魏博聞(中國石油集團海洋工程有限公司鉆井事業部, 天津 300280)
海洋鉆井平臺事故致因分析與評價指標研究
魏博聞(中國石油集團海洋工程有限公司鉆井事業部, 天津 300280)
社會的不斷發展推動了海洋鉆井平臺的發展和進步,海洋鉆井平臺擁有諸多的機械設備來實現鉆井平臺的正常運行,其中包括柴油機、液壓單元、發電機組、空氣壓縮機等諸多機械設備。為了能夠充分的保證鉆井平臺能夠正常的運轉,就需要較長時間的運行這些機械設備,這些機械設備長時間處在工作狀態下容易造成機械設備的疲勞,使金屬部件發生故障,造成一些不必要的事故發生。因此本文就海洋鉆井平臺事故致因分析與評價指標展開分析和研究。
海洋鉆井平臺;事故致因分析;評價指標
通常來講,最容易發生海洋鉆井平臺事故的就是在開展鉆井的實際工作過程中,盡管當前科學技術在不斷地進步,地層壓力監測工作以及井控技術的應用極大地提高了鉆井平臺的作業井噴預防能力,但還是在人為因素、工藝設備、油氣危險、管理方面存在一些問題造成事故的發生。事故的發生一定有其原因,對此本文就造成海洋鉆井平臺事故的具體因素展開分析,并建立評價指標,采取自動化的技術實現鉆井平臺的更好運轉。
(1)人因失誤 通常來講,造成海洋鉆井平臺事故的具體因素很大一部分是因為人為導致的失誤,由于在事故發生過程中或者是事故正在進行的過程中大量行為涉及到人的參與,容易出現一些人為的事故。造成人為事故的原因主要有故意違章、設計缺陷和管理失誤這三個種類。其中故意違章又可以分為失控違章以及有意違章。還有就是不可抗性的非人為因素,但是又與人有關,被稱為無意。
(2)工藝設備 造成海洋鉆井平臺事故的因素有以下幾點,井控裝置運行過程中出現失效的情況、檢測報警系統出現了故障、電氣控制系統出現失靈的情況、備用設備無法正常啟動。
(3)油氣危險 由于海洋鉆井平臺主要是勘探油氣資源,油氣資源作為重大的危險源,一旦出現事故將會是非常巨大的影響。根據相關數據資料顯示,造成海洋鉆井平臺發生重大事故的一個重要因素就是油氣等危險物料發生泄漏。
(4)管理失誤 海洋鉆井平臺出現事故還有一個非常重要的原因就是管理上的失誤,由于管理者在開展工作環節的管理過程中出現了一些管理上的失誤。管理失誤是造成海洋鉆井平臺出現重大事故的一個重要原因。管理失誤通常表現為兩類,第一類是由于管理個體管理失誤造成的,還有一類是集合性管理導致的失誤。
(1)建立事故致因指標 通過對國內外其他相關領域的指標評價體系進行有效的參照,通過選擇使用層次分析法來對當前階段海洋平臺事故的特點進行有效的分析,通過建立海洋鉆井平臺致因框架來建立事故致因指標,一級評價指標包括人為因素失誤、工藝設備、油氣危險、管理上的失誤、環境危險,通過對一級評價指標進行有效分解來形成二級評價指標,將海洋平臺事故致因評價指標有效的建立起來。
(2)確定致因評價指標權重 通過對一級指標和二級指標內容進行明確,建立事故致因評價指標。指標嚴重度值包含事故發生、發展影響的程度,按照層次分析法來進行一級指標和二級指標計算工作,將因子權重進行確定并做好評價。
(1)海洋鉆井自動控制系統介紹 海洋鉆井自動控制系統是集石油開采、經營管理、環境監測、安全生產等于一體的系統,目前主要有以下三種實現形式:以現場顯示、就地控制為主的形式。儀表選型以氣動和就地式儀表以及現場控制盤為基礎,優點是操作簡單、安全可靠、資金投入較低,但缺點是系統冗余性差、不易進行擴展,適用于油井較少的場合。
就地控制與集中控制相結合的形式。儀表選型以氣動和電動儀表為基礎,集中監控使用微處理機的監控裝置來實現,該系統的優點是功能強大、系統靈活,不僅可以進行數據處理和打印相關報告,還可以在控制室中進行相應閥門的開關操作等。缺點是對人員技術要求較高。
分散控制集中形式。采用以微機為核心的集散裝置分級控制和管理,該系統充分發揮了計算機的特長,對于規模大的海上油田自動化管理和無人值守平臺的實現提供了前提,是未來無人自動控制系統的發展方向。
(2)基于PLC的鉆井控制技術 以就地控制與集中控制相結合為例,結合PLC控制技術介紹一種鉆井控制技術。圖1是一種基于PLC控制技術的鉆井中央控制系統。PLC具有編程簡單、維護方便、成本低、安全可靠等優點,是目前使用最廣泛的一種工業控制器。
圖1 基于PLC的鉆井自動化中央控制系統
中央控制系統一般采用系列可編程控制器作為其硬件核心,是結合工業控制計算機開發的一種集過程控制及邏輯處理于一體的集散控制系統,目前該系統主要由歐美國家壟斷。該系統對平臺的生產過程進行集中監視,緊急關斷操作、管理和分散控制。其控制是利用分散到各個執行結構的就地控制盤、熱電站、燃氣壓縮機、注水系統、火災盤、消防系統、高低壓開關柜的控制單元來實現的。
造成海洋鉆井平臺發生事故的致因因素比較復雜,本文主要對鉆井平臺事故致因因素展開分析,通過層次分析法進行指標評價工作。希望能夠將事故風險降到最低。
[1]郭恒,陳國明,朱淵.基于動態風險平衡的海洋平臺事故連鎖風險研究[J].安全與環境學報,2012,01:244-249.