海洋石油平台电气设备安全设计的建议措施研讨

易吉梅

摘要：海洋石油平台处于特殊的环境当中，对平台电气设备的安全系数提出了更高的要求。为保证海洋石油平台电气设备的安全，在设计过程中，要求通过对平台电气设备安全影响因素进行分析，并从各个方面提出电气设备安全设计的建议措施。

关键词：海洋石油平台；电气设备；安全设计

1 海洋石油平台电气设备安全影响因素分析

用于海上作业的海洋石油平台，长期处于高浓度盐雾、油雾的环境当中，各种腐蚀性气体、霉菌、凝露等，影响了电气设备的安全运行。这些安全影响因素，可归纳总结为以下几点。

1.1 电气设备在高湿度的环境中，其绝缘电阻能力下降，并在盐雾的腐蚀作用下，电气设备的绝缘材料表皮逐渐老化，使得设备出现了漏电隐患。存在漏电隐患的电气设备如果投入石油的开采作业，很容易造成触电事故，这也是当前国内石油开采过程中常见的安全问题。

1.2 石油开采现场，充斥各种可燃性极高的油雾和油气，而存在安全隐患的电气设备，可能会引燃这些油雾和油气，譬如电气设备的中性点不接地系统，在使用期间出现单相接地故障，而故障回路没有办法准确定位，即便配电盘发出公共报警，也很难再第一时间排除故障，从而形成了引燃油雾和油气的安全隐患。

1.3 人为的因素，也是形成平台电气设备安装隐患的影响因素。在海上石油开采的过程中，由于电气操作人员安全意识薄弱，未能严格按照规章制度操作，部分施工人员设备操作水平低，缺乏必要的工作经验，使得电气设备操作频发安全性问题。

2 海洋石油平台电气设备安全设计建议措施

基于海洋石油平台电气设备的安全影响因素分析结果，在进行电气设备安全设计的过程中，有必要选择合适的电气设备，并在设计的同时，兼顾设备的安全用电。笔者结合相关的实践工作经验，提出以下几方面的设计建议措施。

2.1 电气设备选择

海洋石油平台的电气设备，选用时需要考虑到海上石油平台作业环境腐蚀、潮湿等的特殊性，按照这些环境技术条件的要求，并有国船级社的证书。

具有震动和冲击适应能力。海洋石油平台电气设备在使用过程中，会产生较大的震动力和冲击力，要求固定电气设备或者电气设备内部部件的连接，要具备克服震动的能力，可在受到震动和冲击作用较为集中的位置，加设减震设备或者隔震设备，形成具有抗震动和抗冲击的机械结构。

具有耐腐蚀和耐潮湿的能力。针对电气设备在潮湿、盐雾、油雾环境下绝缘性能下降的情况，以及电气设备金属构件腐蚀的问题，在选用电气设备时，有必要选用具有耐潮湿、耐盐雾、防霉菌的绝缘材料，而导体材料必须具备良好的强度和韧性，而不能简单使用普通的铝芯电缆。

具有电压和频率负载变化适应能力。海洋石油平台的电力系统，是一个处于相对独立状态的有限电网，在电气设备使用过程中，经常出现电压和频率的负载变化，在此要求电气设备具备适应电力系统电压和频率负载变化的性能，并在这种条件下正常的运行。

2.2 电气设备设计

在选择合适电气设备的基础上，海洋石油平台的电气设备设计，需要考量设备安全可靠性和运行维修便利性的基础上，做好电缆通道、设备位置布置、电缆敷设等设计工作。

电缆通道设计。电缆通道应该选择在距离平台热源和油管线比较远的位置，如果受到场地因素的限制，电缆通道与热管线交叉，则两者之前需保持一定的安全距离，并采取措施进行防护，譬如电力电缆、通信电缆、自控电缆，需要以分层敷设的形式，将高压电力和低压电力严格分开。尤其是高压电缆，要尽量与通信室、起居室等保持安全距离，并视情况选用电缆筒，同时按照防水和防火的要求，保护好穿过舱壁的电缆。

设备位置布置。电气设备的布置位置，有室内布置和室外布置两种类型，前者主要布置在配电室、主控室内，同时也是电气设备位置布置的重点。其中配电室的电气设备，主要有盘柜和电箱两种，均需要按照设计标准规范要求，所选择的位置便于设备的操作和维修，并且在电气设备的上方，不能够穿越油管、水管和蒸汽管等，因为这些管线一旦泄露，将对设备产生极大的威胁。除此之外，设计时候还应该划分出危险区域，在这些区域布置电气设备，要求达到一定的防爆等级，并采用防爆挠形管等进行保护。

电缆敷设。电缆的敷设，其走向控制室设计重点，并在敷设的同时，安装导线板、电缆框和电缆桥架等，按照设计图纸的要求，控制好电缆及其他设备的规格和型号等。如果电缆需要穿越舱壁或者甲板，则需要在舱壁和甲板等之上钻孔，但为了避免钻孔对舱壁或者甲板造成损伤，要求控制好钻孔的大小和位置，按照防水和防爆的要求，采用电焊和气割的方式，焊接桥架、导线板、电缆框等。

2.3 安全用电建议

电气设备的安全用电，也是设计时要求重点兼顾的问题。针对海洋石油平台经常发生触电事故等问题，有必要采用以下的安全保护措施，提高用电的安全水平。

检查电气设备绝缘体和壳体的安全接地状况，使用绝缘合格的工具和护具操作电气设备，一旦发现电缆、插头等绝缘设备损坏，要及时更换。另外在发生火灾时，不能够直接使用消防水，而要利用懒性气体灭火器，以避免触电事故和产生有毒气体。

保护接地措施。利用不带电的金属构架，与地形成金属保护接地，这样一来，即使电气设备带点，站在地上的人接触后也不会造成触电事故，其中低压电力系统的电气设备，可使用这种保护接地方式。

保护接零。基于海洋石油平台电气设备的电力系统环境，要求设备罩壳等与电力系统实行零线连接。以防止电气设备某相绝缘破损时，可通过零线，形成单相短路，这样就不会造成大范围电气设备的损坏，而如果单相短路产生的电流比较大，则连接于电气设备的继电保护开关，可自动熔断断开。

2.4 其他建议措施

整个海洋石油平台按照图纸严格设计，除了以上的设计建议，以下几方面的安全措施，需要作为设计工作的辅助补充。一方面是安全设计理念的加强，海洋石油平台电气设备设计的专业性，要求在设计的同时，提高设备的安全性能。设计人员应该在参详设备设计标准的基础上，融入安全设计理念，并根据海洋石油平台对电气设备的性能需求，对电气设备的安全标准进行适当调整。另一方面是安全设计能力的提高，随着海洋石油平台电气设备功能的增加，设计人员需要在兼顾功能实现的基础上，不断研究开发出新的安全保护措施，从侧面要求设计人员要进一步提高设备安全设计的能力。

3 结束语

综上所述，用于海上作业的海洋石油平台，长期处于高浓度盐雾、油雾的环境当中，各种腐蚀性气体、霉菌、凝露等，影响了电气设备的安全运行。因此在进行电气设备安全设计的过程中，有必要选择合适的电气设备，并在设计的同时，兼顾设备的安全用电。其中海洋石油平台的电气设备，选用时需要考虑到海上石油平台作业环境腐蚀、潮湿等的特殊性，按照这些环境技术条件的要求，并有国船级社的证书。而海洋石油平台的电气设备设计，需要考量设备安全可靠性和运行维修便利性的基础上，做好电缆通道、设备位置布置、电缆敷设等设计工作。

参考文献