海洋石油941平台就位文昌8

海洋石油941平台就位文昌8
海洋石油941平台就位文昌8

海洋石油941平台就位文昌8

摘要:根据海洋石油941平台桩靴结构和文昌8-3e油田海域海底土特性,利用石油大学和api两种自升式平台桩靴承载力计算模型,对该海域进行了自升式平台插桩深度预测研究。研究表明,海洋石油941自升式钻井平台在文昌8-3e油田海域的插桩深度预测在4.5m处可能站住,但存在穿刺风险,若发生刺穿会在6.85m前站稳,海洋石油941自升式钻井平台可以在海域进行插桩及后续钻完井作业。

关键词:海洋石油941 自升式桩靴承载力插桩深度刺穿

海洋石油941钻井船是中国海洋石油总公司一艘新建的钻井平台,在南海西部区域作业时曾经发生过一些复杂情况,给海上钻井作业带来很大的风险和安全隐患。文昌8-3e油田海域水深达到123m,这个深度也是海洋石油941自升式钻井平台极限作业水深,因此需要开展插桩深度预测研究来评价该钻井平台能否在海域进行钻完井作业。本文应用了石油大学计算模型并综合api计算模型进行文昌8-3e油田海域自升式平台插桩深度预测。通过预测确定了海洋石油941自升式钻井平台在文昌8-3e油田海域作业的插桩深度,该预测值将在钻井平台适应性分析中起到至关重要的作用,并对桩腿刺穿风险进行了分析,为后续钻完井安全提供保证。一、自升式钻井平台插桩深度预测模型研究

在桩腿的插入过程中,桩端阻力来自桩尖(桩靴)向下穿透土层时直接冲挤土体的反作用力;桩侧阻力来自于与桩身接触的土体对

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。

浅谈海洋石油钻井平台安全生产管理(标准版)

( 安全论文 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 浅谈海洋石油钻井平台安全生 产管理(标准版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.

浅谈海洋石油钻井平台安全生产管理(标 准版) 和平年代,人们最关注的问题是什么?应该是安全问题。安全需要是人类生存和发展中仅次于生理需要的基本需要,在中国现阶段,生理需要基本得到满足的条件下,人们更加关注安全问题应该是顺理成章的。而安全问题在生产领域尤为突出,在此,笔者结合自身多年的工作经验,蜻蜓点水般谈谈海洋石油平台的安全生产管理。 海洋石油钻井平台用于海洋石油的勘探与开发,是一条特殊用途的船舶,因此除了要配备作为船舶的几乎所有系统(如动力系统、锚泊系统、起浮压载系统、通信系统、消防系统等)与设施(如救生设施、生活污水处理设施、油污水处理装置设施、垃圾处理设备设施等)外,还要配置满足其特殊功能专业系统装备,如钻井要用到

钻井绞车、顶驱、泥浆泵;处理泥浆需要配浆设备(配浆漏斗、配浆泵、搅拌器)、三除设备(振动筛、除砂器、除泥器、除气器);物体吊运需要用到各种起重设备如吊机、行车、铲车、气动和手拉葫芦;井控需要防喷器、导流器;监控检测需要硫化氢检测设施、摄像检测设备、泥浆池液面检测设备;对于半潜式或浮式平台还需要升沉补偿器、张紧器等设备系统。整个钻井作业过程还要涉及到录井、测井、下套管、固井等花样繁多的作业,这其中使用或设计到的设备设施更是五花八门。以上所列举的设备中有起重设备、锅炉、压力容器、压力管道等国家法律规定的特种设备;对于有的设备的使用和操作还需要起重工、电工、电焊工等特殊工种;在设备上或作业过程中还要用到危险化学品,如电气焊用到的氧气乙炔、防喷器控制系统和泥浆泵中要用到氮气以及试油时点火用到的液化石油气等压缩气体和液化气体属于危险化学品中的第二类,处理井底事故时爆炸松扣或爆炸切割工艺要用到的爆炸品属于危险化学品中的第一类,配置泥浆中用到的烧碱和蓄电池中用到的酸或碱液属于危险化学品中的第八类腐蚀品。其它几类危险化学品在平台上也

全球海洋平台及中国自升式平台概述0842813409曹剑锋今年10月

全球海洋平台及中国自升式平台概述 0842813409 曹剑锋 今年1-10月,航运业持续低迷,BDI指数仍在低处徘徊,许多中小型船厂面临破产风险,大型船厂纷纷转向海工市场,今天就来说说海工装备的重头戏——钻井平台。 一、全球海洋钻井平台市场发展迅速 过去几十年,石油工业从浅海到深海再到超深海不断扩张。海洋油气总产量占全球油气总产量的比例已从1997年的20%上升到目前的40%以上,其中深海油气产量约占海洋油气产量的30%以上。在世界已发现的油气可采储量中,海洋油气约占41%。一些海域尤其是深海和北极地区的勘探程度还很低,因此海洋油气资源的潜力仍然很大。 海洋油气的产量和储量一直保持较快增长,也带动了海洋钻井平台市场的发展。上世纪四十年代驳船首次用于近海勘探钻井,1956年出现了钻井船,1961年半潜式钻井平台问世。目前海洋钻井平台大致可以分为8类,即钻井驳船、钻井船、内陆驳、自升式钻井平台、平台钻机、半潜式钻井平台、座底式平台和钻井模块。根据RIGZONE网站统计,截至2009年9月,全球海洋钻井平台总数(包括商用平台和非商用平台)达到1249部。 海洋钻井平台的作业能力也发展迅速,目前深水钻井平台的最大作业水深已经达到3600米(12000英尺),最大钻井深度达到11800米(39000英尺)。例如,Noble公司新建的半潜式平台Danny Adkins和Frontier Drilling公司的Bully Ⅰ和Bully Ⅱ钻井船等都达到了这种能力。随着作业水深能力的不断进步,深水的定义也在不断扩大。1998年以前,水深大于200米就认为是深海,1998年以后深水定义扩大到300米,而现在国际上认为水深大于1350米(4500英尺)才为深水。 目前,全球共有约143家公司从事海上钻井,其中海上钻井承包商大约90家,其余为综合性石油公司。钻井承包商中拥有5部钻井平台以上的约50家,拥有作业水深能力超过600米的钻井平台承包商43家;另外一些综合性公司以及巴西、印度、俄罗斯等国家石油公司也拥有相当数量的海洋钻井平台,但几乎不参与市场竞争。目前,我国只有中海油田服务股份有限公司(COSL)一家真正参与国际钻井平台市场竞争,但仍以浅海和中深海钻井平台为主,虽然目前已开始深海钻井平台的建造,但我国海洋钻井装备的发展已落后于美国、挪威、巴西等国家。 二新建钻井平台市场情况 在金融危机爆发前几年的高油价时期,钻井平台公司在利益的驱动下,带动了新一轮的建造钻井平台的高峰,从2007年开始新建平台的订单数量不断增长。此外,一些造船厂根据以往的经验和自身对经济形势的乐观估计,除了建造承包商委托的钻井平台之外,自己也建造了一部分投机性的钻井平台。 2009年3月,ODS-Petrodata根据当时的新建平台订单和在建情况统计,预计到2012年底之前,将有71部新建的自升式平台和91部浮式平台交付使用。金融危机对平台市场的一个积极影响是,这些新建平台的上市可能会加速平台市场的更新换代,一些老旧的平台将退役。据ODS-Petrodata预测,到2012底自升式平台和半潜式平台的平均年龄都将明显下降。 这些新建的自升式平台的作业水深范围在300430英尺之间,而新建的浮式平台主要针对7500英尺以上的超深水。其中80%以上的新建半潜式钻井平台的作业水深能力在7500英尺以上,而新建钻井船的作业水深能力几乎全部在10000英尺以上。 平台的建造成本近几年也大幅攀升,同样标准的自升式平台在2008年底的造价(名义价格)是2003年的3倍左右;深水浮式平台在1998-2003年的建造周期内,名义价格在2

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/3216923663.html,/journal/jee https://www.360docs.net/doc/3216923663.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/3216923663.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

海洋平台

海洋平台的现状和发展趋势 作者:荆永良 引言 海洋平台对海洋资源的开发和空间利用的发展,以及工程设施的大量兴建,对人类文明的演化将产生不可估量的影响。 正文 1、海洋平台技术概述 海洋工程项目是一个庞大的科技系统工程,而主要针对海洋石油开采而言的海洋工程装备包括油气钻采平台、油气存储设施、海上工程船舶等。这其中的海洋平台是集油田勘测、油气处理、发电、供热、原油产品储存和运输、人员居住于一体的综合性海洋工程装备,是实施海底油气勘探和开采的工作基地。 海洋平台结构复杂、体积庞大、造价昂贵,特别是与陆地采油设备相比,它所处的海洋环境十分复杂和恶劣,台风、海浪、海流、海冰和潮汐还有海底地震对平台的安全构成严重威胁。与此同时,由于环境腐蚀、海生物附着、地基土冲刷和基础动力软化、构件材料老化、缺陷损伤扩大以及疲劳损伤累积等因素都将导致平台结构构件和整体抗力逐渐衰减,影响平台结构的服役安全性和耐久性。因此,海洋平台的设计与制造只有在一个国家的综合工业水平整体提高与进步的基础上才能完成。 2、海洋平台的类型分类 (1)、按运动方式可分为固定式与移动式两大类(如图) (2)、按使用功能的不同可分为钻井平台、生产平台、生活平台、储油平台、近海平台等。 3、海洋平台的发展及现状 3.1国内海洋平台的发展及现状 我国海洋工业开始于60 年代末期,最早的海洋石油开发起步于渤海湾地区,该地区典型水深约为20 m。到了80 年代末期,在南中国海的联合勘探和生产开始在100 m 左右水深的范围内进行,直到现在,我国的油气勘探和开发工作还没能突破400 m 水深。近年来,石油、石油化工装备工业以我国石油和石油化工工业为依托,取得了长足的发展。尤其是近年来世界各国对石油能源开发的重视和原油价格的飚升,更是极大拉动了国内海上平台设备制

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

浅谈海洋石油平台电气设备防爆措施

浅谈海洋石油平台电气设备防爆措施 发表时间:2019-01-16T11:24:27.200Z 来源:《电力设备》2018年第26期作者:薛成平 [导读] 摘要:近年来,随着我国海洋石油事业的发展,各种海洋设备数量逐渐上升。 (中国石油集团海洋工程有限公司天津分公司天津塘沽 300451) 摘要:近年来,随着我国海洋石油事业的发展,各种海洋设备数量逐渐上升。这其中尤其是以电气设备为主,并且是确保海洋作业安全的关键点之一。随着全社会对安全意识的提高,人们对机械电气设备的安全因素的考虑也逐步加强,海洋石油平台是一个特殊的作业环境,活动范围相对封闭,作业过程中人和设备会触及到易燃易爆性气体,故石油平台电气设备的防爆性能和防爆措施就显得格外重要。 关键词:海洋平台;电气设备;防爆措施 一、电气设备防爆区域的划分 1、爆炸是物质由一种状态迅速转变成另一种状态,并在瞬间放出大量能量,同时产生具有声响的现象,是一种极为迅速的物理或化学的能量释放过程。爆炸必须具备的三个条件:(1)爆炸性物质,(2)空气和氧气,(3)点燃源。 2、爆炸区域的划分: 1)爆炸性气体环境:0区:爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的场所。1区:在正常运行时,可能出现爆炸性气体环境的场所。2区:在正常运行时,不可能出现爆炸性气体环境,如果出现也是偶尔发生并且仅是短时间存在的场所。 2)可燃性粉尘环境:20区:在正常运行过程中可燃性粉尘连续出现或经常出现,其数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物和/或可能形成无法控制和极厚的粉尘层的场所及容器内部。21区:在正常运行过程中,可能出现粉尘数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物但未划入20区的场所。 二、海洋平台电气设备的使用 海洋平台电气设备的应用结合外部环境因素及应用条件进行综合考虑分析。海洋平台电气防爆设备不完全都是防海浪、风雨设备。其结构和外壳还要充分适应周围的环境。相关规定曾指出,不同电气设备的外壳防护都有明确的规定。而防爆设备的使用条件包括:船舶电源、电压及频率的波动。船舶电网的波动幅度较大也比较频繁,按照相关规定,交流电压的电网电压波动要达到+6%-10%。 三、海洋平台防爆电气设备的分类 海洋电气防爆设备一般有以下几种类型: 1、增安型:此型号的电气设备在结构和类型上都有很大安全保障,在运行过程中不会出现电弧、火花等带有爆炸型危险因素的存在,降低了爆炸的可能性。 2、本质安全型:在海洋平台电气设备运行过程中利用限制电流和电压等方法,即使在发生故障都不会出电火花和热效应,因为点燃爆炸性气体没有达到爆炸的规定范围。 3、隔爆型:此类电气设备实现隔爆是通过对止内部零部件点燃外部爆炸性气体的外壳进行阻止。隔爆外壳的机械强度十分强,爆炸时所造成的冲击和压力都可以承受,外壳的各个结合面的配合间隙都很小,间隙内部的火焰向外壳外部传递能够得到阻止。 4、正压通风型:外壳内部之所以接受不到外部易燃、易爆气体的冲击,则是因为正压通风型设备通过采取措使外壳内部在接受大气时产生了一定的正压,以此来达到防爆的目的。 5、防爆冲砂型:防爆充砂型电气设备与防爆充油型防爆电气设备相似,前者是将所有的带电零部件都放置于细颗粒装的填充物,使不会产生电弧或电火花点燃外部爆炸性气体。 6、防爆充油型:电弧的零部件可以通过此电气设备都沉浸在油中,之后通过其他技术手段来保护不产生电弧的所有带电零部件,以此来阻止点燃油面上可能存在的爆炸性气体。 四、海洋平台防爆电气设备常见的安全隐患 1、选型错误 防爆电气设备应该根据不同的危险等级和类别来进行选型,一般在对平台的检查的过程中发现错误较多的地方则是在系统中部分电气设备选型方面。如在爆炸性气体环境采用粉尘环境用设备,Ⅱ类环境采用I类设备,上述都是典型的选型错误。所安装环境如果不能配备正确的设备,有效防爆的目的则不能完成。 2、防爆电气产品本身存在安全隐患 比如防爆电气设备外壳出现破损现状,防爆电气产品铭牌缺失或者模糊不清,防爆增安复合型产品的隔爆腔和接线腔的隔离密封填料不符合要求。 3、设备使用不当造成的安全隐患 在对用于爆炸危险性环境中非防爆电气设备检查过程中,常常发现危险区域现场施工人员使用的手工具、温湿度传感器、仪表、电动工具等都是非防爆电气设备。而在危险区域使用上述物品会导致直接构成安全生产隐患,严重造成人员财产双亡。 4、使用防爆电气设备未经批准 海洋平台电气设备中的防爆设备往往的使用的过程中工作人员未能按照相关标准来操作,有些甚至对设备擅自更改。如将光源换成更大功率的,设备的温度组别就会受到影响,如果最高温度组别高于周围环境,此光源很可能会成为引爆周围环境因素,成为爆炸点,造成爆炸事故,后果不堪设想。 5、防爆电气设备隔爆间隙超差 考量隔爆型电气设备的重要参数之一则是隔爆型电气设备的隔爆间隙,也是保证设备不传爆的重要因素之一。隔爆型电气设备在海洋平台上由于采购验收程序不够规范,存在大量漏洞,尤其在后期使用过程中环境的间接影响,使隔爆间隙超差成为海洋电气设备防爆中最常见的问题之一。 6、防爆型电气社设备隔爆面严重锈蚀 海洋平台电气防爆设备中最常用的就是防爆型电气设备,而影响设备隔爆型能的关键因素在于隔爆面的粗糙度和清洁度。设备在很大程度上会因为严重腐蚀的隔爆面而失去防爆性能,海洋平台上隔爆面腐蚀缺乏正常维护,长此以往也成为设备出现的问题之一。

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。

海洋平台结构课程设计

中国海洋大学本科生课程大纲 一、课程介绍 1.课程描述: 海洋平台结构课程设计是针对船舶与海洋工程专业本科生开设的工作技术教育层面必修课。本课程通过实践环节,完成具体典型导管架平台的总体设计思路训练,包括海洋环境计算及工程简化、桩基础承载能力计算、导管架结构整体强度及刚度分析,设计计算书撰写和工程图纸表达。通过本课程的实践,使学生能够综合运用海洋平台结构及相关专业课程学习的基础理论和方法,系统完成结构分析计算,提高设计分析和工程表达能力。 2.设计思路: 本课程以海洋平台结构设计的基本过程为主线,结合先修课程中学到的环境荷载计算、桩基承载力验算、结构整体强度分析、CAD制图等基础知识,使学生将掌握的海洋平台结构设计理论知识应用到实际设计和验算中,通过实际设计检验学生对于基础知识的把握,加深学生对理论知识的理解。课程内容包括三个模块:目标平台调研、相关数据计算与分析、计算书编写及工程表达。 - 1 -

(1)目标平台调研: 该模块需要学生熟悉海洋平台设计的一般步骤,对目标平台进行参数和各项性能指标的调研,确定课程设计的各项数据标准。 (2)相关数据计算与分析: 根据已确定的主尺度,对结构在选定工况下的其他参数进行计算,主要分为:海洋环境荷载计算、基础承载力计算、结构整体强度分析。其中,海洋环境荷载计算为在选定海域环境条件下,对风、波浪、海流、冰荷载的计算,并且针对选定工况进行分析;基础承载力计算要求学生掌握桩基轴向承载力验算方法;结构整体强度分析主要包括设计目标平台在外荷载作用下的应力校核及位移校核方法。 (3)计算书编写及工程表达: 本模块中,学生需要学习并完成计算书的编写,掌握目标平台设计资料编写,并且通过专业分析软件完成平台的响应输出分析。最终上交课程设计纸质报告。 3. 课程与其他课程的关系 先修课程:海洋平台结构、钢结构设计基本原理。本门设计课程与先修课程密切相关,只有掌握了先修课程中的理论知识和设计方法,才能够在海洋平台结构设计中加以综合应用,设计出符合规范标准的结构。 二、课程目标 本课程的目标是培养学生从事海洋工程结构设计的基本技能,使学生对海洋工程设计中的标准和规范加以熟悉,对海洋平台结构以及其他先修课程中的理论知识进行综合运用。到课程结束时,学生应能: (1)熟练应用海洋平台结构设计中的相关规范和标准; (2)完成具体目标海洋平台的总体设计以及输出响应特点分析及校核; - 1 -

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。

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