臨時電站在海上平臺的應用分析

陳瑞寶

摘? 要：石油是現代工業的重要基石，同時也是現代生活所必須的重要戰略資源。陸上石油資源開采已經有著近百年的歷史，相對而言海洋石油開采仍處于發展階段，但是相對于陸上石油資源海上石油資源更加豐富，同時開采難度也更大。海上石油開采面臨著惡劣的自然環境，同時開采難度也更大。為保障海上石油開采的順利進行需要盡可能的克服各種復雜工況，保障海上石油開采系統的安全、高效的進行。海上石油平臺是一個復雜的系統，電力系統作為其中重要的一環需要做好維護保養，保障供電系統的安全運行。

關鍵詞：海上石油平臺;發電機組;臨時電站

中圖分類號：TM61? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）11-0163-02

Abstract： Oil is not only an important cornerstone of modern industry， but also an important strategic resource for modern life. The exploitation of onshore oil resources has a history of nearly a hundred years. Relatively speaking， offshore oil exploitation is still in the stage of development， but compared with onshore oil resources， offshore oil resources are more abundant and more difficult to exploit. Offshore oil exploitation is facing a bad natural environment， and it is more difficult to exploit at the same time. In order to ensure the smooth progress of offshore oil exploitation， it is necessary to overcome various complex working conditions as much as possible to ensure the safe and efficient operation of the offshore oil exploitation system. The offshore oil platform is a complex system， and the power system， as an important part of it， needs to be maintained to ensure the safe operation of the power supply system.

Keywords： offshore oil platform; generator set; temporary power station

前言

海上石油平臺是海上石油開采的綜合性作業平臺，其由多個模塊所組成，其中電力系統是其中的關鍵與核心。海上石油平臺在開采作業過程中在遭遇主、配電系統故障造成電力短缺時可以采用建立臨時電站的方式為海上石油平臺搭建起另一套臨時電力系統，保障海上石油平臺的正常作業。本文將結合臨時電站的特點就如何做好海上石油平臺臨時電站的設計選型、安裝調試以及后期的運營維護進行分析闡述。

1 海上石油平臺臨時電站應用的必要性

海上石油平臺臨時電站的建立是十分重要且必要的。這是由于如果在海上石油平臺中僅有主、配電系統出現問題時如無法將配電系統在短時間內修復將影響到整個海上石油平臺的正常運行，從而造成較大的經濟損失。而在海上石油平臺建立臨時電站，在海上石油平臺主、配電系統無法正常工作時完成對于海上石油平臺的電力供應將保證海上開采作業的順利進行。

2 海上石油平臺臨時電站的設計選型

海上石油平臺油氣生產設施的電力負荷容量大且電力波動也較大，受平臺空間限制與發電機功率要求僅能選擇有限燃料類型的發電機組。柴油發電機組以其良好發電效率、熱效率與燃油消耗比在海上石油平臺臨時電站中應用較多。在選定了以柴油為燃料的發電機組后，在海上石油平臺臨時電站的設計上則需要結合海上石油平臺的用電負荷、容量、使用頻率等就選用何種型號的柴油發電機進行選型設計。海上石油平臺低壓盤所承載的負載主要分為兩大類：（1）公共用電端。其所對應的臨時發電機組選型可以參照海上石油平臺應急發電機組的相關參數。（2）用于平臺鉆井設備的供電。其中絕大部分的電力主要用于供應平臺的油泵電機，在臨時發電機組的選型上應選用無刷勵磁400V/50Hz的高速增壓柴油發電機組。在確定了設備的基本類型后需要對臨時發電設備工作時的相關工作參數進行確定。臨時電站所使用的臨時發電機組需要在主、配電站故障期間進行長時間的工作，在其工作期間其負荷曲線將隨著負載電機工作特性而發生較大的變化，在海上石油平臺臨時電站發電機組參數確定過程中需要對變頻電潛泵負載特殊性進行綜合的考慮。柴油發電機組其持續輸出功率為其標定功率的90%左右，需要注意的是柴油發電機組以標定功率的75%-90%工作時將能夠使得柴油發電機獲得最佳燃油耗費比。此外，海上石油平臺所采用的變頻電潛泵在工作過程中將會在電網中產生較為嚴重的諧波雜波，進而影響到發電機組的正常使用。為保障海上石油平臺臨時發電機組的正常使用在臨時發電機組的選型過程中需要確保單臺發電機組的發電容量能夠達到配電盤下常用負載的150%及以上，并在臨時發電機組選型中充分考慮到多臺電潛泵同時工作時對電網所產生的諧波疊加影響。在臨時發電機組選型設計時，不僅要考慮到臨時發電機組的發電功率參數等滿足海上平臺的正常使用，同時還要考慮到臨時發電機組的外形尺寸、整撬布置等因素。

3 海上平臺臨時電站的安裝調試

在完成了對于海上平臺臨時電站的設計選型后，需要積極做好海上平臺臨時電站的安裝調試，用以確保海上平臺臨時電站能夠在海上平臺上發揮出良好的作用。在海上平臺臨時電站陸地準備就緒后需要對準備好的海上平臺臨時電站相關設備做好檢查、檢測，確保相關設備能夠使用要求。在對臨時電站相關設備進行檢測時著重對臨時電站相關設備的使用性、外形尺寸以及臨時電站相關設備的安全系統、超速裝置以及索具保護裝置等，除此之外還需要臨時電站安裝所需使用的耗材、備件等進行檢查，確保相關工作準備完善。如有條件可以對應用于海上平臺的臨時電站相關設備進行性能檢測，用以確保臨時電站能夠在安裝后及時的發揮其應用的作用。在將臨時電站相關設備運送至海上平臺后進行吊裝時需要充分考慮到海上平臺的吊裝能力，如果需要可以拆除臨時電站相關設備的油箱、水箱或是排煙管等附件，確保吊裝安全。臨時電站的安裝位置需要充分考慮到平臺上的空間、承載能力等，應盡量將其安裝在主甲板上具有大梁或是支撐立柱的區域，確保整撬和單位面積質量都在海上平臺甲板的承載能力范圍內。對于臨時電站的擺放在需要考慮到臨時電站發電機組的排風問題，確保冷卻熱風能力順利排出。在臨時電站運行過程中如遭遇冷卻過熱報警則意味著冷卻風機的排風風向逆風，可以在冷卻風機周邊搭建擋風墻的方式解決這一問題。保障臨時電站的正常穩定工作。臨時電站發電機組運行過程中會產生一定的振動，為避免振動傳導至海上平臺上引起共振，需要在柴油發電機組固定端加裝減震墊塊，增強發電機組的防震效果。在完成了對于臨時電站發電機組的就位后，需要將其聯入到海上平臺的供電網絡中，主動力電纜的鋪設與連接將在臨時電站安裝的工作中占據著較大的比重。在主動力電纜的連接過程中可以采用脫開電潛泵配電盤與高壓配電盤連接的方式，在完成主要電纜后，將臨時電站臨時電纜直接接入到各電潛泵盤的進線開關上口母排上，采用上述連接方式可以在不破壞海上平臺原主、配電網各級保護系統的基礎上快速的完成臨時電的接入，完成海上平臺的快速臨時電力恢復，保障生產任務的順利進行。在臨時電站接入電纜的選擇上可以選用120mm2的三相交聯聚乙烯鎧裝電力電纜，此類電纜不僅能夠滿足電力負載，同時也具有良好的安全防護，能夠保障臨時電站連接的安全性。使用6-8根上述電纜并聯接入到海上平臺的供電網中將能夠滿足海上平臺的電力供應。在電纜的布放上應盡量選擇最短的線路，并注意避開固定設備與平臺的逃生通道。對于鋪設的臨時電纜應搭建臨時的電纜橋架并使用木板覆蓋其上用以對電力電纜進行相應的保護。對于鋪設的臨時電纜需要并排平鋪固定，避免大幅度的彎曲或是交叉。對于布設的電纜要嚴格按照相應的規范施工，對于違規的部分需要及時的進行改正，避免存在安全隱患。電纜布設時應根據實際的需要配接電纜數量，并做好連接電纜的雙向隔離與掛牌標注，確保臨時電站供電的安全性。需要注意的是電纜連接固定時應檢查各連接固定部分的緊固性，避免螺母松動造成局部溫升過高進而引發安全事故。臨時電站的架設安全是第一位的，需要緊抓臨時電站的施工質量，確保臨時電站的安全運行。對于臨時電站的附屬設備，安裝時應盡量將其擺放到安全位置，比如說柴油發電機組所使用的柴油罐，應將其盡量放置在遠離熱源的區域，避免柴油罐發生火災，此外，放置柴油罐時應盡量放置在便于加油的區域。此外，柴油罐需要帶有呼吸閥、液位計等附件，便于觀察與放油。臨時電站的發電機組多采用的是并排放置方式，并車盤應放置在電纜連接的最佳位置。控制好發電機組電纜回路的路徑，通過合理的布設動力電纜確保臨時電站安全運行。臨時電站需要引入來自海上平臺中控系統的2B級關停信號，并將其連接到發電機組的緊急停車回路上，實現對于臨時電站的遠程保護。在完成了臨時電站的布設和電纜的連接后進行相應的檢查，檢查無誤后即可開始對發電機組進行空載測試，空載測試時應關閉海上平臺上位于臨時發電機組附近的煙霧和可燃氣檢測報警，這是由于柴油發電機組開始運行階段無法實現柴油的充分燃燒，其所排出的廢氣容易引發誤報，臨時電站的初步測試至少需要持續半小時以上，臨時電站運行期間注意檢查各項運行參數是否正常，如發現問題需要及時停機進行檢查，查找到異常原因并處理后方可在此啟動臨時電站的測試，只有測試合格的臨時電站才能投入使用。測試過程中還需要注意測試中控關停信號是否工作正常。在完成了對于臨時電站的安裝調試后需要積極做好臨時電站的運行維護。通過建立臨時電站日常運行參數記錄表，對臨時電站日常運行時所產生的參數進行跟蹤記錄，緊急情況下可以根據所記錄的參數對臨時電站的運行狀況進行評價，用以作為臨時電站運行維護的依據。此外，由于不同品牌的柴油發電機具有不同的運行特性，需要結合相應品牌發電機組的運行特點制定并完善發電機點檢表，用以對臨時電站的運行情況進行更全面的把控。

4 結束語

臨時電站是海上平臺的重要組成部分，其能夠在海上平臺主、配電系統出現問題時作為臨時的供電電源為海上平臺的正常運行提供運行所需要的電力。本文在分析臨時電站特性的基礎上對如何結合海上平臺的特點完成臨時電站的設計選型，并就臨時電站在運輸、安裝、調試以及維護保養等環節中所需要注意的問題進行了分析介紹。臨時電站的安全運行對于海上平臺是十分重要的，在臨時電站的運行過程中需要積極做好運行檢查、維護，確保臨時電站安全、高效的運行。

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