海洋污染物石油的危害

海洋污染物石油的危害

海洋污染物石油的危害

海洋石油污染是国际上普遍关心的一个问题。由于石油开采和炼制以及与之有关工业的发展,海上石油勘探、开采事业的兴起,海上交通运输的繁忙和油船事故屡有发生,所有这些人为的活动,使大量石油进入海洋,对海洋生物和渔业造成严重影响,那么海洋污染物石油的危害有哪些呢?由于好氧有机物污染引起的赤潮(海水富营养化的结果),造成海水缺氧,导致海洋生物死亡。

危害三:石油进入海洋环境会对水生生物的生长、繁殖以及整个生态系统发生巨大的影响。污染物中的毒性化合物可以改变细胞活性,使藻类等浮游生物急性中毒死亡。当海洋中石油浓度在

10-4~10-3mg/L时,可以对鱼卵和鱼类的早期发育产生影响。而石油的涂敷作用会导致大量的鸟类死亡。

危害四:石油中的重质组分沉入海底,还会对底栖生物造成危害。石油会渗入大米草和红树等较高等的植物体内,改变细胞的渗透性等生理机能,严重的油污染甚至会导致这些潮汐带和盐沼植物的死亡。

危害五:石油对海洋生物的化学毒性,依油的种类和成分而不同。通常,炼制油的毒性要高于原油,低分子烃的毒性要大于高分子烃,在各种烃类中,其毒性一般按芳香烃、烯烃、环烃、链烃的顺序而依次下降。

危害六:石油烃对海洋生物的毒害,主要是破坏细胞膜的正常结构和透性,干扰生物体的酶系,进而影响生物体的正常生理、生化过程。如油污能降低浮游植物的光合作用强度,阻碍细胞的分裂、繁殖,使许多动物的胚胎和幼体发育异常、生长迟缓;油污还能使一些动物致病,如鱼鳃坏死、皮肤糜烂、患胃病以至致癌。

海洋石油污染现状及生物修复研究

海洋石油污染现状及生物修复研究 摘要:简述了石油污染的来源和现状及主要危害。对生物修复的概念、类型进行详细的介绍,讨论了生物修复过程中的影响因素及恢复对策。提出了对当前和今后研究的一些建议。 关键词:海洋石油污染危害生物修复 1 引言 石油污染是与石油的发现和使用伴随而生的。目前,石油约占世界能源总量的42%(IEA1998)。石油及其产品的广泛应用,对环境产生了严重影响。据统计每年倾注到海洋的石油总量在200~1000万吨之间[1]。随着我国石油工业的发展,受石油污染的海洋面积不断扩大,污染程度也日益严重。在我国油污染也非常严重,全国每年直接排入近海的石油约10余万吨,仅渔业损失每年就达数亿元。据全国海洋环境监测网监测,我国近海油类含量超过一二类海水水质标准的海域面积已达到5.6万平方公里[2]。 由于石油的主要成分有烷烃、苯、甲苯、二甲苯等多种复杂芳香烃,这些物质毒性大,有的有致癌致突变作用,难以去除,而且会随着径流进入周围的流域和地下水,从而给油田及周围的生态环境带来了严重的环境问题。石油污染的生物修复技术由于生产费用低、不产生二次污染而被视为一项具有广阔前景的高新技术[3]。 2 海洋石油污染的来源 海洋水体油污染主要来源于海底溢油、海上石油生产、海洋运输、大气输送、城市污染水排放等。其中自然来源约占92%,人类活动来源约占8%。而对环境影响最严重的是人类活动造成的突发性溢油事故[4]。据联合国有关组织统计,每年海上油井井喷事故和油轮事故造成的溢油高达2.2×107t。大量石油瞬间溢出进入海洋环境,通过扩散、漂移等作用可对海洋生态环境以及社会造成严重破坏。 海洋石油污染按石油输入类型,可分为突发性输入和慢性长期输入。突发性输入包括油轮事故和海上石油开采的泄漏与井喷事故,而慢性长期输入则有港口和船舶的作业含油污水排放、天然海底渗漏、含油沉积岩遭侵蚀后渗出、工业民用废水排放、含油废气沉降等[1]。而造成污染的原因主要体现在:石油的海上运输频繁使海上溢油事故发生几率增大;港口装卸油作业频繁,存在溢漏油的隐患;油轮的大型化增添了发生重大海上溢油事故的可能性,提高了溢油处理的难度;海上油田石油勘探开发中的泄漏和采油废水排放等[3]。 3 海洋石油污染的危害 石油污染物进入海洋环境后,会造成多方面的危害,主要体现在以下几个方面[5]:

浅谈海洋石油平台变压器差动保护误动原因

浅谈海洋石油平台变压器差动保护误动原因 发表时间:2017-12-11T17:05:21.527Z 来源:《电力设备》2017年第23期作者:张利霞1 任冬2 [导读] 摘要:随着我国海上油气田的开发和利用,海上油气田规模在逐步扩大,海洋石油平台电力系统的供电范围也逐步扩大,对电力系统设计的可靠性要求也越来越高,而变压器是作为电力系统的重要组成部分,它的正常运行及工作是电力系统正常运行的有力保障,起了极大的积极作用。 (1湛江南海西部石油勘察设计有限公司广东湛江 524057; 2中海石油(中国)有限公司湛江分公司广东湛江 524057) 摘要:随着我国海上油气田的开发和利用,海上油气田规模在逐步扩大,海洋石油平台电力系统的供电范围也逐步扩大,对电力系统设计的可靠性要求也越来越高,而变压器是作为电力系统的重要组成部分,它的正常运行及工作是电力系统正常运行的有力保障,起了极大的积极作用。当然,在变压器的各个部件中,差动保护对其作用是非常明显的,变压器的主保护也是由它担任的。差动保护有着使用原理简单,保护范围清晰等优势,但是在差动保护的日常运行中,难免会因为各种原因而出现一些无法避免的差动保护误动现象。基于此,本文针对变压器差动保护误动原因进行了分析与探讨。 关键词:海洋石油平台;变压器;差动保护;误动原因 1变压器差动保护基本原理 1.1基本原理 一般情况下,变压器正常工作或者有区外故障发生时,由基尔霍夫电流定律可知,变压器的电流是不会发生变化的,因此,差动继电器装置是不会发生动作的。但是当变压器的内部发生故障时,变压器内部的电流就会发生故障,差动保护装置接触到的二次电流之和和故障点的电流成正相关,这时,差动继电器保护装置就会发生动作。 1.2主要作用 在海洋石油平台电力系统中变压器的差动保护装置主要对电路上的短路故障进行检测预防,该短路一般发生在双绕组变压器绕组内部和其引出线上,同时也会对变压器中的单相匝中的短路故障进行保护。电流互感器装置会接在变压器的两端,并且按循环电流的接法对二次侧进行相接,也就是说电流互感器的同极性端都向母线一侧涌入,则将同极性端子进行相连,并将电流继电器并联接入两接线之间。继电器中感受到的电流是两侧电流互感器值的差值,这也说明差动回路上进行差动继电器的连接。根据前文可知,理论上来讲,当变压器正常运行或者出现外部故障时,差动回路的电流是零。但是实际情况中,两侧机器存在系统误差,特性并不是完全一样,当正常运行或出现外部故障时,仍然会出现细小的不平衡电流Iumb(Ik=I1-I2=Iumb)经过。虽然该误差是无法避免的,但是应该确保该电流应该尽量的小,继电器的保护装置不会出现误动。当出现内部故障时,差动回路中的I2改变了以前的方向或为零,这个时候继电器中流过的电流为I1和I2之和,这个时候就会使继电器稳定的工作。 1.3保护范围 变压器差动保护的电流互感器中间的电气设备以及连接这些设备的导线构成了差动保护的范围。差动保护的操作较为简单,不需要和相邻元件之间进行配合。

石油污染对海洋的影响及解决方案

石油污染对海洋的影响及解决方案 班级:土木建筑学院建筑一班 学号:20130110130119 姓名:张美杰 【摘要】石油作为现代工业的基础,他对现代工业的作用无可替代,但他在个人类文带来方便的同时也带来的重大的污染,特别是海洋,如今,石油污染已经成为世界最大的污染源之一了.对于它的污染治理问题,现今主要有物理法,化学法,生物法三个方法.科学家预测稻壳碳这种治污方法将成为以后研究的重点 【关键词】海洋石油污染,生物修补法, 稻壳碳. 石油及其产品的广泛使用,导致大量石油进入环境, 就水环境而言,由于海上石油开采和海上漏油事故的频繁发生,因此海洋石油污染对海洋环境的影响也越来越受到广泛关注。 海洋环境中石油可分为2种来源:一是自然源;一是人为源。自然源主要是由于海洋中含油地层被抬升,导致石油渗出覆盖层造成海洋污染;人为源不仅包括海上石油开采、海上石油运输事故的漏油事故造成的污染还包括城市和工业产生的污水及海洋倾倒造成的污染。如今随着科学技术的快速发展,人为的污染越来越严重,这已经对地球的生态环境造成了重大的破坏。如图中的企鹅和海鸟。

石油是不溶于水的化合物,进入海洋中的石油会形成大面积的油膜,是大气和海洋隔绝,阻止大气中的氧气进入海水中,从而降低海水的自净能力。而且还隔绝了光的进入,使得海洋中的生物得不到能量的补充。从而影响力整个海洋生态系统的稳定。 海洋自古以来就是整个地球最大的净化系统,一旦海洋的生态系统遭到破坏,那么可以说整个地球也将处于危险之中,谁是有崩溃的危险。所以说保护海洋是我们现在面临的一个重大的问题,而保护海洋的首先要面临的问题就是石油对 海洋的破坏。 首先,石油是我们现代工业 的血液,是我们现代文明的主 要能量来源,科学家预言至少 在未来的五十年之内,石油依 旧会是人类的主要能量来源。而石油在地球上分布得又非常不平衡,在非洲的阿拉伯地区有着非常丰富的地下储备,还有大部分储备在海底。所以我们必须通过海运来运转石油。同时海底石油钻井技术也不 是很成熟。所以想从根本上解决

第二章 海洋环境污染及其危害演示教学

第二章海洋环境污染及其危害

第二章海洋环境污染及其危害 第一节概述 一、海洋环境污染 1.“海洋环境污染”的定义 人类直接或间接把物质和能量引入海洋环境,其中包括河口湾,以致造成或可能造成损害生物资源和海洋生物,危害人类健康,妨碍包括捕鱼和海洋其他正常用途在内的各种海洋活动,损害海洋使用质量及减损环境优美等有害影响。 2.特点:污染源多而复杂、污染持续性强、危害性大、污染扩散范围大。 3.危害:①损害海洋水质、污染海洋底质;②损害海洋生物;③影响海洋渔业生产的发展;④浮游生物死亡,海洋吸收二氧化碳能力减低,加速温室效应。 二、海洋污染物 1.环境优先污染物:难降解,有生物积累性、致畸形、有毒性特点。我国水环境优先污染物共有14类共 68 种优先污染物。包括:卤代烃类、苯系物、氯代苯类、酚类、硝基苯类、苯胺类、多环芳烃、酞酸酯类、农药、重金属及其化合物等。 2.海洋污染源的分类 (1)按排放污染物种类,分为有机质和营养盐污染、石油污染、重金属污染、有机化合物污染、固体废物污染、热污染和放射性污染等; (2)按污染的主要对象,分为大气、水体和土壤污染源; (3)按排放污染物的空间分布,分为点污染源、面污染源; (4)按污染物的发生地点,分为陆源型、海上型和大气型。

第二节有机物质和营养盐对海洋的污染及其危害 一、海洋有机物质和营养盐的来源和富营养化 1.来源:主要有生活污水(如,食品残渣、排泄物、洗涤剂)、农田化肥、农村家畜饲养、工业污水(如,食品、酿造工业、造纸工业、化肥工业等)以及海水养殖。 2.海洋环境中有机物质和营养盐污染会引起水域的富营养化。 富营养化的机理是:水体中含有的过量氮、磷等植物营养元素,逐渐氧化分解,成为水中微生物和藻类的营养,使得藻类迅速生长。越来越多的藻类繁殖、死亡、腐败,引起水中氧气大量减少,使水质恶化,导致鱼虾等水生生物死亡。 水域的富营养化发生在湖泊中称为“水华”,发生在海域称为“赤潮”。 3.海洋富营养化的主要原因:人口迅速增加,城市不断扩大、生活污水越来越多,处理水平低;过度的海水养殖、农业面源增加。 4.海洋水质中有机物质和营养盐的环境评价因子: ①生化需氧量 BOD5 ;②化学耗氧量 COD ;③氮、磷。 二、海洋有机物和营养盐污染的危害 1.促使某些生物(如赤潮生物、水葫芦等)急剧繁殖,大量耗氧; 2.降低了海水透明度、破坏海洋正常的生态结构; 3.促使各种细菌、病毒大量繁殖,毒害海洋生物和人类; 4.有机物分解,大量消耗溶解氧;海水缺氧,产生有毒气体,水质变差。 第三节石油对海洋的污染及其危害

浅谈海上平台的供配电技术应用

148 1?当前海洋平台电力分配系统 海上平台的正常运转离不开电力,做好海上平台供配电技术的应用有助于推动海上平台的健康发展。当前馈线式配电网和环形配电网是海上平台电力分配系统的2种方式。 1.1?馈线式配电网 馈线式配电网络在现阶段海上平台电力系统中得到了广泛的应用。馈线式配电网络由主配电板为各个用电装置或者分配电板提供电能,因此主配电板对整个电力分配系统起到了主要的控制作用。这种系统的显著优点就是馈电线路之间具有一定的独立性,即发生故障时,除故障线路以外的其他馈电线路仍正常运行。但缺点也是不容忽视的,一旦故障的发生位置距离母线较近时,故障点之后的用电负载将会失电。 1.2?环形配电网 环形配电网络是一个通过多个开关将所有的母线串联起来,从而形成环形闭合的电力分配系统。这种系统的优点是网络中的所有用电负载都具有双重保障,一条线路发生故障并不会影响该负载的正常用电,从而在一定程度上保障了供电能力的连续性和稳定可靠性。 2?智能变电站系统主要功能 在海上平台应用智能变配电技术能够提高运行效率,提高供配电系统的稳定性,为海上平台生产保驾护航。 2.1?基本功能 ①通信功能。通信功能就是通过一定的技术手段实现数据的及时有效传递。这是智能变电站系统最基础的功能。进行数据传递的过程是,开关柜、传感器等设备上产生的信息,通过连接在上面的硬接线进行数据采集,再通过各间隔智能电子设备传输到通信管理机上。这一步的所有传输都必须遵循IEC61850协议,以保障数据的一致性。最后通信管理机利用独立的l00M实时工业以太网将所需的信息进行实时传输。 ②对时功能。只有所有的设备都在同一个精确的时间系统内,才能保障系统的统一性,得以正常运行,并为后续工作提供良好基础。因此精确的对时功能是衡量变电站自动化水平的重要指标。针对不同的设备采用不同的对时模式,监控主机是SNTP网络对时,精度<50ms;其他各类智能设备是IRIG-B码时钟同步对时,精度<1ms。 ③五防功能。在线式防误操作。 ④故障管理。对系统中所有设备产生故障的所有信息进行统一管理,包括相关设备的保护状态,并进一步进行数据分析。 ⑤设备状态在线监测功能。该功能主要是利用传感器将相关设备的运行状态和智能设备的实时计算数据进行采集,从而进行实时监测。 ⑥WEB发布功能。将传感器采集到的信息进一步利用专用WEB发布计算机和专用网口传输到油田生产管理系统中,通过网页进行显示。 2.2?关键技术 为了保障海上平台供配电的连续性和可靠稳定性,在线式防误操作和设备状态在线监测2项关键技术起着至关重要的作用。首先,在线式防误操作技术:也称作在线式五防,这项技术完全替代了传统的五防钥匙和锁具,有效的避免了“误分误合”和“误入带电间隔”等故障的出现。其功能的实现主要是利用智能电子设备中的主机对增设的5个独立的防结点节点进行集中控制,并进入设备控制回路。从而实现全面、实时的五逻辑闭锁和操作命令锁定和电气操作票打开。第二,设备状态在线监测技术:该项技术主要是利用传感器、智能电子设备、监控通信网以及状态监测主机等对系统中设备的运行状态进行实时在线监测。此技术的功能是对供配电系统中的设备的运行状态进行实时监测及评估,一旦出现故障问题等特殊情况能够及时报警,以便及时维修。 3?新型环形配电系统的关键技术 直流配电保护技术是保障新型环形配电系统安全可靠性的关键技术,按其工作原理的不同,可以分为非直流断电器保护技术和直流断电器保护技术2种。第一,非直流断电器保护技术处理故障使用的主要是交流断电器和直流侧隔离开关。通过这2种设备的相互协作,首先利用直流电流突变和直流功率突变2种方法进行故障检测,一旦发现故障发生,利用握手法找到故障的发生位置,并进一步做隔离处理。但此技术也存在明显的缺点,首先非故障母线会出现短暂的失电现象,而且稳定性和速动性都不够高。直流断电器保护技术将保护区域划分为4块:交流电源、直流线路、交流负载和直流负载,如图1所示。此技术主要实现的功能有二,其一是实现过电流保护、欠压保护,这是通过对交流侧、直流侧的电流电压实时监测实现的;其 浅谈海上平台的供配电技术应用 刘冠荣 中海石油(中国)有限公司天津分公司 天津 300452 摘要:电能是海上油气平台得以正常运转的必须能源。但是由于海上平台远离大陆,导致其电力系统的独立性。这种电力系统的显著优点就是供电方式结构简单,但缺点也是不容忽视的,需要较大的资金投入,且可靠性不高。评价海上平台电力系统性能的关键指标就是其输出连续、稳定、可靠、高质量电能的能力。连续供电能力尤其是当电力系统中出现故障灯特殊情况下,最需要得到保障,从而确保不影响海上平台的正常运转。由此可见,保障海上平台电力系统的稳定可靠具有重要的意义。 关键词:海上平台?供配电?电力系统

海洋石油平台的防腐蚀

海洋石油平台的防腐蚀 一、海洋石油平台的腐蚀状况 海洋石油平台的绝大多数是用钢铁建造的。随着海洋石油工业的发展,用于开发海洋石油的平台有多种多样,既有简易的单柱平台,也有用钢量达万吨以上的巨型平台。大型平台的构造相当复杂,具有多种作业功能,造价也十分昂贵。这些平台一般都放置在离岸较远的海域里,而且多数是固定安装的。因此,它们不能像船舶那样进行坞修,维修十分困难。为了确保石油开采作业的顺利进行,保证作业人员的安全和保护环境,进行海洋石油开发的国家政府和油公司,都付出了巨大的努力来防止平台破坏。 导致平台破坏的原因有各种各样,但大多数来自海洋环境对平台的作用。这此作用可以归纳为作用力和腐蚀。腐蚀除了直接使平台构件壁厚减薄和局部出现深坑乃至穿孔,大大地降低平台的强度储备以外,它还会和交变的外力共同作用,造成平台构件的腐蚀疲劳,引发平台构件开裂,招致严重事故。设计平台时,对可能遇到的环境作用力极值都作了充分的考虑。在建造和安装中,对材料和施工质量有严格的检验。因此,防止平台破坏的重要责任,便落在了防腐蚀工作者的肩上。 海洋石油平台钢铁设施的腐蚀机理与状况和其他海洋钢结构大致相同。但远离海岸的石油平台遭受的腐蚀环境更恶劣,而且各区域间的构件由于环境条件的不同,会形式宏观腐蚀电池,使得平台整体所受到的腐蚀和单独处于各区域钢铁的腐蚀,有明显的不同,设施的维护和修复也更困难。下面对石油平台金属在海洋环境中腐蚀情况作一些补充说明。 1、海洋大气区 海洋大气中钢铁的腐蚀速度比内陆大气中要高4~5倍。在天津塘沽岸边的大气

挂片表明,碳钢的年腐蚀量为0.04㎜。渤海海中平台的实测腐蚀量超过0.1㎜/a,有的达0.2~0.3㎜/a。 2、飞溅区 不少资料都指出,碳钢在飞测区的腐蚀量达到甚至超过0.5㎜/a。渤海使用10年的钢质平台,曾测得飞溅区的腐蚀速度约0.45㎜/a,并且有不少深度2㎜以上的蚀坑。当海浪拍击平台构件表面时,混在海水中的气泡冲击构件表面,对它们的保护层有很大的破坏力。在设计飞溅区涂层时,应特别注意。 3、潮差区 海洋石油平台是贯穿海泥至大气的连续钢结构,其腐蚀特征有别于单独处于各区域的钢铁。单个挂片的碳钢腐蚀速度,潮差区比全浸区要高1~2倍,而上下连续的平台结构,在潮差区受到的腐蚀却比全浸区要轻一些。有的设计者把潮差区并入飞溅区考虑,这并不意味着潮差区的构件受到的腐蚀程度和飞溅区一样严重,而是考虑到施工、维修以及阴极保护效果等因素的影响。 4、海水全浸区 在防护措施不完善的平台上,海水全浸区发生腐蚀有时会导致严重的后果。例如渤海4号平台,在使用12年后的一次检测中,在低潮位附近发现了多处构件被腐蚀穿了的孔洞。全浸区中钢铁的腐蚀速度,一般为0.1~0.2㎜/a。 5、海底泥土区 海底沉积物是很复杂的介质,不同海区海泥对钢铁的腐蚀会有所不同,尤其是有污染和大量有机物沉积的软泥,需要特别加以注意。一般认为,由于缺少氧气和电阻率大等原因,海泥中钢铁的腐蚀要比海水中轻得多,在深层土壤中更是如此。在与海水交界的浅层泥中,也会发生如同低潮位附近那样的氧浓差电池腐蚀。

海洋石油平台微电网的建模分析

Journal of Electrical Engineering 电气工程, 2016, 4(4), 187-194 Published Online December 2016 in Hans. https://www.360docs.net/doc/a33217427.html,/journal/jee https://www.360docs.net/doc/a33217427.html,/10.12677/jee.2016.44024 文章引用: 龚华麟, 张金泉, 杨志强, 张欢. 海洋石油平台微电网的建模分析[J]. 电气工程, 2016, 4(4): 187-194. Modeling Analysis of Micro Grid of Offshore Oil Platform Hualin Gong 1, Jinquan Zhang 2, Zhiqiang Yang 2, Huan Zhang 2 1State Grid Chengdu Electric Power Supply Company, Chengdu Sichuan 2 School of Electrical and Information, Southwest Petroleum University, Chengdu Sichuan Received: Nov. 18th , 2016; accepted: Dec. 2nd , 2016; published: Dec. 8th , 2016 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.360docs.net/doc/a33217427.html,/licenses/by/4.0/ Abstract Offshore oil platform micro grid is a very important part of offshore oil platform, and its stability plays an important role in the safety of offshore oil platform. Therefore, establishing mathematical model of offshore oil platform of the micro grid and studying its stability helps monitor and access the safety state of offshore oil platform of the micro grid, and this provides early warning strategy and suggestions for the electrical engineers and management personnel operating platform and does good for improving the safe operation level of the offshore platform. These actions are of much theoretical value and realistic meaning. This paper first introduces the characteristics of offshore oil platform of the micro grid, then analyzes the main components of gas turbine, sets up the model by PSCAD, and establishes the model according to the circuit structure of the micro grid diagram. It carries out a series of simulation in different operating conditions and different motor load proportion by assuming the motor as the main load first and gets relevant conclusions. Keywords Offshore Oil Platform, Micro Grid, PSCAD, Modeling Analysis 海洋石油平台微电网的建模分析 龚华麟1,张金泉2,杨志强2,张 欢2 1成都供电公司,四川 成都 2 西南石油大学电气信息学院,四川 成都 Open Access

关于海上平台电力系统研究

关于海上平台电力系统研究 发表时间:2019-07-18T09:37:45.573Z 来源:《科技尚品》2019年第1期作者:王玮鸿[导读] 文章介绍海上平台电力系统的发展历程,分析海上平台电力系统的结构以及与陆上电力系统的不同特点,并对目前海上平台电力系统应用和研究中的问题以及相应的解决思路和方法进行研究,以供参考。渤海石油管理局渤南作业公司渤中34-1油田1引言近年来随着我国经济的快速发展以及对石油资源的需求量不断增加,我国加大了对海洋资源的开发力度,其中对于海洋石油和天然气的开发和利用过对于缓解能源危机以及促进我国可持续发展战略的实施也具有重要作用。在目前的海洋石油资源开发过程中,海上平台电 力系统是海上油气平台的主要动力来源,文章就针对海上平台电力系统进行发展、结构、特点以及存在问题的介绍与分析,对其未来的发展前景进行展望。2海上平台电力系统的发展海上平台电力系统大致经历了以下发展阶段:首先就是上世纪60年代至90年代左右,在此阶段中主要的进展就是将船舶电力技术在海洋工程电力系统中进行应用,并且已经开始给海上固定或半固定工程平台来进行供电。其次就是上世纪90年代到本世纪初,此阶段的发展就是基于海上平台电力系统的本征原理来对电气设备结构和系统设计以及运行控制进行研究。此电力系统体系也逐渐完善并且变为海上油气平台群联合供电、特大型深海工程船舶的智能化供电以及远岸海岛供电的复杂大环网。最后一个阶段就是从本世纪初至今,此阶段就是基于其基本原理来引入大量的信息化技术以及清洁能源的实验等。经历上述三个阶段的发展之后,海上平台电力系统已经成为海上大联网,并且具有综合电力推进动能、新型风能、潮汐能发电、智能化操作等特点。3海上平台电力系统的结构和特点3.1结构海上平台电力系统主要有电源、配电装置、配电电网、负载等四个部分组成,其构建初期主要是作为辅助用电以及生活用电,而投产之后就可以为钻修井模块、采油、采气、油气处理、生活用电等供电。其系统结构如图3.1所示。图3.1 海上平台电力系统结构图3.2特点与陆地油田配电系统相比,其具有以下特点:首先就是具有较小的系统容量。通常是由多台同类型的发电机并联运行,单机容量和多机容量之和都比较小,但是在某些大容量的负载启动时可能会造成电网电压和频率发生较大的变化而影响电力系统的稳定性。其次就是具有较短的电网输电线路。这主要是由于此系统中的飞的那几端电压、电网电压以及负荷电压同属一个电压等级,因此输配电装置比较简单。而且电气设备设置比较集中,所用配电线路比较短且稳定,对发电机和电网的保护也比较简单。但是应用角度偶读变频控制装置,会存在较为严重的电网谐波污染问题。最后就是电气设备的工作环境比较恶劣。其工作环境不仅温度比较高而加速绝缘老化速度,湿度也较高容易导致绝缘受潮、发胀、分层和变形,加速金属部件腐蚀以及镀层剥落,此外,环境中的盐雾、霉菌和油雾等都会降低电气设备的绝缘性能和工作性能,甚至会由于平台和船舶的冲击和振动而造成设备损坏等故障,以及由于存在各种易燃易爆的气体还存在较大的危险性。 4面临的主要问题与未来展望4.1电源控制此系统主要以燃气轮机为主要电源形式,在运行中会进行一定量温室气体以及有害物质的排放,其运营成本也比较高。因此目前针对电源控制问题各国都在寻找清洁能源引入的方法。目前比较成熟的就是大规模引入风电技术,实现燃料的节约以及系统运行成本的降低。此外还有光伏以及海洋潮流等清洁能源形式的应用。但是在这些清洁能源应用中也存在随机性、波动性以及不可控性等特点,可能会对平台电力系统的电网频率和电压稳定性造成不利影响。针对此问题相关技术人员和专家做了较多的研究,提出了用电压源变换器-高压直流传输技术(VSC-HVDC)控制策略,以及采用CMS(condition monitoring systems)专门针对海上风电机组的状态监控以及基于可靠性的运行维护等方面进行研究,实现了风电场接入之后电网运行可靠性的显著提高。 4.2电力组网目前在海洋工程规模不断扩大的形势下,传统的一台一站模式已经无法满足生产需求,这就需要针对海上平台电力系统的特殊特点对其进行统一规划和电站资源的整合,形成海上油气田群电力组网。但是在此油气田群电网系统投入运行之后也发现许多励磁涌流、发电机自激励以及海缆充电功率过大等问题,目前针对此问题也提出采用能源管理系统来解决的方案,也就是EMS(energy management system),方案来实现投资的减少以及可靠性的提高。 4.3电能质量目前海上平台电力系统中的电能质量问题主要就是谐波和过电压的问题,前者主要产生于系统中的大容量变压器、电潜泵变频器以及UPS还有钻井设备等。针对此问题,部分学者进行变频调速系统谐波模型的建立来对负载静态特性和动态特性进行分析,并通过MATLAB 对内河船舶电力推进系统谐波分析进行数字仿真,通过新型推进变压器结构设施谐波抑制的新型感应滤波技术来对谐波进行有效抑制。后者就是在目前海上石油平台规模不断扩大以及海底电缆长度不断延长的情况下逐渐出现的问题。主要表现为工频过电压以及参数谐振过电压等现象。这就需要基于PSCAD/EMTDC仿真模型的建立和计算,采用:双机带空载海缆黑启动、防止新介入的海缆长度超过临界长度以及并联器黑启动等方法来对过电压问题进行抑制。 4.4未来展望随着我国对石油资源依赖率的不断增加,目前研究人员的工作重点就是确保海上电力系统的正常动力供给,还要兼顾环保以及经济利益。在提高系统安全、稳定以及高效的同时,明确可靠性指标,加强对海上平台电力系统可靠性的研究。此外还要结合目前海上平台电力系统构成的多微网系统的特殊物理结构和工作特性,实现具有交互、合作、协商等智能特征的海洋平台电力系统的多微网协调控制。5结语

海洋石油机械防腐蚀技术分析及应用 邓辉

海洋石油机械防腐蚀技术分析及应用邓辉 发表时间:2019-09-10T14:34:14.063Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年11期作者:邓辉 [导读] 本文主要分析了海洋石油机械腐蚀原因,并在此基础上详细分析了海洋石油机械防腐蚀技术,以期可以为我国海洋石油机械防腐技术的提升做出贡献。 身份证号:41282619801115**** 摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的科学技术的发展也越来越迅速。我国的海洋石油资源丰富,而海洋石油开采机械设备在石油开采过程中会产生一些腐蚀性问题,对石油开采机械的使用寿命和使用效率有着非常重要的影响。因此,在海洋石油开采过程中要对海洋石油机械设备的防腐问题格外重视,一旦发现石油机械的腐蚀性问题,就要及时采取有效的措施去解决。下面来分析和探讨导致海洋机械发生腐蚀性问题的重要因素。 关键词:海洋石油;机械防腐蚀;技术分析;应用 引言 随着我国资源勘测工作的不断深入,能源问题得到了缓解,但是在开采资源储量巨大的海洋石油资源时,由于石油开采机械需要与水接触,导致机械设备腐蚀问题较为严重,为了保证石油开采纯度与石油开采量,做好海洋石油机械防腐工作是非常有必要的,本文主要分析了海洋石油机械腐蚀原因,并在此基础上详细分析了海洋石油机械防腐蚀技术,以期可以为我国海洋石油机械防腐技术的提升做出贡献。 1海洋石油机械腐蚀原因 在开采海洋石油过程中,由于原油中本身含有较多杂质,且石油开采含水量越来越高,因此,石油机械受到了多方面因素的影响而出现被腐蚀的不良情况,为了保证石油机械能够得到高效、安全的使用,在选择相应海洋石油机械防腐蚀技术前,就要全面了解造成海洋石油机械发生腐蚀情况的原因。 1.1氯化物造成的海洋石油机械腐蚀 氯化物是指石油原油中所包含大量水分中的盐分,在开采海洋石油过程中,由于海洋中本身氯化物占比较大,此时造成石油原油中存在氯化物成分,当企业使用石油机械开采石油过程中,就会受到原油中氯化物的影响而出现腐蚀问题。在使用石油机械开采原油时,开采企业通常所使用的机械设备会与原油中氯化物成分所接触,当二者发生表面接触时,就会造成石油机械发生程度较为严重的腐蚀。而一旦条件相对成熟,盐水即我们所说的氯化物就会分解成盐酸等属于酸性的物质,此时石油机械在与氯化物接触过程中就会发生化学反应,所产生的盐酸给海洋石油机械造成的腐蚀更为严重,在原油开采现场时,还容易发生原油开采事故,影响石油机械运行安全性与有效性。 1.2环烷酸造成的海洋石油机械腐蚀 目前,在海洋石油开采过程中,所开采的石油多以环烷酸为主,特别是在精制石油产品时,更容易产生环烷酸,它属于一种有机酸,由于该种酸性物质化学性质相对较强,当其与海洋石油开采机械接触时,就会导致铁材料所组成的石油机械受到严重腐蚀,其运行质量与安全性都会出现降低的不良情况。[1]在深入分析环烷酸后,我们可以发现该种酸性物质几乎不溶于水,而通常会溶于石油醚、乙醇、苯和烃类等物质中,因此当石油原油中含有环烷酸时,采用石油机械精制石油产品过程中就会与环烷酸发生反应,严重时还会造成石油机械中由铁材料所组成的元件发生断裂,此时石油机械安全质量得不到有效提升。 1.3硫化物造成的海洋石油机械腐蚀 基于对石油开采工作的详细分析,我们可以发现在开采石油过程中所开采的原油本身含有一定杂质,硫化物则是石油原油杂质中一项重要的组成部分,硫化物本身不会与石油机械发生反应,但是当硫化物这一杂质与海洋中的水结合后,会发生一系列化学反应,此时会生产硫化氢,硫化氢不仅是一种有毒的物质,能够溶于水,更容易溶于醇类、石油溶剂和原油中,同时硫化氢还是一种还原性较强的酸化物,能够与石油机械发生反应,造成石油机械出现腐蚀的不良情况。除此以外,由于硫化氢还具有较强的毒性,因而对石油开采人员还会产生较为严重的影响,既威胁着石油机械使用安全,也威胁着石油开采人员生命安全,因而在后期开采中需要提高对硫化物所造成海洋石油机械腐蚀原因的重视。 2海洋石油机械防腐蚀技术 目前,海洋石油机械的腐蚀问题非常严重,采取有效的海洋石油机械的防腐蚀技术是非常实际和迫切的。而我国目前在海洋石油开采机械的防腐蚀方面的技术有很多,常用的主要有将防腐材料涂抹于石油机械表面、电镀防腐、化学防腐以及缓蚀剂等。[2]以上这些海洋石油机械的防腐蚀技术是目前使用范围比较广的防腐蚀技术。下面分别分析海洋石油机械防腐蚀技术: 2.1防腐材料涂抹于石油机械表面来实现海洋石油 机械的防腐经过多次调查研究显示,很多海洋石油机械的腐蚀问题多在海洋石油机械的表面产生。结合这种常见的海洋石油机械的腐蚀问题,通常会采用在海洋石油机械的表面涂抹防腐蚀材料,以此来防止各类腐蚀物质来腐蚀海洋石油机械的表面。而现如今比较常用的海洋石油机械防腐蚀材料主要有环保耐酸防腐涂料和无机聚合物涂料这两种防腐蚀材料。[3]环保耐酸的防腐涂料能够和硫化氢等化学物发生化学反应,能够最大限度减少海洋石油机械的腐蚀性问题。而无机聚合物能够有效抑制和减少腐蚀石油机械表面的问题。此外,还可以运用一些防腐材料来覆盖海洋石油机械的表面,以此来抵抗石油机械表面的腐蚀问题。如将沥青涂抹于石油机械表面就是目前非常有效的防腐蚀方法。 2.2电镀防腐 电镀防腐蚀解决海洋石油机械表面腐蚀问题的重要技术。通过在海洋石油机械的外面电镀钨合金或者运用管接箍的方法来将酸化物与石油机械表面隔离,以此起到海洋石油机械防腐的作用。 2.3电化学技术防腐 电化学防腐蚀技术是比较强的一种防腐技术。[4]电化学防腐技术在具有足够电流的基础上,运用电流将海洋石油机械表面的电子进行转移,这样能够有效消除或者控制海洋石油机械的腐蚀性问题,减少或者降低化学物质来腐蚀石油机械表面的腐蚀性。

海洋石油污染及治理措施

海洋石油污染及治理措施 The latest revision on November 22, 2020

海洋石油污染及治理措施 石油是海洋环境最为重要的污染物之一。它不仅威胁着海洋生态安全,而且其致癌物通过在海洋生物体内浓缩蓄积给人类也会造成严重的健康危害。严峻的海洋石油污染的现实已经使其治理工作迫在眉睫。 石油的理化性质石油烃生物降解的程度取决于油的化学组成、微生物的种类和数量以及环境参数, 如温度、营养盐、陆源污染物、盐度、海流、氧含量等。石油在海水中存在的物理形式对石油的生物降解有很大影响。液态芳烃在水-烃界面能被细菌代谢,但在固态时却很难被利用。石油化学组分不同也明显地影响它们被降解的速率。在各组分中,饱和烃最容易降解,其次是低分子量的芳香族烃类化合物,高分子量的芳香族烃类化合物、树脂和沥青质则极难降解。不同烃类化合物的降解率模式是: 正烷烃>分枝烷烃>低分子量芳香烃>多环芳烃。石油烃类化合物组成成分的差异直接影响其生物降解速率,低硫、高饱和烃的粗油最易降解,高硫、高芳香烃类化合物的纯油则很难降解。 1 我国及全球海洋石油污染的现状 海洋占了地球表面积的 71%,为人们提供了丰富的生产、生活资源和空间资源,是全球生命支持系统的重要组成部分。近十年来,随着沿海河口、港湾地区经济的迅速发展,造成海洋环境污染、生态破坏等问题日益严重。海上的石油勘探与开发及航运事故中的大量溢油等庞杂的污染物进入河口、海湾和近岸海域,使得沿海海域的水质、底质和生态环境不断恶化,我国近海承受着前所未有的环境污染压力。这些有毒污染物在环境中的积累和食物链的累积效应已成为当今一大不可忽视的环境问题。目前全球面临的主要近海污染问题是石油等有机物污染、富营养化、赤潮、重金属污染、非降解垃圾污染以及放射性污染等。近年来,随着我国沿海城市的开发,使得港口码头年吞吐量逐年增加,加之港口码头水体迁移能力差,导致潮流速度减少,流向改变,水交换能力变弱,淤积速度增大,这样污染物的稀释扩散和自净作用不利,这给海洋环境带来很大的压力,近海海域石油污染亦呈增加趋势。

舰船电力系统的发展现状及发展趋势

` 舰船电力系统的发展现状及发展趋势

摘要 随着国家海洋战略的逐步展开,舰船的大型化,全电力推进发展的同时,舰船电力系统的地位也从辅助系统变成主动力系统。对电力系统的稳定新,可靠性,智能化等提出了更高的要求。为了适应这种发展趋势,一些新技术新思路随之出现。本文详细论述了智能电网在舰船电力系统中应用发展,云计算的舰船电力资源调度系统等领先技术。 关键字:智能电网云计算

0引言 进入21世纪以来,智能化和数据处理技术的优越性引起了各行业的广泛关注,随着国家海洋战略的不断推进,计算机技术被不断的运用到舰船系统的各个方面,尤其在舰船电力系统的在作用越来越重要的情况下,计算机技术对提高舰船电力系统优越性发挥了巨大的作用。 1智能电网在舰船电力系统中应用发展 1.1舰船电力系统智能电网 智能电网的概念涵盖了电网的发,输、变、配、用电等各个环节,智能电网正在给全球电力行业带来新的机遇与挑战,是2l 世纪重大科技创新和变革趋势,国外研究学者纷纷开始关注智能电网的研究和建设,以实现传统电网的升级换代及电网运行控制新思路的改革。随着舰船电力系统规模日益扩大和综合电力系统概念的提出,电力系统配置、网络结构、运行模式和控制策略等方面较传统舰船电力系统都发生了较大的改变,对供电质量、可靠性和生命力提出了更高的指标。从舰船总体角度来说,舰船智能电网是舰船综合电力系统的一个重要组成部分,舰船综合电力系统还包括舰船动力推进、高能武器发射等部分。随着技术的发展,未来舰船综合电力系统在大中型舰艇上将获得绝对的优势地位,带来舰船性能的全面提高。全电力化舰船采用综合电力系统结构形式,更加可靠、高效和灵活,并有较强的战斗力和生命力。可见,舰船电网智能化是实现舰船综合电力系统的需要和发展趋势。 1.2舰船智能电网特征 舰船智能电网的发展目标是利用现代信息技术,通信技术、计算机技术、测量技术、自动化技术等先进技术,抵御各种事故损害,提高舰船电力系统在发电侧、输变配电侧、用电侧的能源转换和传输效率,确保电网运行更安全、更可靠、更灵活、更经济,电网与负载之间能进行实施的交互信息。基于舰船电力系统的独有的特点、发展需求和目标,舰船智能电网特征主要表现为以下几个方面: 1)自愈性。自愈是电网智能化的重要标志。实时掌握电网运行状态,预测电网运行趋势,故障发生时,在没有人工干预下,能够快速隔离故障、自我恢复,避免断电事故的发生。

海洋钻井平台防腐涂装方案

海洋钻井平台防腐涂装方案 一. 海洋钻井平台采用的有机涂料防腐方法海上钻井平台涂料,在品种与长效船舶涂料有很多类似之处,海洋平台涂料保护的具体要求是:涂料与钢材表面及各道涂料之间有良好附着力,老化性能好,耐盐雾性能好,耐海水性能好,能形成适当弹性的涂层,满意的表面处理、油漆涂装和固化条件, 以及能与阴极保护配套使用等。又海洋平台涂装面积大,一般海洋钻井平台在100000平方米以上,而且从维修的观点,要求涂料使用周期越长越好。涂装配套根据腐蚀部位海洋钻井平台可分三个部位:大气区、飞溅区和全浸区。 1.海洋平台大气区的涂料保护大气区是平台腐蚀较轻微的部位,比其他部位维修方便些,但比船舶与岸边的结构还是困难得多。所选用的涂料品种亦采用高性能的。一般的涂装配套是:道数涂层干膜厚度涂层结构 1 无机锌底漆75μm 2 冷固化环氧中间漆200μm 2 丙烯酸聚氨酯面漆60μm 合计 5 335μm 2.海洋平台飞溅区的涂料保护飞溅区是海洋平台结构腐蚀最严重的区域,它经受海洋大气与海水浸渍的交替作用,海浪与冰块的冲击,锚链和水面飘浮物体的磨损,以及其它工作辅助船停靠的碰撞与摩擦。而且飞溅区在维修时表面处理进行喷砂与涂装非常困难,因此平台飞溅区的涂装设计必须考虑今后维修与涂装的方便,并适当地对钢材厚度增放一定的腐蚀余量,必须采用

高性能涂料。一般的涂装配套是:道数涂层干膜厚度涂层结构 1 无机锌硅酸盐底漆75μm 4 厚浆型环氧沥青涂料500μm 合计 5 575μm 3.海洋平台全浸区的涂料保护海洋平台全浸区的腐蚀速度比大气区严重,但比飞溅区要轻得多。海洋平台全浸区一般采用阴极保护或涂料与阴极保护的联合保护,而很少单独采用涂料保护,原因是目前防锈、防污涂料使用期限最长为5-8年左右,不可能成为海洋平台永久性的保护涂层。一般涂装配套(外加牺牲阳极保护)是:道数涂层干膜厚度涂层结构 1 无机锌底漆70μm 2 氯化橡胶防锈底漆100μm 2 防污漆200μm 合计 5 370μm 二. 海洋钻井平台采用的锌加防腐方法海洋钻井平台是海洋设施中既庞大又复杂的钢铁结构物,造价很大。一般平台要求使用期限为30-50年,并且又处于海洋恶劣环境,而且固定式平台不能象船舶一样进坞修理。因此防止海上钻井平台的腐蚀,对平台的使用与安全是一件十分重要的任务。目前海洋钻井平台钢结构常用的防腐方法是采用有机涂料配套系统(在全浸区一般采用阴极保护或涂料与阴极保护的联合保护),采用有机涂料配套系统虽然价格便宜但不能为海洋钻井平台钢结构提供长期防腐效果,同时将来维修困难,为了延长海洋钻井平台使用期限向业主和设计院推荐一种比利时ZINGAMETALL公司生产的特殊镀锌系统

海洋钻井平台防腐技术的研究

海洋钻井平台防腐技术的研究 摘要:海洋钻井平台的防腐技术一直是海洋工程长期面临的一个问题,特别是 在钻井平台使用环境较为恶劣的地区,维护保养费用一直是笔较大的支出,维护 不好容易造成设备使用周期缩短,甚至导致生产事故。本研究提出了新型防腐技 术的应用,以期提高钻井平台的防腐蚀能力,延长其使用年限。 关键词:海洋钻井平台;防腐技术;研究 前言:海洋覆盖了地球表面的71%左右,当今世界,人类的生产生活离不开 海洋,海洋产业已经成为重要的经济支柱。在油气资源开发领域,陆地油气资源 逐年下降,海洋油气是未来发展的希望。海上平台是一种海上大型工程结构,其 钢结构长期处于高盐雾、高潮气、高速率腐蚀的海洋环境中,还要受到海水及海 洋生物的侵蚀。为了保证油气田生产的安全运行,做好海上平台的防腐工作十分 重要。 1海洋工程与腐蚀 海洋工程的实施过程非常的复杂,并且对于技术水平的要求较高,为保证海 洋工程顺利开展,需要对工程的安全性以及稳定性进行有力地保障,使其能够为 海洋石油开采工作奠定一个坚实的基础。 腐蚀作为现阶段我国海洋工程中所面临的最常见也是最为严重的一个问题, 受到了越来越多人的关注。腐蚀是由于金属材料受环境的影响,在化学或电化学 的作用下引起结构的变质和破坏,在钻井平台中使用的多半是钢铁材料,钢铁材 料属于铁基,在氧和水的作用下形成含水氧化物,这种腐蚀的产物通常称为铁锈。大气区、飞溅区以及内部、外部全浸区等是海洋钻井最常出现腐蚀现象的区域。 为解决容易发生腐蚀现象的这一问题,需要对海洋环境涂装系统进行不断地改进,为海洋工程涂装防腐设计的应用与发展奠定一个良好的基础。 2海洋钻井平台遭受腐蚀的原因分析 现阶段我国海洋钻井平台出现腐蚀情况的具体原因有以下几点: 2.1环境因素影响 海洋钻井平台设施的腐蚀主要分为四个区域:大气区、飞溅区,外部全浸区 和压载水舱(内部全浸区)等,外部全浸区也包括海底设施(采油树、管汇等)。大部分海洋钻井平台位于海洋石油平台设施水面以上的大气区,主要面临的就是 海洋环境(高湿度、高盐分、长时间阳光暴晒)带来的腐蚀,在海洋大气环境中 钢铁的腐蚀速率相比陆地要高出4~5倍,处于大气区的平台一般用涂层进行保护,相对其它区域维修比较容易,施工成本较低;少部分位于外部全浸区和压载水舱,在防腐措施不完善时容易受到海水环境(海水的深度、温度、溶解程度等)的影响,从而导致严重的后果,维修比较困难、维修作业有时需动用大型施工船舶, 维修作业成本巨大,处于全浸区和压载水舱的工艺管线一般用涂层加牺牲阳极进 行保护;极少数管线位于飞溅区,经常遭受潮汐和海浪的冲击以及海生物的侵蚀 和腐蚀,其腐蚀速率约为全浸区的3~5倍,在防腐措施不完善时发生的腐蚀程度 最为严重。 2.2流体介质因素 海洋石油平台流体介质中的多相组分如固体颗粒、微生物、海生物以及CO2,H2S、CL-等物质含量以及流体介质的物理特性(如温度、压力、流动状态等)是 导致海洋石油平台产生内部腐蚀的关键因素,根据流体介质性质的不同,内部腐 蚀的速率不一,危害程度也不同,危害严重的会导致工艺管线腐蚀穿孔、油气泄

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