海洋石油平臺(tái)電氣設(shè)備安全設(shè)計(jì)的建議措施研討

易吉梅

摘 要：海洋石油平臺(tái)處于特殊的環(huán)境當(dāng)中，對(duì)平臺(tái)電氣設(shè)備的安全系數(shù)提出了更高的要求。為保證海洋石油平臺(tái)電氣設(shè)備的安全，在設(shè)計(jì)過程中，要求通過對(duì)平臺(tái)電氣設(shè)備安全影響因素進(jìn)行分析，并從各個(gè)方面提出電氣設(shè)備安全設(shè)計(jì)的建議措施。

關(guān)鍵詞：海洋石油平臺(tái)；電氣設(shè)備；安全設(shè)計(jì)

1 海洋石油平臺(tái)電氣設(shè)備安全影響因素分析

用于海上作業(yè)的海洋石油平臺(tái)，長(zhǎng)期處于高濃度鹽霧、油霧的環(huán)境當(dāng)中，各種腐蝕性氣體、霉菌、凝露等，影響了電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。這些安全影響因素，可歸納總結(jié)為以下幾點(diǎn)。

1.1 電氣設(shè)備在高濕度的環(huán)境中，其絕緣電阻能力下降，并在鹽霧的腐蝕作用下，電氣設(shè)備的絕緣材料表皮逐漸老化，使得設(shè)備出現(xiàn)了漏電隱患。存在漏電隱患的電氣設(shè)備如果投入石油的開采作業(yè)，很容易造成觸電事故，這也是當(dāng)前國內(nèi)石油開采過程中常見的安全問題。

1.2 石油開采現(xiàn)場(chǎng)，充斥各種可燃性極高的油霧和油氣，而存在安全隱患的電氣設(shè)備，可能會(huì)引燃這些油霧和油氣，譬如電氣設(shè)備的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，在使用期間出現(xiàn)單相接地故障，而故障回路沒有辦法準(zhǔn)確定位，即便配電盤發(fā)出公共報(bào)警，也很難再第一時(shí)間排除故障，從而形成了引燃油霧和油氣的安全隱患。

1.3 人為的因素，也是形成平臺(tái)電氣設(shè)備安裝隱患的影響因素。在海上石油開采的過程中，由于電氣操作人員安全意識(shí)薄弱，未能嚴(yán)格按照規(guī)章制度操作，部分施工人員設(shè)備操作水平低，缺乏必要的工作經(jīng)驗(yàn)，使得電氣設(shè)備操作頻發(fā)安全性問題。

2 海洋石油平臺(tái)電氣設(shè)備安全設(shè)計(jì)建議措施

基于海洋石油平臺(tái)電氣設(shè)備的安全影響因素分析結(jié)果，在進(jìn)行電氣設(shè)備安全設(shè)計(jì)的過程中，有必要選擇合適的電氣設(shè)備，并在設(shè)計(jì)的同時(shí)，兼顧設(shè)備的安全用電。筆者結(jié)合相關(guān)的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，提出以下幾方面的設(shè)計(jì)建議措施。

2.1 電氣設(shè)備選擇

海洋石油平臺(tái)的電氣設(shè)備，選用時(shí)需要考慮到海上石油平臺(tái)作業(yè)環(huán)境腐蝕、潮濕等的特殊性，按照這些環(huán)境技術(shù)條件的要求，并有國船級(jí)社的證書。

具有震動(dòng)和沖擊適應(yīng)能力。海洋石油平臺(tái)電氣設(shè)備在使用過程中，會(huì)產(chǎn)生較大的震動(dòng)力和沖擊力，要求固定電氣設(shè)備或者電氣設(shè)備內(nèi)部部件的連接，要具備克服震動(dòng)的能力，可在受到震動(dòng)和沖擊作用較為集中的位置，加設(shè)減震設(shè)備或者隔震設(shè)備，形成具有抗震動(dòng)和抗沖擊的機(jī)械結(jié)構(gòu)。

具有耐腐蝕和耐潮濕的能力。針對(duì)電氣設(shè)備在潮濕、鹽霧、油霧環(huán)境下絕緣性能下降的情況，以及電氣設(shè)備金屬構(gòu)件腐蝕的問題，在選用電氣設(shè)備時(shí)，有必要選用具有耐潮濕、耐鹽霧、防霉菌的絕緣材料，而導(dǎo)體材料必須具備良好的強(qiáng)度和韌性，而不能簡(jiǎn)單使用普通的鋁芯電纜。

具有電壓和頻率負(fù)載變化適應(yīng)能力。海洋石油平臺(tái)的電力系統(tǒng)，是一個(gè)處于相對(duì)獨(dú)立狀態(tài)的有限電網(wǎng)，在電氣設(shè)備使用過程中，經(jīng)常出現(xiàn)電壓和頻率的負(fù)載變化，在此要求電氣設(shè)備具備適應(yīng)電力系統(tǒng)電壓和頻率負(fù)載變化的性能，并在這種條件下正常的運(yùn)行。

2.2 電氣設(shè)備設(shè)計(jì)

在選擇合適電氣設(shè)備的基礎(chǔ)上，海洋石油平臺(tái)的電氣設(shè)備設(shè)計(jì)，需要考量設(shè)備安全可靠性和運(yùn)行維修便利性的基礎(chǔ)上，做好電纜通道、設(shè)備位置布置、電纜敷設(shè)等設(shè)計(jì)工作。

電纜通道設(shè)計(jì)。電纜通道應(yīng)該選擇在距離平臺(tái)熱源和油管線比較遠(yuǎn)的位置，如果受到場(chǎng)地因素的限制，電纜通道與熱管線交叉，則兩者之前需保持一定的安全距離，并采取措施進(jìn)行防護(hù)，譬如電力電纜、通信電纜、自控電纜，需要以分層敷設(shè)的形式，將高壓電力和低壓電力嚴(yán)格分開。尤其是高壓電纜，要盡量與通信室、起居室等保持安全距離，并視情況選用電纜筒，同時(shí)按照防水和防火的要求，保護(hù)好穿過艙壁的電纜。

設(shè)備位置布置。電氣設(shè)備的布置位置，有室內(nèi)布置和室外布置兩種類型，前者主要布置在配電室、主控室內(nèi)，同時(shí)也是電氣設(shè)備位置布置的重點(diǎn)。其中配電室的電氣設(shè)備，主要有盤柜和電箱兩種，均需要按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，所選擇的位置便于設(shè)備的操作和維修，并且在電氣設(shè)備的上方，不能夠穿越油管、水管和蒸汽管等，因?yàn)檫@些管線一旦泄露，將對(duì)設(shè)備產(chǎn)生極大的威脅。除此之外，設(shè)計(jì)時(shí)候還應(yīng)該劃分出危險(xiǎn)區(qū)域，在這些區(qū)域布置電氣設(shè)備，要求達(dá)到一定的防爆等級(jí)，并采用防爆撓形管等進(jìn)行保護(hù)。

電纜敷設(shè)。電纜的敷設(shè)，其走向控制室設(shè)計(jì)重點(diǎn)，并在敷設(shè)的同時(shí)，安裝導(dǎo)線板、電纜框和電纜橋架等，按照設(shè)計(jì)圖紙的要求，控制好電纜及其他設(shè)備的規(guī)格和型號(hào)等。如果電纜需要穿越艙壁或者甲板，則需要在艙壁和甲板等之上鉆孔，但為了避免鉆孔對(duì)艙壁或者甲板造成損傷，要求控制好鉆孔的大小和位置，按照防水和防爆的要求，采用電焊和氣割的方式，焊接橋架、導(dǎo)線板、電纜框等。

2.3 安全用電建議

電氣設(shè)備的安全用電，也是設(shè)計(jì)時(shí)要求重點(diǎn)兼顧的問題。針對(duì)海洋石油平臺(tái)經(jīng)常發(fā)生觸電事故等問題，有必要采用以下的安全保護(hù)措施，提高用電的安全水平。

檢查電氣設(shè)備絕緣體和殼體的安全接地狀況，使用絕緣合格的工具和護(hù)具操作電氣設(shè)備，一旦發(fā)現(xiàn)電纜、插頭等絕緣設(shè)備損壞，要及時(shí)更換。另外在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，不能夠直接使用消防水，而要利用懶性氣體滅火器，以避免觸電事故和產(chǎn)生有毒氣體。

保護(hù)接地措施。利用不帶電的金屬構(gòu)架，與地形成金屬保護(hù)接地，這樣一來，即使電氣設(shè)備帶點(diǎn)，站在地上的人接觸后也不會(huì)造成觸電事故，其中低壓電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備，可使用這種保護(hù)接地方式。

保護(hù)接零?；诤Ｑ笫推脚_(tái)電氣設(shè)備的電力系統(tǒng)環(huán)境，要求設(shè)備罩殼等與電力系統(tǒng)實(shí)行零線連接。以防止電氣設(shè)備某相絕緣破損時(shí)，可通過零線，形成單相短路，這樣就不會(huì)造成大范圍電氣設(shè)備的損壞，而如果單相短路產(chǎn)生的電流比較大，則連接于電氣設(shè)備的繼電保護(hù)開關(guān)，可自動(dòng)熔斷斷開。

2.4 其他建議措施

整個(gè)海洋石油平臺(tái)按照?qǐng)D紙嚴(yán)格設(shè)計(jì)，除了以上的設(shè)計(jì)建議，以下幾方面的安全措施，需要作為設(shè)計(jì)工作的輔助補(bǔ)充。一方面是安全設(shè)計(jì)理念的加強(qiáng)，海洋石油平臺(tái)電氣設(shè)備設(shè)計(jì)的專業(yè)性，要求在設(shè)計(jì)的同時(shí)，提高設(shè)備的安全性能。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該在參詳設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，融入安全設(shè)計(jì)理念，并根據(jù)海洋石油平臺(tái)對(duì)電氣設(shè)備的性能需求，對(duì)電氣設(shè)備的安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。另一方面是安全設(shè)計(jì)能力的提高，隨著海洋石油平臺(tái)電氣設(shè)備功能的增加，設(shè)計(jì)人員需要在兼顧功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，不斷研究開發(fā)出新的安全保護(hù)措施，從側(cè)面要求設(shè)計(jì)人員要進(jìn)一步提高設(shè)備安全設(shè)計(jì)的能力。

3 結(jié)束語

綜上所述，用于海上作業(yè)的海洋石油平臺(tái)，長(zhǎng)期處于高濃度鹽霧、油霧的環(huán)境當(dāng)中，各種腐蝕性氣體、霉菌、凝露等，影響了電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。因此在進(jìn)行電氣設(shè)備安全設(shè)計(jì)的過程中，有必要選擇合適的電氣設(shè)備，并在設(shè)計(jì)的同時(shí)，兼顧設(shè)備的安全用電。其中海洋石油平臺(tái)的電氣設(shè)備，選用時(shí)需要考慮到海上石油平臺(tái)作業(yè)環(huán)境腐蝕、潮濕等的特殊性，按照這些環(huán)境技術(shù)條件的要求，并有國船級(jí)社的證書。而海洋石油平臺(tái)的電氣設(shè)備設(shè)計(jì)，需要考量設(shè)備安全可靠性和運(yùn)行維修便利性的基礎(chǔ)上，做好電纜通道、設(shè)備位置布置、電纜敷設(shè)等設(shè)計(jì)工作。

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