海上平臺(tái)主機(jī)排煙管位置的安全性分析

楊鵬　王茜

摘 要：海上平臺(tái)燃油發(fā)電機(jī)排放的多為高溫?zé)煔猓瑯O有可能成為安全隱患，特別是對(duì)平臺(tái)上生活區(qū)的產(chǎn)生安全影響。本文以南海某平臺(tái)的主機(jī)排煙管為研究對(duì)象，分析討論現(xiàn)有主機(jī)排煙管位置對(duì)平臺(tái)產(chǎn)生的影響，并進(jìn)行原因分析，得出自然情況、主機(jī)運(yùn)行工況、排煙位置這三方面原因是產(chǎn)生安全隱患的主要原因，進(jìn)而提出改造方案，為以后的海上平臺(tái)燃油主機(jī)排煙管布置提供工程建設(shè)參考。

關(guān)鍵詞：海上平臺(tái)；高溫?zé)煔猓恢鳈C(jī)排煙管；改造方案

中圖分類(lèi)號(hào)：TE951 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）13-0055-02

隨著我國(guó)對(duì)海洋石油的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的海上采油平臺(tái)投入使用，海上平臺(tái)的安全性問(wèn)題就會(huì)更加引起人們的重視，因?yàn)槭苌a(chǎn)條件的約束，海上平臺(tái)空間小，生產(chǎn)設(shè)備多，人員生活區(qū)里生產(chǎn)工作區(qū)近，這就會(huì)產(chǎn)生更多安全隱患。海上平臺(tái)燃油主機(jī)是海上平臺(tái)的心臟，為平臺(tái)提供動(dòng)力，主機(jī)排放的高溫?zé)煔庖话銣囟容^高可達(dá)300℃～700℃[1]，煙氣中固體顆粒物較多，會(huì)危害海上平臺(tái)上工作人員的身體健康[2]以及增大直升機(jī)操作的危險(xiǎn)系數(shù)[3-4]，因此有必要對(duì)海上平臺(tái)燃油主機(jī)的排煙管位置進(jìn)行分析。

1 概況

南海某平臺(tái)配置有4臺(tái)7600KW原油發(fā)電機(jī)，位于34.5米甲板，生活樓東南側(cè)。發(fā)電機(jī)房與生活樓間隔4.5米，設(shè)置有4套排煙管線(xiàn)，排煙口朝向西南，見(jiàn)圖1。本文連續(xù)13天跟蹤了生活區(qū)受煙氣的影響情況，詳見(jiàn)表1。從表1中可以看出，生活區(qū)受煙氣的污染嚴(yán)重，并且影響的人員數(shù)目較多。生活樓正好位于主機(jī)排煙管東北面，當(dāng)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)時(shí)是主機(jī)排煙廢氣的下風(fēng)口?，F(xiàn)場(chǎng)排煙如圖2所示。

2 原因分析

2.1 自然環(huán)境的客觀(guān)影響

根據(jù)南海某平臺(tái)油田風(fēng)玫瑰圖（圖3）和平臺(tái)受影響風(fēng)向的概率分布圖（圖4），除了N，NNW，NW，WNW，W五個(gè)風(fēng)向的概率較小外，目前正好處于夏季，SW，SSW，S三個(gè)風(fēng)向?yàn)橹鲗?dǎo)風(fēng)向，剛好為目前影響生活樓的方向，剔除低風(fēng)速對(duì)煙氣的影響，這三個(gè)風(fēng)向的全年影響概率為13.78%。

2.2 主機(jī)運(yùn)行工況的影響

目前主機(jī)的負(fù)載率僅為40%，導(dǎo)致燃料未充分燃燒，產(chǎn)生大量黑煙（如圖2），待項(xiàng)目正式投產(chǎn)后，機(jī)組負(fù)載率會(huì)上升，煙氣會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榘谉煛?/p>

2.3 排煙方案的影響

從分析中可以得出，排煙管位置的選擇對(duì)煙氣的排放的方向產(chǎn)生主要的影響，下面介紹三種不同的排煙方案，詳見(jiàn)表2。從表2中，可以得出，側(cè)排煙方案是所有方案中最優(yōu)的。后續(xù)的改造方案也是基于側(cè)排方案來(lái)開(kāi)展。

3 改造方案

方案一：將中央空調(diào)的新風(fēng)口引至直升機(jī)甲板的下方，并將新風(fēng)口延伸至生活樓二樓附近，新風(fēng)口的標(biāo)高低于排煙管高度，解決SW，SSW，S風(fēng)向時(shí)主機(jī)排煙對(duì)生活樓的影響。三維設(shè)計(jì)圖見(jiàn)圖5。

方案二：提高排煙口標(biāo)高，使其與生活樓頂層甲板齊平，使生活樓位于排煙口的下方。

兩種方案的對(duì)比見(jiàn)表3。

4 結(jié)語(yǔ)

了解到南海某平臺(tái)風(fēng)向概率與ODP中的《風(fēng)速-風(fēng)向聯(lián)合分布統(tǒng)計(jì)》存在較大的出入。實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)為夏季風(fēng)向基本為SW，SSW，S，這個(gè)與ODP一致，但是影響概率出入較大，ODP中這三個(gè)風(fēng)向的總概率為19.2%，剔除低風(fēng)速對(duì)煙氣的影響，這三個(gè)風(fēng)向的總影響概率為13.78%。而根據(jù)平臺(tái)實(shí)際觀(guān)測(cè)與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，在夏季時(shí)，28天中有25天是SW，SSW，S三個(gè)風(fēng)向，且風(fēng)速均達(dá)到了對(duì)生活樓影響的程度，全年影響概率在44%左右，大大超出了ODP的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。因此，對(duì)于抬高排煙管高度的方案需要十分慎重。抬高排煙高度后，煙管高度基本與直升機(jī)甲板齊平，按照44%的影響概率，當(dāng)大氣風(fēng)速大于4m/s時(shí)，高溫?zé)煔鈺?huì)長(zhǎng)時(shí)間直接擴(kuò)散到直升飛機(jī)甲板內(nèi)直升飛機(jī)起降操作的區(qū)域，影響直升機(jī)的安全起降。因此，綜合考慮到安全因素，改造方案應(yīng)推薦方案一。

參考文獻(xiàn)

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