淺談海上鉆井平臺的安全危險及其管控

摘 要：解釋海上鉆井平臺需要面對的火氣安全危險的種類和不同的特點(diǎn)，并針對這些特點(diǎn)通過對海上鉆井平臺的不同區(qū)域的危險程度進(jìn)行區(qū)分，對海上鉆井平臺相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計闡述，說明如何可以最大程度地對危險源進(jìn)行管控，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)生活安全。

關(guān)鍵詞：海上鉆井平臺；危險區(qū)域劃分；危險氣體；火氣系統(tǒng)；通風(fēng)系統(tǒng)

近年來不斷發(fā)生的安全事故使得安全生產(chǎn)的重要性現(xiàn)在已經(jīng)是深入人心了，而海上鉆井平臺由于其常年遠(yuǎn)離陸地，特殊的工作性質(zhì)，一旦出現(xiàn)事故可能帶來的環(huán)境問題和平臺自身高昂的造價都使得平臺自身的涉及到安全的系統(tǒng)從始至終都是十分重要的。文章將主要談?wù)撛谧畛醯脑O(shè)計階段，怎樣設(shè)計來達(dá)到使這些安全系統(tǒng)能夠保障平臺自身的安全。

海上鉆井平臺相比于普通的船舶具有以下兩個特點(diǎn)：

（1）危險源的數(shù)量更多，危險性更大。海上鉆井平臺要長期的進(jìn)行原油的開采，那么在這個過程中就不可避免地會將地下的可燃?xì)怏w和有毒氣體帶到平臺上。因此在整個從海底帶上來的鉆井泥漿的處理過程中，如何避免危險氣體的擴(kuò)散都是至關(guān)重要的。

（2）操作人員的人數(shù)眾多和設(shè)備繁多。一個鉆井平臺的日常操作人員至少在上百人以上，這與普通船舶的二十多人相差眾多，而且鉆井平臺上的設(shè)備眾多且都有不同的特點(diǎn)和要求。

針對第一個特點(diǎn)，首先我們需要知道一個概念，那就是什么是危險區(qū)域以及危險區(qū)域的劃分。根據(jù)ABS船級社的規(guī)范[1]，危險區(qū)域的定義為在正常的操作過程中或者非正常的操作過程中能持續(xù)或者可能產(chǎn)生易燃易爆氣體的區(qū)域都應(yīng)該定義為危險區(qū)域。

危險區(qū)域的劃分標(biāo)準(zhǔn)如下：

0區(qū)：易燃易爆氣體能夠持續(xù)或者長時間存在的區(qū)域。

1區(qū)：易燃易爆氣體在正常的操作過程中可能存在的區(qū)域。

2區(qū)：易燃易爆氣體在正常的操作過程中不會產(chǎn)生，即使產(chǎn)生也只會短暫存在的區(qū)域。

根據(jù)規(guī)范所描述的危險區(qū)域的定義和劃分標(biāo)準(zhǔn)，我們在設(shè)計的初期就要注意危險區(qū)域的劃分。一般來說，在危險源（比如危險氣體管道的連接法蘭）的周圍1.5米可以定義為1區(qū)，再往外1.5米可以定義為2區(qū)。

在危險區(qū)域內(nèi)要盡量避免放置電氣設(shè)備，如果需要放置則電氣設(shè)備需要滿足相應(yīng)的防爆等級。同時我們應(yīng)該注意當(dāng)發(fā)生例如井噴這樣的緊急事件的時候，危險氣體可能會在平臺的外部彌漫，所以像內(nèi)部通訊系統(tǒng)和照明系統(tǒng)這樣在緊急情況下還要能夠使用的系統(tǒng)，應(yīng)該所有的室外設(shè)備都至少滿足2區(qū)的防爆要求。我們還應(yīng)該注意平臺的所有進(jìn)風(fēng)口與排風(fēng)口都應(yīng)遠(yuǎn)離危險區(qū)域至少1.5米，以防止危險氣體沿著風(fēng)道擴(kuò)散到生活區(qū)或者機(jī)械區(qū)域。

由于對危險區(qū)域我們有這些要求，所以我們在設(shè)計階段最開始的時候就要對那些位置與設(shè)備會是危險源有一個清晰的認(rèn)識，盡量把危險源集中布置，減少其他設(shè)備布置的難度。

在平臺上所有的主要危險源與危險設(shè)備的區(qū)域都應(yīng)配備可以檢測可燃?xì)怏w與有毒氣體的氣體探頭。探頭發(fā)出的報警信號不但要傳送到中控系統(tǒng)進(jìn)行報警，同時需要使通風(fēng)，廣播等系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的動作。探頭檢測出的可燃?xì)怏w與有毒氣體分為高濃度與超高濃度。一般為了防止誤報在檢測出高濃度氣體的時候會有兩分鐘的報警時間，如果兩分鐘勁爆還沒有解除，則會生活區(qū)或機(jī)械處所的通風(fēng)，廣播等系統(tǒng)也會進(jìn)行警報。如果檢測出超高濃度那么通風(fēng)會直接切斷，廣播等系統(tǒng)也會同時進(jìn)行警報。

綜上所述，危險設(shè)備尤其是鉆井設(shè)備和泥漿處理設(shè)備的布置，電氣設(shè)備的布置，風(fēng)口風(fēng)道的布置應(yīng)該在設(shè)計的初期就進(jìn)行綜合的考慮。

針對第二點(diǎn)特點(diǎn)，由于鉆井平臺相比于普通船舶具有人員眾多，設(shè)備復(fù)雜的特點(diǎn)，所以在我們在設(shè)計的時候都會采用防火分區(qū)劃分的辦法來進(jìn)行管控。防火分區(qū)就是將平臺根據(jù)一定的規(guī)則劃分為幾個獨(dú)立的區(qū)域，使得當(dāng)一個區(qū)域發(fā)生了火災(zāi)不能蔓延到其他區(qū)域。同樣的防火分區(qū)的劃分與之前提到的危險區(qū)域的劃分一樣，在設(shè)計的初期就應(yīng)該對其進(jìn)行充分的考慮。例如當(dāng)我們進(jìn)行設(shè)備的布置的時候就應(yīng)該考慮應(yīng)將高火災(zāi)風(fēng)險的設(shè)備盡量集中放置而不是分散布置。這是因?yàn)槲覀兊脑O(shè)計原則就是僅考慮單點(diǎn)的事故的控制，一旦發(fā)生多點(diǎn)事故造成蔓延那么首先考慮的就應(yīng)該是人員的安全，盡快做出棄船撤離的決定。分散布置高火災(zāi)風(fēng)險設(shè)備就會增加發(fā)生多點(diǎn)火災(zāi)的可能，造成更嚴(yán)重的損失。

防火分區(qū)劃分出的各個區(qū)域要求當(dāng)本區(qū)域發(fā)生火情不會蔓延到其他區(qū)域。所以根據(jù)這點(diǎn)要求，在設(shè)計的時候需要注意不同火區(qū)之前的艙壁材質(zhì)應(yīng)為A60已達(dá)到隔離火情蔓延的要求。同時不同火區(qū)之間的通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)該彼此獨(dú)立，防止火焰通過風(fēng)道擴(kuò)散到其他的火區(qū)。風(fēng)道在穿越艙壁的時候還應(yīng)該設(shè)有風(fēng)閘。風(fēng)閘的功能可以根據(jù)不同的使用目的分為兩種，防煙風(fēng)閘與防火風(fēng)閘。防煙風(fēng)閘一般用在同一個火區(qū)的不同房間之間，目的是防止火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧在不同的房間蔓延。防火風(fēng)閘一般是用在穿越A60材質(zhì)的艙壁的時候，目的是為了防止火焰沿著風(fēng)道內(nèi)部蔓延的其他區(qū)域。

在平臺的生活區(qū)與機(jī)械處所這樣的密閉空間內(nèi)都要布置感煙或感溫探頭這樣的火警探頭，應(yīng)根據(jù)探頭的探測半徑來確定探頭的位置以確保探頭的探測范圍覆蓋整個區(qū)域。由于探頭十分的靈敏，往往一根香煙的燃燒就會導(dǎo)致報警，所以為了保證平臺的日常生產(chǎn)，火警探頭往往會設(shè)置為投票機(jī)制，即當(dāng)只有一個探頭發(fā)出報警的時候，會有兩分鐘的報警時間，如果兩分鐘警報還沒有解除，則會切斷生活區(qū)或機(jī)械處所的通風(fēng)，廣播等系統(tǒng)也會進(jìn)行警報。如果兩個探頭發(fā)出報警那么說明在多個地區(qū)都發(fā)生火情，火勢已經(jīng)蔓延，那么這時候通風(fēng)會直接切斷，廣播等系統(tǒng)也會同時進(jìn)行警報。

以上兩特點(diǎn)中的危險氣體檢測和火警檢測就組成的完整的火氣系統(tǒng)。當(dāng)火氣系統(tǒng)發(fā)出信號需要關(guān)閉通風(fēng)系統(tǒng)，這里的通風(fēng)系統(tǒng)主要包括風(fēng)閘，風(fēng)機(jī)和空調(diào)。風(fēng)閘與風(fēng)機(jī)和空調(diào)之間應(yīng)具有連鎖功能，當(dāng)風(fēng)閘關(guān)閉的時候，風(fēng)機(jī)與空調(diào)也應(yīng)同時關(guān)閉，以防止風(fēng)機(jī)和空調(diào)在密閉的環(huán)境內(nèi)工作損壞設(shè)備。所以根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)的這個特點(diǎn)，在設(shè)計的時候，通常將火氣系統(tǒng)的信號發(fā)給風(fēng)閘控制箱，再由風(fēng)閘控制箱將信號再傳給風(fēng)機(jī)和空調(diào)。這里需要注意由于風(fēng)閘往往是機(jī)械機(jī)構(gòu)構(gòu)成的，在平臺長時間的服役過程中，很有可能會出現(xiàn)風(fēng)閘故障卡死的情況，在這個時候，連鎖仍然需要是有效的。即當(dāng)火氣系統(tǒng)發(fā)出信號給風(fēng)閘控制系統(tǒng)的時候，雖然風(fēng)閘卡死了沒有動作，但是依然要把信號傳給風(fēng)機(jī)和空調(diào)，實(shí)現(xiàn)關(guān)斷。

火氣系統(tǒng)除了要關(guān)閉通風(fēng)系統(tǒng)之外，還要由內(nèi)通系統(tǒng)發(fā)出對應(yīng)的報警音，在高噪音區(qū)域的報警燈柱對應(yīng)的報警燈也要亮起。根據(jù)IEC規(guī)范的要求，一般報警音分為五種，分別為棄船報警，通用報警，火災(zāi)報警，可燃?xì)怏w報警，有毒氣體報警。報警燈柱需要四種顏色的燈柱，分別為棄船報警，通用、火災(zāi)報警，可燃?xì)怏w報警，有毒氣體報警。

通過以上的這些措施，我們在危險發(fā)生的第一時間就會知道，并且防止了危險事件的進(jìn)一步擴(kuò)大。但是要消滅危險，還需要其他的一些方法。在生活區(qū)里主要是依靠便攜的滅火器這樣的消防設(shè)施。在主要的機(jī)械設(shè)備處應(yīng)該設(shè)有水淋系統(tǒng)，在應(yīng)發(fā)室和油漆間應(yīng)設(shè)有二氧化碳釋放滅火系統(tǒng)，在主發(fā)機(jī)艙應(yīng)設(shè)有FM200滅火系統(tǒng)，在泥漿池應(yīng)設(shè)有固態(tài)泡沫滅火系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的目的都是一樣的，那就是消滅危險源。這就是海上鉆井平臺主要面臨的危險和我們應(yīng)對的各種措施。在這個安全生產(chǎn)越來越被重視的年代，希望這篇文章可以起到拋磚引玉的作用，讓更多的人來重視這個問題，參與進(jìn)來，讓我們一起研究，共同探討。

參考文獻(xiàn)

[1]ABS船級社2015年規(guī)范[S].