臺(tái)風(fēng)期間陸岸終端向海上油田供電風(fēng)險(xiǎn)分析

鄧高升，寧有智

（1.中海油安全技術(shù)服務(wù)有限公司深圳分公司，廣東 深圳 518000；2.中海石油（中國）有限公司湛江分公司，廣東 湛江 524057）

由于遠(yuǎn)離陸地，傳統(tǒng)的油田群都是獨(dú)立的電網(wǎng)系統(tǒng)，具有自發(fā)電、自分配、自使用的特點(diǎn)。臺(tái)風(fēng)期間全體人員撤離平臺(tái)，出于安全考慮，主發(fā)電機(jī)停機(jī)、主要設(shè)備停機(jī)、平臺(tái)停產(chǎn)，僅通過臺(tái)風(fēng)發(fā)電機(jī)給關(guān)鍵控制系統(tǒng)供電。臺(tái)風(fēng)結(jié)束以后，人員返回平臺(tái)，啟動(dòng)主發(fā)電機(jī)，油田電網(wǎng)調(diào)試運(yùn)行正常后，各設(shè)備從停機(jī)狀態(tài)啟用，耗時(shí)較長，經(jīng)濟(jì)性不足。

對(duì)于離岸距離較近的油田，可采用陸岸終端發(fā)電，通過海底電纜在臺(tái)風(fēng)期間給油田各平臺(tái)供電。方案大致如下：增設(shè)一條陸地終端至中心平臺(tái)的海底電纜，依托油田現(xiàn)有電網(wǎng)設(shè)施將電力分配至各子平臺(tái)，同時(shí)在陸地終端建設(shè)一套監(jiān)控操作中心站，在各海上平臺(tái)分別建設(shè)一套控制子站，通過海底光纜或無線通訊裝置實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，保證平臺(tái)各關(guān)鍵設(shè)備在臺(tái)風(fēng)期間處于熱備用狀態(tài)。該供電模式的優(yōu)勢(shì)在于：（1）電網(wǎng)主力電站裝置保證供電，使臺(tái)風(fēng)恢復(fù)的第一時(shí)間可恢復(fù)機(jī)組聯(lián)網(wǎng)供電，保證后期其他海上設(shè)施快速送電；（2）依托大電網(wǎng)供電，使各主力電站無須燃油模式恢復(fù)主機(jī)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)工藝供氣機(jī)組啟動(dòng)供電；（3）避免了舊模式在臺(tái)風(fēng)期間的大量倒閘操作，避免了部分設(shè)備冷啟動(dòng)，大大縮短了恢復(fù)啟用時(shí)間。

由于該供電模式還處于論證階段，依然存在許多未知風(fēng)險(xiǎn)和不確定因素。本文通過LEC 分析方法、事故樹分析方法對(duì)該供電模式可能存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了識(shí)別、對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的等級(jí)進(jìn)行了評(píng)估，針對(duì)較高風(fēng)險(xiǎn)提出了應(yīng)對(duì)方案。

1 新供電模式首次運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)LEC 評(píng)估

LEC 評(píng)價(jià)法用于評(píng)價(jià)操作人員在具有潛在危險(xiǎn)環(huán)境中作業(yè)的危險(xiǎn)性、危害性。該方法用L（likelihood，事故發(fā)生的可能性）、E（exposure，人員暴露于危險(xiǎn)環(huán)境中的頻繁程度）和C（consequence，一旦發(fā)生事故可能造成的后果）這三種和系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)因素指標(biāo)值的乘積D（danger，危險(xiǎn)性）來評(píng)價(jià)作業(yè)條件危險(xiǎn)性和操作人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)。表1是本次研究中因素指標(biāo)取值的等級(jí)和含義。

根據(jù)公式D=L×E×C 評(píng)估作業(yè)危險(xiǎn)等級(jí)，總分在20 以下是被認(rèn)為低風(fēng)險(xiǎn)的；分值到達(dá)70～160 之間，那就有顯著的危險(xiǎn)性，需要及時(shí)整改；分值在160～320 之間，必須立即采取措施進(jìn)行整改；分值在320 以上的高分值表示環(huán)境非常危險(xiǎn)，應(yīng)立即停止生產(chǎn)直到環(huán)境得到改善。

通過對(duì)首次送電過程進(jìn)行拆解分析，列舉出送電過程中可能存在的危險(xiǎn)因素，通過LEC 評(píng)價(jià)對(duì)各種危險(xiǎn)因素進(jìn)行定性分析，分析結(jié)果如表2。

表1 LEC 評(píng)估指標(biāo)取值及含義

表2 新供電模式首次送電風(fēng)險(xiǎn)LECD 評(píng)估結(jié)果匯總

圖1 裝置斷電事故樹

本節(jié)將整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行過程作為一個(gè)分析單元，采用LEC 評(píng)估法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，識(shí)別出1 個(gè)4級(jí)風(fēng)險(xiǎn)、2 個(gè)3 級(jí)風(fēng)險(xiǎn)、6 個(gè)2 級(jí)風(fēng)險(xiǎn)，風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)主要集中在人員和設(shè)備兩方面。

2 斷電事故FTA 分析

事故樹分析（Fault Tree Analysis，F(xiàn)TA）是系統(tǒng)安全分析中最重要的定量分析方法之一，是一種表示故障事件發(fā)生原因及其邏輯關(guān)系的邏輯樹圖，其分析可以是定性、也可以是定量。它不但可以提供解決問題的方法，更可以提供解決系統(tǒng)安全問題的思路。本節(jié)以在新供電模式時(shí)平臺(tái)裝置斷電為事故樹分析的頂上事件，構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)事故樹，分析導(dǎo)致裝置斷電的根本原因，對(duì)可能導(dǎo)致斷電的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了重要度排序并提出解決措施。查閱現(xiàn)場作業(yè)資料，了解油田電網(wǎng)工作流程、作業(yè)環(huán)境以及設(shè)備參數(shù)，形成事故樹，如圖1。

表3 斷電事故FTA 分析底層事件匯總及重要度排序

依據(jù)FTA 分析流程，結(jié)合事故樹，計(jì)算裝置斷電（事件T）的最小割集：

如表1，根據(jù)裝置斷電（事件T）的最小割集計(jì)算結(jié)果，可得出如下底層事件重要度排序：

因此，IΦ（7）＞IΦ（5）＞IΦ（1）。

采用FTA 方法根據(jù)臺(tái)風(fēng)期間系統(tǒng)斷電構(gòu)建事故樹，并分析最小割集和結(jié)構(gòu)重要度。在事故樹中，底層事件的發(fā)生可能導(dǎo)致頂上事件的發(fā)生，在作業(yè)過程中均需要重點(diǎn)關(guān)注。風(fēng)險(xiǎn)控制建議如下：（1）油田電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性至關(guān)重要，臺(tái)風(fēng)到達(dá)黃色警戒區(qū)時(shí)須對(duì)終端電力系統(tǒng)進(jìn)行檢查；（2）遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)在臺(tái)風(fēng)期間誤動(dòng)作或故障會(huì)直接導(dǎo)致海上設(shè)施斷電，因此需定期對(duì)設(shè)備設(shè)施進(jìn)行檢查，臺(tái)風(fēng)撤離前對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試；（3）定期對(duì)儀控設(shè)備進(jìn)行檢查、維保，確保設(shè)備狀態(tài)良好。

3 結(jié)束語

本文對(duì)在臺(tái)風(fēng)期間通過陸岸終端給海上石油平臺(tái)進(jìn)行供電的方案進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，結(jié)論如下：（1）采用LEC方法對(duì)海上油田群電網(wǎng)臺(tái)風(fēng)期間供電模式運(yùn)行中存在的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行定性評(píng)估，辨識(shí)出4 級(jí)風(fēng)險(xiǎn)1 個(gè)，3 級(jí)風(fēng)險(xiǎn)2個(gè)、2 級(jí)風(fēng)險(xiǎn)6 個(gè)。（2）采用FTA 方法對(duì)電網(wǎng)在臺(tái)風(fēng)期間運(yùn)行斷電的事件構(gòu)建事故樹，并分析最小割集，對(duì)各底層事件的重要度進(jìn)行了排序。在事故樹中，各個(gè)底層事件的發(fā)生可能導(dǎo)致頂層事件的發(fā)生，在運(yùn)行過程中需保證終端電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和儀控設(shè)備狀態(tài)。

通過以上風(fēng)險(xiǎn)分析，臺(tái)風(fēng)期間通過陸岸終端給海上石油平臺(tái)供電的方案是可行的，雖然存在一定風(fēng)險(xiǎn)，但通過合理的手段對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行管控，在安全措施落實(shí)到位的情況下整體作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)是可接受的。