摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的各行各业的发展也有了进步。海洋石油平台是我国国内海洋石油行业发展过程中必不可少的一项重要生产设施。海洋石油平台的存在为石油的开采、处理及储存和运输提供了有效的平台空间。但在该平台进行日常作业时,由于设备、管道管线种类繁多,所以很容易导致气体出现泄漏,严重情况下,会直接导致爆炸发生。由于平台空间具有一定的局限性,所以设施相互都是集中摆放和应用,一不小心就会导致气体之间形成爆炸混合物。一旦接触到火源,就会直接导致火灾发生,更有可能会引发严重的爆炸事故。所以,针对这一现状,在海洋石油平台日常作业的时候,要采取针对性措施对防爆电气设备进行安全合理的管理和操作,这样才能够从根本上降低爆炸事故的发生率。
关键词:海洋平台;防爆门结构设计;抗爆性能
引言
海洋平台在遭受海上恶劣作业环境和进行油气开采时,可能发生火灾或爆炸等严重事故,造成重大的安全和财产损失。为了提高海洋平台的安全性,防止舱室内油气爆炸带来二次危害,防爆门和防爆墙等结构在设计时,重点要考虑其抗爆性能。在防爆门研究设计中,对防爆门被破坏过程进行了动态模拟计算与分析,并根据数值模拟分析的特点,修改相关参数以改变爆炸冲击载荷的压力随时间变化曲线,对防爆门在承受不同程度爆炸载荷时的抗爆性能进行了评估。
1防爆电气设备选型
爆炸需要同时具备三个条件才可能发生:第一,存在可燃性物质;第二,有助燃性物质,主要是氧气;第三,就是还要存在引燃源(如火花、电弧和危险温度等)。只有这三个条件同时存在,才有可能发生爆炸。因此,采取适当的措施,使三个条件不同时具备即可达到防止爆炸的目的。于是,人们采取了多种防爆技术方法,防止爆炸危险性环境形成及其爆炸。以下简单介绍几种海洋石油平台常用的防爆电气类型:(1)隔爆型“d”。隔爆型防爆型式是把设备可能成为点燃源的部件全部封闭在一个外壳内,其外壳能够承受内部的可燃性气体在内部爆炸而不损坏,并且不会引起壳体外部的可燃性气体发生爆炸。(2)增安型“e”。增安型防爆型式是对在正常运行条件下不会成为点燃源的部件再采取一些附加措施以提高其安全程度,防止电火花的出现。(3)本质安全型“i”。本质安全型防爆型式是设备内部的所有电路在正常工作或者规定的故障条件下,产生的任何电火花都不能点燃可燃性气体。这种类型是最安全的一种防爆形式,主要是一些仪表检测元件。(4)正压型“p”。正压型防爆型式是一种通过保持设备外壳内部保护气体的压力高于外界压力,防止可燃性气体进入壳内的措施来达到安全的电气设备。其它还有油浸型“o”、充砂型“q”、“n”型防爆电气设备、浇封型“m”等几种类型,后面这几种防爆电气类型因为在海洋石油平台用的很少,这里就不多加介绍了。选择合适的防爆电器需要根据危险区域的划分,危险区域可燃气体的气体组别以及可燃气体的引燃温度等因素来综合选取。危险区域划分一般在做海上平台设计的时候会由设计单位进行相关分析计算,划出相关的危险区域划分图,通常来说海上平台绝大多数的危险区都是一级二类危险区,只有个别几个地方,如井口区或冷放空口等是一级一类区域。
2海洋石油平台防爆电气设备应用的典型问题和原因分析
(1)典型问题分析。在海洋石油平台日常工作生产过程中,不可忽视其本身存在的很多典型问题,这些问题在日常生产活动中需要被有意识的排查,同时要根据实际情况进行及时有效的整改。首先是接地问题,很多防爆产品在安装时其外壳并没有完全接地,接地不仅缺失,而且其本身内部连接线也没有得到有效连接。其次,由于各种原因导致引入口在封堵时其本身封堵效果并不能达到一定的标准质量要求,经常会出现封堵不严实的情况发生,最终导致设备本身的防爆性能完全丧失。(2)典型问题原因分析。上述典型问题出现的原因主要体现在两个方面,一是人为因素的影响,而另外一方面则是由于客观环境条件的影响。
在针对防爆设备进行日常使用和维护的时候,需要专业给予一定的支持,但是当前从事这方面的工作人员素质不高,而且专业技能水平不能够达到一定的标准和要求,所以很容易导致设备在选购、调试、安装、具体应用等环节出现不同程度的问题。另外,海洋石油平台的使用条件比较特殊,自然环境也比较差,所以由于一些盐雾或者是霉菌等因素很容易导致设备出现腐蚀现象。因此,针对这一现状,不仅要加强专业人员的技能水平提升,而且还要对防爆电气设备采取有效措施及时对其进行科学合理的维修和保养,这样才能够将防爆电气设备的作用充分发挥。
3海洋石油平台防爆电气的设计措施
3.1科学选择电气设备
在选择电气设备的过程中,设计者需要注重危险区域的电缆敷设情况,尽量减少其中的电缆与电气插座,如果需要在其中设计电缆系统,就要科学安装高性能的设施,保证其符合相关规定。在此期间,需要根据海洋石油平台安全要求,对电气设施进行开发与处理,且需要科学安装防爆产品,例如:照明产品、导航产品等,提高其工作质量。且在设计露天夹板的过程中,需要科学安装组合插座,在开关位置科学设计开关联锁,提高其工作质量。且在设计开关期间,需要提高其准确性,利用分段电路的设计方式,对其进行全面的处理,提高电气系统的设计质量。
3.2电缆选型措施
在选择电缆期间,需要根据国家相关标准,科学开展相关选型活动,提高电气系统的建设质量。①设计者需要对导体截流量进行全面的设计,使其大于熔断器的熔断额定电流,在相比之下,导线截流量需要大于电流脱扣器整定电流1.24倍左右,以此提高电缆的设计质量。②需要对引向电压进行全面的控制,使其可以在1000V左右,科学设计电动机支线的长度,以此科学控制电缆的截流量,逐渐提高其应用质量。③需要科学设计电缆的铜芯数量,创新电缆建设形式,提高电气系统的设计水平。
3.3电缆敷设管理措施
在电缆敷设的过程中,相关机构需要制定完善的管理方案,利用科学的工作方式对其进行处理,加大电缆敷设管理工作力度。(1)需要选择安全区域敷设电缆,科学设置保护层,在非金属护套中,需要利用先进的金属覆盖层对其进行处理,设计矿物绝缘电缆系统,使其可以具备铜保护套或是不锈钢的防护套,利用科学的方式对其进行处理。(2)在实际工作中,需要科学设计安全电路,对非本质的安全电路进行分开设计,创新敷设形式。且在实际设计期间,需要将电缆穿越层与危险区域相互分离,在保证其完整性的情况下,增强设计效果。(3)电缆的敷设,需要与舱壁相互分离,将电缆与油柜相互分离,在电缆穿过蒸汽管道的时候,需要对电缆直径进行控制,例如:在蒸汽管直径为76mm的时候,就要将电缆直径控制在460mm左右。当蒸汽管直径在74mm以下的时候,就要将电缆直径控制在300mm左右。(4)需要制定完善的电缆设计管控方案,对具有腐蚀性的电缆进行防护处理,设计金属纺织层或是金属防护套,提高电缆系统的建设质量。(5)在电缆与防爆电气设备相互连接的时候,需要利用密封圈对其进行处理,以此提高系统的建设质量与水平,优化其发展体系。
结语
在我国海洋石油平台防爆电气设计过程中,相关设计人员需要创新工作形式,对电气设备、接地系统等进行全面的设计,提高设计工作质量与可靠性,优化其工作体系,为电气系统设计安全的运行环境。
参考文献
[1]王兴宇,李永超.关于海洋石油平台防爆电气设计的若干思考[J].化工管理,2013(14):50.
[2]倪先锋.关于海洋石油平台防爆电气设计的若干思考[J].中国石油和化工标准与质量,2014(6):106.