海洋石油平臺電氣設備安全設計的建議措施研討

易吉梅

摘 要：海洋石油平臺處于特殊的環境當中，對平臺電氣設備的安全系數提出了更高的要求。為保證海洋石油平臺電氣設備的安全，在設計過程中，要求通過對平臺電氣設備安全影響因素進行分析，并從各個方面提出電氣設備安全設計的建議措施。

關鍵詞：海洋石油平臺；電氣設備；安全設計

1 海洋石油平臺電氣設備安全影響因素分析

用于海上作業的海洋石油平臺，長期處于高濃度鹽霧、油霧的環境當中，各種腐蝕性氣體、霉菌、凝露等，影響了電氣設備的安全運行。這些安全影響因素，可歸納總結為以下幾點。

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

1.2 石油開采現場，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備，可能會引燃這些油霧和油氣，譬如電氣設備的中性點不接地系統，在使用期間出現單相接地故障，而故障回路沒有辦法準確定位，即便配電盤發出公共報警，也很難再第一時間排除故障，從而形成了引燃油霧和油氣的安全隱患。

1.3 人為的因素，也是形成平臺電氣設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薄弱，未能嚴格按照規章制度操作，部分施工人員設備操作水平低，缺乏必要的工作經驗，使得電氣設備操作頻發安全性問題。

2 海洋石油平臺電氣設備安全設計建議措施

基于海洋石油平臺電氣設備的安全影響因素分析結果，在進行電氣設備安全設計的過程中，有必要選擇合適的電氣設備，并在設計的同時，兼顧設備的安全用電。筆者結合相關的實踐工作經驗，提出以下幾方面的設計建議措施。

2.1 電氣設備選擇

海洋石油平臺的電氣設備，選用時需要考慮到海上石油平臺作業環境腐蝕、潮濕等的特殊性，按照這些環境技術條件的要求，并有國船級社的證書。

具有震動和沖擊適應能力。海洋石油平臺電氣設備在使用過程中，會產生較大的震動力和沖擊力，要求固定電氣設備或者電氣設備內部部件的連接，要具備克服震動的能力，可在受到震動和沖擊作用較為集中的位置，加設減震設備或者隔震設備，形成具有抗震動和抗沖擊的機械結構。

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

具有電壓和頻率負載變化適應能力。海洋石油平臺的電力系統，是一個處于相對獨立狀態的有限電網，在電氣設備使用過程中，經常出現電壓和頻率的負載變化，在此要求電氣設備具備適應電力系統電壓和頻率負載變化的性能，并在這種條件下正常的運行。

2.2 電氣設備設計

在選擇合適電氣設備的基礎上，海洋石油平臺的電氣設備設計，需要考量設備安全可靠性和運行維修便利性的基礎上，做好電纜通道、設備位置布置、電纜敷設等設計工作。

電纜通道設計。電纜通道應該選擇在距離平臺熱源和油管線比較遠的位置，如果受到場地因素的限制，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，并采取措施進行防護，譬如電力電纜、通信電纜、自控電纜，需要以分層敷設的形式，將高壓電力和低壓電力嚴格分開。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，同時按照防水和防火的要求，保護好穿過艙壁的電纜。

設備位置布置。電氣設備的布置位置，有室內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，同時也是電氣設備位置布置的重點。其中配電室的電氣設備，主要有盤柜和電箱兩種，均需要按照設計標準規范要求，所選擇的位置便于設備的操作和維修，并且在電氣設備的上方，不能夠穿越油管、水管和蒸汽管等，因為這些管線一旦泄露，將對設備產生極大的威脅。除此之外，設計時候還應該劃分出危險區域，在這些區域布置電氣設備，要求達到一定的防爆等級，并采用防爆撓形管等進行保護。

電纜敷設。電纜的敷設，其走向控制室設計重點，并在敷設的同時，安裝導線板、電纜框和電纜橋架等，按照設計圖紙的要求，控制好電纜及其他設備的規格和型號等。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、導線板、電纜框等。

2.3 安全用電建議

電氣設備的安全用電，也是設計時要求重點兼顧的問題。針對海洋石油平臺經常發生觸電事故等問題，有必要采用以下的安全保護措施，提高用電的安全水平。

檢查電氣設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具操作電氣設備，一旦發現電纜、插頭等絕緣設備損壞，要及時更換。另外在發生火災時，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生有毒氣體。

保護接地措施。利用不帶電的金屬構架，與地形成金屬保護接地，這樣一來，即使電氣設備帶點，站在地上的人接觸后也不會造成觸電事故，其中低壓電力系統的電氣設備，可使用這種保護接地方式。

保護接零。基于海洋石油平臺電氣設備的電力系統環境，要求設備罩殼等與電力系統實行零線連接。以防止電氣設備某相絕緣破損時，可通過零線，形成單相短路，這樣就不會造成大范圍電氣設備的損壞，而如果單相短路產生的電流比較大，則連接于電氣設備的繼電保護開關，可自動熔斷斷開。

2.4 其他建議措施

整個海洋石油平臺按照圖紙嚴格設計，除了以上的設計建議，以下幾方面的安全措施，需要作為設計工作的輔助補充。一方面是安全設計理念的加強，海洋石油平臺電氣設備設計的專業性，要求在設計的同時，提高設備的安全性能。設計人員應該在參詳設備設計標準的基礎上，融入安全設計理念，并根據海洋石油平臺對電氣設備的性能需求，對電氣設備的安全標準進行適當調整。另一方面是安全設計能力的提高，隨著海洋石油平臺電氣設備功能的增加，設計人員需要在兼顧功能實現的基礎上，不斷研究開發出新的安全保護措施，從側面要求設計人員要進一步提高設備安全設計的能力。

3 結束語

綜上所述，用于海上作業的海洋石油平臺，長期處于高濃度鹽霧、油霧的環境當中，各種腐蝕性氣體、霉菌、凝露等，影響了電氣設備的安全運行。因此在進行電氣設備安全設計的過程中，有必要選擇合適的電氣設備，并在設計的同時，兼顧設備的安全用電。其中海洋石油平臺的電氣設備，選用時需要考慮到海上石油平臺作業環境腐蝕、潮濕等的特殊性，按照這些環境技術條件的要求，并有國船級社的證書。而海洋石油平臺的電氣設備設計，需要考量設備安全可靠性和運行維修便利性的基礎上，做好電纜通道、設備位置布置、電纜敷設等設計工作。

參考文獻

[1]徐江.石油電氣工程設備故障診斷系統的分析[J].技術與市場，2014（1）：79.

[2]張達，趙雅靜，李闊.海洋平臺電氣設備的檢驗[J].黑龍江科技信息，2013（23）：13.

[3]展剛印.海洋石油工程電氣設備的防爆安全[J].中國科技博覽，2013（30）：216.