng)管線試壓氣密工作，以及照明、空調(diào)通風(fēng)、熱水循環(huán)泵、熱水柜、冷庫等系統(tǒng)設(shè)備功能測(cè)試[3]。

為節(jié)省海上啟用時(shí)間，拖拉裝船前，建議：①使用帶法蘭軟管總成將生活樓壓力水緩沖罐出口分支連接至海水系統(tǒng)，臨時(shí)使用淡水代替海水沖洗馬桶，直至海水提升泵安裝完成；②使用便捷式海洋平臺(tái)低壓氣密試驗(yàn)接頭和軟管總成，將生活樓上的壓縮空氣系統(tǒng)一條支路與淡水系統(tǒng)一條支路相連，等壓縮空氣系統(tǒng)啟動(dòng)后，水介質(zhì)進(jìn)入前，對(duì)淡水、海水系統(tǒng)進(jìn)行低壓氣密測(cè)試，查找整改泄漏點(diǎn)[4]。

2.2 人員準(zhǔn)備

人員包括調(diào)試技術(shù)人員、施工配合人員、關(guān)鍵設(shè)備廠家人員等。

在拖拉裝船前就應(yīng)做好人力需求分析，明確各工種數(shù)量，做好安全分析和技術(shù)交底，讓參與生活樓啟用人員明確各自職責(zé)分工。同時(shí)，對(duì)各設(shè)備設(shè)施狀態(tài)進(jìn)行分析，對(duì)遺留問題較多及關(guān)鍵設(shè)備廠家人員做出海動(dòng)員，如應(yīng)急發(fā)電機(jī)、主發(fā)電機(jī)組、空調(diào)通風(fēng)等廠家人員。

2.3 材料準(zhǔn)備

材料包括柴油、淡水、滅火器、電纜、軟管總成、吸油氈、棉布、肥皂水等生產(chǎn)物資，也包括啟用方案、工藝流程圖、設(shè)備布置圖、設(shè)備操作手冊(cè)等文件材料[5-6]。

在平臺(tái)吊運(yùn)負(fù)荷允許的情況下，可向主發(fā)電機(jī)及應(yīng)急發(fā)電機(jī)柴油罐中加注柴油，淡水罐中加注淡水。如果吊運(yùn)負(fù)荷不允許，則柴油及淡水加注工作需要在吊裝完成后進(jìn)行。特別注意，如果在冬季吊裝，不要加注淡水，以免上凍。

海水消防系統(tǒng)需要等消防泵調(diào)試完畢后投入使用，為預(yù)防可能出現(xiàn)的火災(zāi)險(xiǎn)情，出海前應(yīng)在生活樓中配備足夠數(shù)量的手持滅火器。

2.4 機(jī)具準(zhǔn)備

需要準(zhǔn)備的小型工機(jī)具：調(diào)試人員所需的兆歐表、萬用表、振動(dòng)儀、轉(zhuǎn)速儀等；施工配合人員所需的管鉗、扳手、螺絲刀、暖風(fēng)槍等。

中大型工機(jī)具準(zhǔn)備包括蓄電池充電、臨時(shí)發(fā)電機(jī)等。應(yīng)急發(fā)電機(jī)采用蓄電池驅(qū)動(dòng)，部分儀控通訊系統(tǒng)也由蓄電池供電，出海前，蓄電池組應(yīng)充滿電。安全起見，充滿電后，在平臺(tái)運(yùn)輸及安裝階段，需拆下蓄電池連接線，啟用前再重新連接。考慮海上用電負(fù)荷需求，部分項(xiàng)目在前期還會(huì)另外配一臺(tái)臨時(shí)柴油發(fā)電機(jī)。

2.5 防護(hù)準(zhǔn)備

海上霧氣較大，應(yīng)采取防護(hù)措施，降低潮濕對(duì)設(shè)備設(shè)施的影響，主要措施包括在接線盒及配電盤內(nèi)放置干燥劑，用塑料薄膜包裹接線盒及配電盤空隙，在機(jī)械設(shè)備馬達(dá)、軸承、齒輪等部分噴灑防銹劑。

3 生活樓啟用流程

生活樓啟用需要嚴(yán)格依據(jù)批準(zhǔn)的方案實(shí)施，設(shè)備設(shè)施操作應(yīng)遵守廠家規(guī)范要求。先啟動(dòng)配電、壓縮空氣系統(tǒng)，再啟動(dòng)水系統(tǒng)。配電系統(tǒng)啟動(dòng)后，通信、救生等保障人員安全的系統(tǒng)就具備了使用條件，再逐個(gè)啟用其他設(shè)備設(shè)施，包括空調(diào)通風(fēng)、冷庫等；儀表氣壓力是水系統(tǒng)運(yùn)行的前提，空氣壓縮系統(tǒng)啟動(dòng)后，儀表氣壓力可以使淡水順利輸送至用戶。隨著設(shè)備及系統(tǒng)的陸續(xù)啟用，使生活樓形成一個(gè)可供電、供水、舒適、安全的生活環(huán)境，滿足工作人員日常生活需求。生活樓啟用流程簡(jiǎn)圖如圖2所示。

3.1 應(yīng)急配電系統(tǒng)啟動(dòng)

電力是啟動(dòng)的第一環(huán)節(jié)，完成應(yīng)急發(fā)電機(jī)外觀檢查、油路閥門狀態(tài)檢查、蓄電池接線檢查以及絕緣測(cè)試等相關(guān)檢查后，按照操作規(guī)程啟動(dòng)應(yīng)急發(fā)電機(jī)，確認(rèn)應(yīng)急發(fā)電機(jī)各項(xiàng)參數(shù)正常后，開始供電供電至生活樓應(yīng)急照明、空氣壓縮機(jī)等。

3.2 空氣壓縮系統(tǒng)啟動(dòng)

圖2 生活樓啟用流程簡(jiǎn)圖

平臺(tái)空氣壓縮機(jī)供電后，檢查空壓機(jī)外觀，檢查各路閥門處于正常開閉位置，按照操作規(guī)程啟動(dòng)空壓機(jī)，觀測(cè)空壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)及各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)正常后，給公用氣罐及儀表氣罐充壓，升至操作壓力后，緩慢打開儀表氣罐出口閥，儀表氣系統(tǒng)管線充壓。

3.3 切換正常配電系統(tǒng)

海上固定平臺(tái)主發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)通常采用儀表氣驅(qū)動(dòng)，儀表氣系統(tǒng)啟動(dòng)是平臺(tái)主發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)的必要條件。完成主發(fā)電機(jī)組及正常配電系統(tǒng)外觀檢查、絕緣測(cè)試等檢查后，啟動(dòng)主發(fā)電機(jī)組，配電系統(tǒng)正常供電后，停止應(yīng)急發(fā)電機(jī)供電，完成應(yīng)急配電系統(tǒng)與正常配電系統(tǒng)地切換，對(duì)平臺(tái)及生活樓常用設(shè)備設(shè)施供電。

3.4 水系統(tǒng)啟動(dòng)

啟動(dòng)平臺(tái)上的淡水泵，將淡水從平臺(tái)淡水罐輸送至生活樓壓力水緩沖罐，壓力水緩沖罐依靠?jī)x表氣加壓，使淡水供給至用戶；啟動(dòng)電加熱器、熱水循環(huán)泵，實(shí)現(xiàn)熱水供給；通過壓力水緩沖罐出口與海水系統(tǒng)相連的臨時(shí)管線，淡水進(jìn)入生活樓海水系統(tǒng)，使生活樓衛(wèi)生單元具備沖洗條件。

3.5 消防救生系統(tǒng)啟用

檢查確認(rèn)生活樓上的手動(dòng)滅火器位置，特別是廚房、倉庫等重點(diǎn)區(qū)域，數(shù)量應(yīng)配備足夠；檢查救生筏狀態(tài)，使救生艇控制系統(tǒng)處于帶電狀態(tài)；啟用生活樓火災(zāi)、煙霧報(bào)警系統(tǒng)；啟用廚房濕粉滅火系統(tǒng)[7]。

3.6 其他必需設(shè)備設(shè)施啟用

為滿足生活樓具備基本生活需求，需要啟動(dòng)運(yùn)行一些設(shè)備，包括中央空調(diào)、風(fēng)機(jī)風(fēng)閘、廚房冷庫、通信導(dǎo)航等，如果環(huán)境溫度低于零度，還應(yīng)開啟一部分電伴熱系統(tǒng)。

另外，在生活樓啟用初期，如只采用應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的供電方式，由于功率較小，應(yīng)充分考慮開啟設(shè)備的總功率，避免因負(fù)載過大導(dǎo)致掉電。

4 生活樓啟用常見問題探討

4.1 發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)失敗

發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)前準(zhǔn)備工作完成后，按照規(guī)范程序啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)啟動(dòng)失敗的情況，通常是由于發(fā)電機(jī)進(jìn)油管路柴油未充滿、夾雜較多空氣造成的。解決措施：可以將發(fā)電機(jī)進(jìn)油口濾器放氣口螺栓旋松，排除進(jìn)油管路內(nèi)多余空氣，再次啟動(dòng)發(fā)電機(jī)。

4.2 水、氣等系統(tǒng)泄漏

儀表氣、淡水、海水等系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)泄漏。主要原因是經(jīng)過海上幾天的運(yùn)輸及吊裝后，部分螺栓及緊固裝置出現(xiàn)松動(dòng)，出現(xiàn)泄漏點(diǎn)。解決措施：儀表氣系統(tǒng)啟動(dòng)后，觀測(cè)是否可以保壓，如不能保壓，使用肥皂水快速查找泄漏點(diǎn)并緊固；水介質(zhì)系統(tǒng)啟用前，將儀表氣接入水介質(zhì)系統(tǒng)，使用相同氣密方法快速檢查解決泄漏點(diǎn)。同時(shí)，生活樓啟用后，需要安排專人對(duì)運(yùn)行的設(shè)備、進(jìn)介質(zhì)的管線進(jìn)行定時(shí)巡檢，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。

4.3 水系統(tǒng)堵塞

水系統(tǒng)啟用后，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)部分支路堵塞或水流較小，特別是在冬季。陸地建造階段試壓或調(diào)試后，水沒排放徹底，出現(xiàn)結(jié)冰堵塞情況。解決措施：開啟電伴熱，并可使用臨時(shí)管線將熱水引入冷水系統(tǒng)，加快融化。

4.4 空調(diào)及通風(fēng)異常

中央空調(diào)啟動(dòng)后，部分房間出現(xiàn)無風(fēng)情況，通常由于該房間管路中的風(fēng)閘沒有開啟。解決措施：檢查該房間管路風(fēng)閘開啟情況，處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，檢查電磁閥和儀表氣閥門，使電磁閥開啟、儀表氣閥門打開。

風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后，如出現(xiàn)通風(fēng)量較小情況，則有可能是風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)造成的。解決措施：檢查風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)向，反轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)接線圖調(diào)整。

4.5 電機(jī)絕緣低

配電系統(tǒng)及設(shè)備啟動(dòng)前，常會(huì)出現(xiàn)絕緣低，甚至出現(xiàn)無法上電合閘的情況，主要原因是海上環(huán)境潮濕，盤柜接線端防潮措施不到位。解決措施：使用暖風(fēng)槍對(duì)電纜連接處做干燥處理。要避免絕緣低，措施重在預(yù)防，應(yīng)在出海前做好接線盒及配電盤的防潮保護(hù)工作。

5 結(jié)束語

海上固定平臺(tái)生活樓首次啟用需要多專業(yè)、多工種協(xié)同合作，前期準(zhǔn)備工作至關(guān)重要，應(yīng)制定詳細(xì)的啟用方案，做好人、材、機(jī)需求分析，做好技術(shù)交底，對(duì)容易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)提前做好檢查，解決好衛(wèi)生單元沖洗和系統(tǒng)泄漏問題，做好盤柜、接線箱的防潮防護(hù)工作。通過梳理生活樓啟用前準(zhǔn)備工作和啟用流程，對(duì)常見問題進(jìn)行分析并提出了解決措施，為海洋工程同類型作業(yè)提供借鑒參考。