海洋石油平台电气安全问题探讨

海洋石油平台电气安全问题探讨

李洪东

海洋石油工程股份有限公司 天津 300450

摘  要：文章就海洋石油平台作业环境的特殊性，探究如何保障电气使用安全、以免电气事故发生，进而确保平台生产正常运行，具有一定的实际指导作用。

关键词：海洋石油；钻井平台；电气安全；

电气系统是海洋石油平台的重要组成之一，也是平台的“动脉和心脏”。电气运行安全与否，直接影响着人员、设备运行和平台生产等的安全。海洋石油平台具备船舶电气的某些共性，不同于航行船舶，是属于固定于海上的钻井设备。文章从选择电气设备、电气施工和用电安全等三个方面展开研究，给出了保障海洋石油平台安全运行的方法。

一、海洋石油平台电气施工

电气施工是海洋石油平台的重要基础，施工质量决定了日后电气维修是否方便、电气运行是否安全[1]。对于电气施工，三个工作内容要重视，即敷设电缆、布置电气设备预设位置和选择电缆路径。

（一）选择电缆通道

选定电缆路径，电缆路径是由电缆桥架、托盘等组成的电缆通道。最先需要选定的就是主电缆的通路和位置方向，主电缆、油管线、热源一定要分开并保持安全距离，禁止电缆与热管线交叉，如无法避免，两者之间需要间隔一定的距离确保安全，同时采用安全护具进行防护。通信电缆，仪表电缆，低压和高压电力电缆施工时要分开敷设，敷设的时候要遵循以下原则：高压电缆不能经过生活楼；和通信设备没有关系的电力电缆不通过通信室；主电源电缆和应急电源电缆要错开；敷设的时候必须要穿过房间墙壁的电缆束，必须加装电缆框或者电缆护筒等进行保护之后方可穿过，经过有防爆防水要求的区域，选用并加装具有防爆防水功能的电缆穿舱件给予保护之后穿过舱壁，其他可用电缆护筒穿过。

（二）布置电气设备预设位置

电气设备由室外部分和室内部分构成，其中，常见的室内部分，诸如中控室和配电室，是在所有电气设备中需要被重点设计的部分[2]。在布置配电箱和配电盘柜的时候，务必做到布置合理化，不仅要便于日后检修和操控，还要达到施工标准。配电箱和配电盘柜的后边和上边杜绝诸如水管和油管等容易引发泄露隐患的容器或管线等装置。室外设备主要包括室外一般区域用电设备和危险区域用电设备，需要特别注意和强调的是，在室外危险区域，应该禁止电缆和电气设备的存在，无法避免则要选择防爆等级高，满足防爆要求的电气设备，在密封桥架内或安装保护管之后才能敷设电缆。

（三）敷设电缆的注意事项

在敷设电缆的时候，电缆的路径决定了如何安装电缆穿舱件、电缆桥架和托盘。按照施工图纸对电缆桥架进行严格安装，型号和规格必须符合安装要求。出现电缆只能穿过甲板或墙壁的安装情况时，要注意穿舱件位置和大小的选择，考虑结构立柱、大梁等位置，严禁在此类结构物上进行开孔穿线，同时在有防爆防护要求的墙壁上的穿舱件必须满足防爆防护等级和要求。在房间顶部作业的时候，特别是在设备上方进行气割和电焊作业的时候，要采取相应的防护手段保护变压器、中控台和配电盘等设备[3]。当主电缆通道上的气割和电焊完成，小设备安装也基本完成的情况下，就可以开始进行电缆敷设的工作，敷设要求是：低压电缆和高压电缆分开进行敷设、主电源和电力电缆分层错开敷设、电力电缆和仪表通信电缆同样需要分开才能敷设。特别需要注意的是，高压单芯电缆需“品”字型敷设，穿仓件的只做材料需要选择非导磁性的材质。此外，仪表通信电缆和电力电缆在敷设的时候要注意两者的接地要求不同。

二、电气设备选用

与陆地电气设备不同，海洋石油平台在选用设备的时候要考虑到平台的气候特征，因此设备必须具有较强的耐腐蚀性，所有设备必须具备船级社证书等且符合船用环境技术要求。

（一）适应冲击和震动

电气设备由于平台运行时的震动可能会导致连接的部件松动，从而导致设备结构部件失灵或损坏，需要对其进行防松脱的处理；对于受到震动影响较大的电气设备，需要采取减震或避震的方式，同时具备耐冲击和耐震动的机械结构，这就要求所选用的电气设备能够适应平台日常运行过程中所产生的冲击和振动。

（二）适应腐蚀性和潮湿环境

在海上作业，受到空气环境霉菌、油雾、盐雾和潮湿等因素的影响很容易使设备绝缘性降低，其中的金属部件经常出现腐蚀和锈蚀的现象。由于常年在盐雾和潮湿的环境里，设备中的绝缘材质极易在表面形成漏电薄膜，霉菌在湿热的环境里发生变化导致形成有机酸。电气设备表面漏电，不仅是因为灰尘和油雾在表面附着，还因为散热不畅导致设备升温[4]。水分子在绝缘材料的孔细裂缝里堆积，绝缘电阻因此变小。

电气设备中的绝缘材料是最薄弱且最耐热的部分，一旦出现热击穿就会导致电气设备受损，温度过高绝缘材料老化越快，从而失去绝缘性，于是海洋石油平台在选择设备的时候，满足额定电流下的耐热等级的绝缘材料是不符合平台操作需要的，不予考虑。同时结合平台环境极易引起设备升温，所选用的绕组、电线和电缆必须是具备防霉、抗盐雾、防潮特点。平台所选用的电缆，首先应该具有绝缘防护的特点，其次，导体材料应该阻燃、耐腐蚀、韧性好和强度高，海洋平台上绝不能选择普通的铝芯电缆。

（三）适应平台电网电压和频率

海上平台所用的电网电力是一个独立的系统，当负载发生变化的时候，频率和电压发生改变，其中频率的改变和陆地上相差甚远。平台电气设备的使用可以根据表1规定的频率和电压变化的对应范围而进行有效地作业。

三、平台用电安全

这里所说的平台用电安全主要就是指避免人员发生触电，前面已经提到，由于海洋石油平台具有霉菌、油雾、盐雾和潮湿的使用环境导致设备绝缘性能降低，很容易导致绝缘材料被击穿而使得设备带电，在没有安全防护和缺少安全用电常识的情况下，就会导致人员触电，发生事故。

（一）预防触电的方法

1、根据不同设备的要求，定期保养和检修电气设备，壳体和绝缘接地安全，避免触电事故的发生。

2、设备检修前，应该对设备断电处理，个别设备在无法断电的情况下，检修人员必须使用绝缘护具进行保护，确认安全后方可进行检修作业。

3、电气设备的操作必须严格遵守正确的操作方法和操作流程[5]。

4、绝缘材质很容易损坏，尤其是电气设备的插头和电缆中的绝缘材质，电芯折断导致接地不安全，以上这些情况不易被察觉，所以在使用设备前一定要仔细检查。

5、如果电气设备着火，不可以用消防水进行灭火，很容易发生触电和损坏设备。应采用含有惰性气体灭火器进行灭火，既避免了有毒气体的产生和触电事故的发生，又减少电气设备腐蚀的程度。

（二）安全保护方法

1、接地保护

接地保护是指把电气设备用绝缘材质制成的保护装置，与地面进行可靠安全的连接，出现部件带电的情况，可以让站在地上的人所接触到的电流和电压接近于零。这种接地保护适用于中性点对地绝缘的低压电力系统。

2、接零保护和工作接地

电力涉及到的中性点接地就是工作接地，在低压电力系统内为了避免发生触电事故，将零线和电气设备的罩壳进行连接，这样的操作就是接零保护。一旦电气设备某个绝缘损坏发生碰壳，由于零线的存在直接单向短路，而这样的短路其电流很大，会直接导致电流设备的保护开关启动，既防止了触电事故，又切断了故障设备，得以保障其他电器设备继续正常运行[6]。就算电流在保护电器断开之前就已经到达了外壳，由于回来电阻远小于人体电阻，导致人体接触到的电流极小，也不会有触电的危险发生。

采纳以上三方面的建议并认真执行相关方法，不仅能够避免海洋石油平台发生电气安全事故，还能保障电气设备安全运行，从而保障平台生产生活得以正常进行，对于海洋石油平台工作者具有很好地指导意义。

参考文献：

[1]邱宇. 加强海洋石油钻井平台防爆电气设备安全性的方法研究[J]. 中国化工贸易, 2019, 011(035):57.

[2]陈耀辉, 李国杰, 赵真,等. 浅析海洋石油平台电气设备安全设计措施[J]. 中国设备工程, 2019, No.428(16):26-27.