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阴极保护在海洋平台上的应用_曹永升

阴极保护在海洋平台上的应用_曹永升
阴极保护在海洋平台上的应用_曹永升

化学工程与装备 2013年 第8期

180 Chemical Engineering & Equipment 2013年8月

阴极保护在海洋平台上的应用

曹永升,史勋汉,孙为志,王 沙,赵 晨

(海洋石油工程股份有限公司,天津 300451)

摘 要:本文通过分析对海洋平台所处环境的分析以及阴极保护的工作原理介绍,研究了阴极保护在海洋平台的腐蚀防护中的应用,分析了两种阴极保护的特点及其在海洋平台防腐工作中的应用情况和取得的效果。

关键词:阴极保护;海洋平台;腐蚀;防腐

1 概述

海洋平台是海上石油开采的主要装置。随着海洋石油开发逐步向深海迈进,海洋平台的体积也逐渐加大,结构日趋复杂,投资日益增高。并且海洋平台及其辅助设施都是由复杂的钢结构组成,长期受到海洋环境中着海水的侵蚀。因此,如何加强平台结构的腐蚀防护、有效地控制平台钢结构的腐蚀,提高其使用寿命、保障生产运行的安全成为人们关注的焦点。而阴极保护作为一种腐蚀防护方式,已广泛应用于各种环境的金属防腐实践中,这其中也包括海洋平台的腐蚀与防护。

2 阴极保护原理

阴极保护其实质是对阴极金属进行保护,防止金属结构的腐蚀。通常我们把金属与周围的电解质发生反应、从原子变成离子的过程称为腐蚀。腐蚀的危害性极大,世界上每年生产的钢铁中约有10%的钢铁因腐蚀而变成铁锈,大约30%的钢铁设备因为腐蚀而损坏。这样不仅造成了极大的材料浪费,还会导致停产、人生伤害和环境污染等严重的生产事故。据统计,有些国家由于金属的腐蚀造成的直接经济损失约占国民生产总值的2~4%。金属腐蚀发生的根本原因是金属热力学性质上的不稳定性造成的,即金属本身较其他某些化合物(如氧化物,氢氧化物,盐等)原子处于较高的自由能状态,使得金属极易失去电子而被氧化,这种倾向在相应条件具备时,就会发生金属由单质向化合物的转化,即发生了腐蚀。金属和金属的腐蚀主要是化学作用或电化学作用引起的,有时还包含了机械作用﹑物理作用及生物作用。

阴极保护一种用于防止金属在电介质中发生氧化还原反应的电化学保护技术,其基本原理是利用金属活性较大金属作为牺牲阳极、被保护金属作为阴极,或者是在被保护的金属表面施加一定的直流电流,从而使氧化还原反应不在阴

极金属上发生,进而达到保护阴极金属的目的。也就是利用牺牲阳极材料或辅助阳极的腐蚀来替代被保护金属结构的腐蚀,从而使被保护结构的金属的使用寿命得以延长,进而提高设备等的安全性和经济性。

根据阴极供电电流的提供方式不同,阴极保护可分为牺牲阳极保护和外加电流保护两种。

(1)牺牲阳极阴极保护。牺牲阳极阴极保护就是将电位更负,即金属活性较大的金属作为原电池的阳极,与被保护的金属相连,通过电负性金属或合金的不断溶解消耗,向被保护的金属提供保护电流,使处于电解质中的金属电子转移到被保护的金属上去,使得整个被保护的金属处于一个较负的相同的电位下,使阴极部分的金属免受腐蚀,达到保护的目的。这种保护方式简便易行,不需要提供外加电源,并且很少产生腐蚀干扰。牺牲阳极保护原理见图1。

图1 牺牲阳极保护原理图

(2)外加电流阴极保护。外加电流阴极保护就是指利用外加直流电源和辅助阳极,将外部交流电转变成低压直流电,通过辅助阳极将保护电流传递给被保护的金属,使其产生阴极极化,使被保护的金属结构电位低于周围环境电位。也就是通过给金属补充大量的电子,使被保护金属处于电子

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过剩的状态,使得金属表面的各点达到同一负电位,从而避免金属原子因失去电子而变成离子溶与溶液。外加电流保护原理见图2。

图2 外加电流保护原理图

3 阴极保护的应用

阴极保护技术起源于160多年前,到70年代初日趋完善。我国早期颁布的行业标准SYJ7-84中就已规定油、气集输管道必须采用阴极保护技术。油、气管道建设过程中对其实施阴极保护是必不可少的,要求都要符合石油天然气行业标准SY/T 系列规范。实践证明,采用阴极保护进行金属的腐蚀防护投资少、效果好,经济效益及社会效益非常明显。

阴极保护技术是防止海洋平台钢结构腐蚀的一种重要方法,实践证明,阴极保护可以有效地延长海洋平台的使用寿命。其中利用电极电位比被保护金属电位低的金属或合金作为阳极的牺牲阳极保护技术,只是通过少量的有色金属材料的消耗,就可以完全的保护被保护金属免于腐蚀,这种方式相对于外加电流保护技术简单易行,不需外加电源,也不干扰邻近设备和装置,不需要由专人的管理,只需将金属活性较大的金属和被保护金属连接起来形成腐蚀电极,就能使阴极金属而得到保护。通过阴极保护,不但能够使钢材的普遍腐蚀得到有效的抑制,而且电位控制得当,还可以使钢材的疲劳值接近于空气中的状态。阴极保护还能够有效防止结构节点等高应力部位以及焊接热影响区的疲劳裂纹等的点蚀危害。同时阴极保护过程中反应时所产生的石灰质层还可以填塞疲劳裂纹,能够有效减缓裂纹的生长速度。

在平台的设计与制造过程中,位于海水全浸区和海泥区的海洋平台结构的腐蚀与防护都是利用牺牲阳极保护技术,而不是采用防腐涂层。因为必须充分考虑水下金属结构的防腐涂层的耐久性,以及防腐涂层维修、维护的难度,进行充分的技术及经济对比。

在海洋平台下水之初,阴极保护过程处于初期极化阶段。在这个阶段,要使牺牲阳极能够起到保护的作用,就要给牺牲阳极提供很大的初期极化电流,在深海或者海水温度较低的环境中所需电流更大;随着阴极保护逐渐进入平稳期,对维持电流的需求将会大大降低。通常初期极化所需的电流是维持电流的3-5倍。随着海洋石油开发逐步向深海推进,阴极保护的设计也不尽相同,这是由深海与浅海的环境条件的差异所导致的。影响深水区内阴极保护的设计的环境因素主要有以下几点:海水温度、海水盐度、海水的溶氧度、海水的PH 值以及海水流速等,其中海水温度以及海水的PH 值的影响最为显著。由于钙产物膜在深水中不稳定,为了使钢结构的极化能够更加的充分,就需要提供更高一些的阴极保护的设计电位。牺牲阳极的材料选择是另外一个影响阴极保护设计的重要因素,鉴于海洋环境十分恶劣,所以平台结构所需要的牺牲阳极材料的寿命要较长,这使得铝阳极成为在选择海洋平台钢结构的阴极保护的阳极材料时,铝阳极成为了首选。目前在铝中同时加入锌和锢元素的铝阳极(At-Zn-In)是国内应用最为广泛的,其中的锌和锢元素能够对铝的活化产生有利的影响,从而使铝合金的电化学性能得以改善,在海水中AI-Zn-In-Cd 合金阳极因其具有极化率小、表面溶解均匀、电位稳定、腐蚀产物可自行脱落、电流效率可达85%等优点,而被广泛地应用于海水中的阴极保护技术上。 4 结论

多年的工程实践表明,阴极保护技术在海洋平台上的应用取得了较好的效果,延长了被保护结构的使用寿命,有效降低了海洋平台结构因金属腐蚀而造成的结构破坏,提高了海洋平台生产的安全性和经济性。

参考文献

[1] 侯保荣. 海洋腐蚀环境理论及其应用[M]. 科学出版社,

1999.

[2] 田永奎. 金属腐蚀与防护[M]. 机械工业出版社,

1995.

[3] 常 炜, 海上平台阴极保护设计优化//九八三新三化成

果论文汇编[C]. 1998.

[4] 姚 平, 鲍 祺, 王洪仁, 等. 中国南海东方气田海上

平台水下钢结构腐蚀与防护研究[J]. 全面腐蚀控制, 2010(01).

管道阴极保护

第一章管道阴极保护 一.电化学腐蚀原理 金属在电解质溶液中由于电化学作用所发生的腐蚀称为电化学腐蚀.他是金属腐蚀中最普遍的一种形式,这种形式发生在金属和电解质溶液接触而且相互作用的时候,其最明显的特征是它必然有电流的流动 金属电化学腐蚀原因是金属表面产生原电池作用,或外界电源影响使金属表面产生电解作用所引起的破坏.把两种电极电位不同的金属放在电解液中,即成为简单的原电池,若用导线将两种金属连接起来,则两个电极间有点位差存在而产生电流.例如将锌板和铜板当做两极,插入装有稀硫酸溶液的同一器皿中,并用导线连接,如图1----1所示.由于双电层原理Zn/Cu各自在溶液中建立电极电位,但Zn得电极电位较负,所以不断失去电子,变成Z n2+,离子溶解到电解质溶液中区。锌板上多余的电子则沿导线由锌板流到铜板,铜板上不断地有来自锌板的电子和溶液中得氢离子中和放电。 在原电池外部电子E由锌板流到铜板,则电流方向由铜板到锌板。 在原电池内部电流方向是从锌板流入溶液,再由溶液流入铜板。电极电位比较负的锌板称为阳极,电极电位比较正的铜板称为阴极。 在电解质溶液中,金属表面上的各部分,其电位是不完全想的的,点位较高的部分形成阴极区,电位低得部分形成阳极区。这便构成了腐蚀电池。 二.阴极保护原理 1.理想极化曲线 腐蚀电池在电路接通后就产生电流,电流的流通,使得腐蚀电池阳极和阴极的点击电位都偏离电流未流通之前的电极电位值。 在阳极,由于阳极金属溶解即阳极金属溶液即离子化的过程滞后于电子的转移过程,而正点和过剩,使阳极表面的电位向正的方向偏移,即阳极极化。 在阴极表面,由于从阳极转移过来的电子的迁移速度大大于在阴极表面的极化剂吸收电子的速度,使其大量的电子在阴极表面集聚,从而使阴极表面的电位向负的方向偏移,称为阴极极化。 阳极极化和阴极极化的共同结果,造成了腐蚀原电池起始电位差得变小。将复式电池阳极和阴极的电极电位与电流之间的关系的曲线表示出来绘成图,就得到了复式电池的极化曲线图。图1----2是腐蚀电池的极化曲线示意图。 如图所示,EaS是阳极化曲线,EaSshi 阴极极化曲线,当腐蚀电池内电阻为零时,它们相交于S点,S点所对应的电位称之为该体系的腐蚀电位,也称自然电位,表为Ecorr.他是复式电池的阳极和阴极在极化后共同趋势的点位值。与此电位值对饮的电流Lcorr称为该系统理论上最大可能的腐蚀电流。 事实,上述的极化曲线是测不出来的。这事因为人们无法在腐蚀电池系统中确定阳极与阴极的面积。也无法保证在电极表面只发生单一的一种电极反应。甚至不可能侧刀腐蚀电池中任一般阳极部门,或微阴极部位的点位值。而测到的通常是其微阳与微阴极化后,共同趋向的电位Ecorr,上述极化曲线称之为理想的极化曲线,或假想的极化曲线。它所反映的是了,腐蚀电池内电流与阳极和阴极电位的关系。 2. 阴极保护原理 在介绍腐蚀电池工作原理时,人们曾谈到由于金属本身的电化学不均性,或由于外界环境的不均匀性,都会形成微观的或宏观的腐蚀原电池。例如在碳钢表面,其基体金属铁与碳素体FeC在电解质溶液中会形成电位差为200mV的微电池腐蚀。 当采用外加电流极化时,原来腐蚀者的微电池会由于外加电流的作用,电极电位发生变化,对腐蚀着的微电池的腐蚀电流减少,称之为正的差异效应。繁殖,则称之为负的差异效

海洋平台的安全性与规范设计【开题报告】

开题报告 船舶与海洋工程 海洋平台的安全性与规范设计 一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义: 最近几年,我国海上石油开采已从近海浅水走向深海.未来5 年~10 年内,我国海洋石油的开采水深有望达到500 米-2000 米.由于导管架平台和重力式平台自重和工程造价随水深大幅度增加,已经不能适应深水海域油气开发的要求.因此,研究、发展深海采油平台的有关技术势在必行. 而深海石油平台的设计,建造及相关技术是深海油气资源开发中的关键技术之一,及早了解和和掌握国外深海平台的建造和使用情况,探讨国外深海平台设计和使用中积累的经验和存在的问题,对我国海洋油气开发具有重要意义。 对深水开采,钢质导管架平台的造价会随水深增加而急剧增长,以致增加到在经济上不可行。这就促使我们在深海开发中使用新的结构形式,如混凝土结构和浮式结构。典型的浮式结构是FPSO,半潜式平台,张力腿平台(TLP)和SPAR平台。 海洋平台结构复杂,体积庞大,造价昂贵,特别是与陆地结构相比,它所处的海洋环境十分复杂和恶劣,风、海浪、海流、海冰和潮汐时时作用于结构,同时还受到地震作用的威胁。在此环境条件下,环境腐蚀、海生物附着、地基土冲刷和基础动力软化、材料老化、构件缺陷和机械损伤以及疲劳和损伤累积等不利因素都将导致平台结构构件和整体抗力的衰减,影响结构的服役安全度和耐久性。另外,操作不当、管理不当等人为因素也直接影响海洋石油平台的安全性。随着对海洋平台复杂性的深入了解,造成了重大的经济损失和不良的社会影响。例如,1965年英国北海的“海上钻石”号钻井平台支柱拉杆脆性断裂导致平台沉没;1968年“罗兰角”号钻井平台事故;1969年我国渤海2号平台被海冰推倒,造成直接经济损失2000多万元;1997年渤海4号烽火平台倒毁;1980年北海Ekofisk油田的Alexander L Kielland 号五腿钻井平台发生倾覆,导致122人死亡;以及2001年巴西油田的P-36平台发生倾覆。 1982年7月交通部烟台海难救助打捞局,经过一年多的努力,将“渤海2号”沉船分割成10大块打捞上岸。主甲板上共有10个通风筒,其中,泵舱的四个通风筒—两个进风风筒和两个排风风筒,全部被风浪打掉。事故分析报告给出三个主要原因,原因

输油管道阴极保护施工方案

吉化集团吉林市北方建设有限责任公司 吉林-长春成品油管道工程 第一标段线路工程 阴极保护施工方案 编制: 审核: 批准: 吉化集团吉林市北方建设有限责任公司 吉林-长春成品油管道工程项目经理部 二○一一年七月十五日

目录 1、编制依据................................................. 错误!未定义书签。 2、工程概况 (2) 3、施工部署 (4) 4、施工方法和措施 (5) 施工准备 (6) 用于临时阴极保护的锌带安装 (7) 测试桩安装 (8) 长春末站强制电流阴极保护安装 (9) 去耦合器的安装和调试 (10) 5、施工消耗材料计划 (13) 6、施工首段用料计划 (13) 7、工期计划及工期保证措施 (14) 8、质量保证措施 (14)

1、编制依据 (1). 编制说明 本施工组织方案是依据建设单位提供的招标文件,施工图纸国家有关规范及验收标准进行编制的。本施工组织方案针对施工中的主要施工方法和措施,人员安排,质量控制,进度、材料控制及安全文明施工与环境保护等进行阐述说明。 (2).编制依据 2、工程概况 本工程是由吉林到长春的输油管道工程。管道主要是采用外加电流的方式进行阴极保护。土壤电阻率比较低的地方需要用锌带牺牲阳极做临时阴极保护,有和旧管道交叉的地方设置管道交叉测试桩。每整公里处设电位测试桩。在管道受交流干扰地段设去耦合器。在长春末站埋设阳极地床。在绝缘法兰两端设接地电池,并设参比电极。 .工程内容:本工程主要内容包括测试桩的安装、长效硫酸铜参比电极、锌带的安装;通电点电缆的焊接,恒电位仪的安装、辅助阳极的埋设、接地电池的安装、去耦合器的安装、电缆敷设、系统调试等。

阴极保护

第1章阴极保护研究现状 1.1 研究背景及意义 随着我国管道建设并行及交叉情况的不断增加,多路阴极保护系统间干扰问题不断的暴露出来,再考虑到这类干扰数量大、难发现、安全隐患大等特点,有必要开展并行及交叉管道阴极保护系统间干扰相关技术研究。在研究手段上,阴极保护数值模拟技术的发展为研究上述干扰问题提供了一个有效的技术手段,已经具备了定量研究防腐层性能、阴极保护电位、土壤电阻率、阳极地床间距、防腐层漏点分布等因素与干扰程度之间关系的能力,并在此基础上建立有关多路阴极保护系统干扰程度评断、检测方法、缓解措施的技术规范和标准,确保油气管道安全平稳高效运行。 多路阴极保护系统间干扰主要特点有:干扰点数量大、常规检测难发现和安全隐患大。干扰点数量大的原因源于干扰的形式多样性。首先,各管道独立的阴极保护系统将会大大增加管道线路上阳极地床的分布密度,受干扰的管道每经过一次地床附近将会在地床附近强电场作用下强制吸收电流,并在远离地床的交叉点或防腐层缺陷点释放所吸收的电流,产生腐蚀区或孔烛;其次,各条管道防腐层性能、阴极保护电位和土壤电阻率等方面的差异很可能会导致在管道交叉点附近一条管道从另外一条管道吸收电流,导致一条管道在一定区域内欠保护,另一条保护电位提高的情况;最后,地床埋设间距不合适将会导致地床之间的强干扰,导致恒电位输出不正常。 预测一条长输并行管道线路来自阴极保护系统间干扰的地方可能多达上百处,这些干扰点因各条管道防腐层性能、阴极保护电位、土壤电阻率、与阳极床间距等因素的不同干扰严重程度各异。 阴极保护常规电位通常是在阴极保护枯处进行测量,测试桩一般间距1公里左右,而阴极保护系统间干扰通常的作用范围在地床或管道交叉点附近百米量级,所以仅靠日常的阴极保护电位测量很难发现这种局部直流干扰。应该建立针对并行和交叉管道阴极保护系统间干扰评价、检测方法、缓解措施相关的技术规范和标准。从杂散电流角度讲,多路阴极保护系统之间的干扰属于稳态直流干扰范畴,如果长时间干扰程度严重会对被干扰的管道造成巨大安全隐患,特别是在交叉点附近出现防腐层漏点的情况下,局部腐她速度会剧烈增加。目前,国内外尚没有有关并行及交叉管道阴极保护系统间干扰的技术规范和标准,相关的研究也比较少。 1.2 国内外埋地管道阴极保护技术现状及发展趋势

海洋石油建设项目生产设施设计审查与安全竣工验收实施细则

海洋石油建设项目生产设施设计审查与安全竣工验收实施细则 中国石油天然气集团公司、中国石油化工集团公司、中国海洋石油总公司,海洋石油作业安全办公室各分部: 根据《安全生产法》及《海洋石油安全生产规定》(国家安全监管总局令第4号)、《海洋石油安全管理细则》(国家安全监管总局令第25号)等有关规定,为规范海洋石油建设项目生产设施设计审查与安全竣工验收工作,国家安全监管总局制定了《海洋石油建设项目生产设施设计审查与安全竣工验收实施细则》。现印发你们,请遵照执行。 国家安全生产监督管理总局 二○○九年十月二十九日 海洋石油建设项目生产设施设计审查 与安全竣工验收实施细则 第一章总则 第一条为了规范海洋石油建设项目生产设施设计审查与安全竣工验收工作,根据《安全生产法》及《海洋石油安全生产规定》(国家安全监管总局令第4号)、《海洋石油安全管理细则》(国家安全监管总局令第25号)、《非煤矿矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法》(原国家安全监管局令第18号)等有关法律、法规及规章的规定,制定本实施细则。 第二条本细则适用于海洋石油新建、改建和扩建项目(以下统称建设项目)的生产设施设计审查与安全竣工验收。 第三条建设项目开工建设前,其生产设施设计必须经国家安全监管总局认可的发证检验机构审查同意,发证检验机构应将审查结果书面报国家安全监管总局海洋石油作业安全办公室(以下简称海油安办)或海油安办海油分部、中油分部、石化分部(以下统称相关分部)备案;正式投入生产前,建设项目生产设施必须经海油安办或相关分部安全竣工验收合格。 第四条海油安办负责海洋石油新建油气田一期建设项目生产设施设计审查的备案与安全竣工验收。除海油安办负责的建设项目外,其他建设项目由相关分部根据管辖范围,负责生产设施设计审查的备案与安全竣工验收。 第二章设计审查的备案内容和程序 第五条发证检验机构向海油安办或相关分部报送设计审查结果的备案文件时,应提交以下材料: (一)海洋石油建设项目生产设施设计审查申请报告及备案申请表(格式见附件1);

管道阴极保护基本知识

管道阴极保护基本知识

管道阴极保护基本知识 内容提要: ◆阴极保护系统管理知识 ◆阴极保护系统测试方法 ◆恒电位仪的基本操作 一、阴保护系统管理知识 (一)阴极保护的原理 自然界中,大多数金属是以化合状态存在的,通过炼制被赋予能量,才从离子状态转变成原子状态,为此,回归自然状态是金属固有本性。我们把金属与周围的电解质发生反应、从原子变成离子的过程称为腐蚀。 每种金属浸在一定的介质中都有一定的电位, 称之为该金属的腐蚀电位(自然电位),腐蚀电位可表示金属失去电子的相对难易。腐蚀电位愈负愈容易失去电子, 我们称失去电子的部位为阳极区,得到电子的部位为阴极区。阳极区由于失去电子(如铁原子失去电子而变成铁离子溶入土壤)受到腐蚀,而阴极区得到电子受到保护。 阴极保护的原理是给金属补充大量的电子,使被保护金属整体处于电子过剩的状态,使金属表面各点达到同一负电位,金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。有两种办法可以实现这一目的,即牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护。 1、牺牲阳极法 将被保护金属和一种可以提供阴极保护电流的金属或合金(即牺牲阳极)相连,使被保护体极化以降低腐蚀速率的方法。 在被保护金属与牺牲阳极所形成的大地电池中,被保护金属体为阴极,牺牲阳极的电位往往负于被保护金属体的电位值,在保护电池中是阳极,被腐蚀消耗,故此称之为“牺牲”阳极,从而实现了对阴极的被保护金属体的防护,如图1—3。

牺牲阳极材料有高钝镁,其电位为-1.75V;高钝锌,其电位为-1.1V;工业纯铝,其电位为-0.8V(相对于饱和硫酸铜参比电极)。 2、强制电流法(外加电流法) 将被保护金属与外加电源负极相连,由外部电源提供保护电流,以降低腐蚀速率的方法。其方式有:恒电位、恒电流、恒电压、整流器等。如图1-4示。 图1-4恒电位方式示意图 外部电源通过埋地的辅助阳极将保护电流引入地下,通过土壤提供给被保护金属,被保护金属在大地中仍为阴极,其表面只发生还原反应,不会再发生金属离子化的氧化反应,使腐蚀受到抑制。而辅助阳极表面则发生丢电子氧化反应,因此,辅助阳极本身存在消耗。 阴极保护的上述两种方法,都是通过一个阴极保护电流源向受到腐蚀或存在腐蚀,需要保护的金属体,提供足够的与原腐蚀电流方向相反的保护电流,使之恰好抵消金属内原本存在的腐蚀电流。两种方法的差别只在于产生保护电流的方式和“源”不同。一种是利用电位更负的金属或合金,另一种则利用直

1031.9 海洋石油安全生产规定

海洋石油安全生产规定 (2006年2月7日国家安全监管总局令第4号公布,根据2013年8月29日国家安全监管总局令第63号第一次修正,根据2015年5月26日国家安全监管总局令第78号第二次修正) 第一章总则 第一条为了加强海洋石油安全生产工作,防止和减少海洋石油生产安全事故和职业危害,保障从业人员生命和财产安全,根据《安全生产法》及有关法律、行政法规,制定本规定。 第二条在中华人民共和国的内水、领海、毗连区、专属经济区、大陆架以及中华人民共和国管辖的其他海域内的海洋石油开采活动的安全生产,适用本规定。第三条海洋石油作业者和承包者是海洋石油安全生产的责任主体。 本规定所称作业者是指负责实施海洋石油开采活动的企业,或者按照石油合同的约定负责实施海洋石油开采活动的实体。 本规定所称承包者是指向作业者提供服务的企业或者实体。 第四条国家安全生产监督管理总局(以下简称安全监管总局)对海洋石油安全生产实施综合监督管理。 安全监管总局设立海洋石油作业安全办公室(以下简称海油安办)作为实施海洋石油安全生产综合监督管理的执行机构。海油安办根据需要设立分部,各分部依照有关规定实施具体的安全监督管理。 第二章安全生产保障 第五条作业者和承包者应当遵守有关安全生产的法律、行政法规、部门规章、国家标准和行业标准,具备安全生产条件。 第六条作业者应当加强对承包者的安全监督和管理,并在承包合同中约定各自的安全生产管理职责。 第七条作业者和承包者的主要负责人对本单位的安全生产工作全面负责。 作业者和从事物探、钻井、测井、录井、试油、井下作业等活动的承包者及海洋石油生产设施的主要负责人、安全管理人员应当按照安全监管总局的规定,经过安全资格培训,具备相应的安全生产知识和管理能力,经考核合格取得安全资格证书。

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。

长输管线的管道阴极保护测试桩

一种长输管线的管道阴极保护测试桩,包括桩体和基座,桩体构成测试桩的主体,基座设置在桩体底部并通过套压方式固定桩体,桩体内部设置中空的面板放置孔,在面板放置孔内设置绝缘接线面板,绝缘接线面板上设置有接线柱,穿线孔从桩体低端通入并直通到面板放置孔处,测试电缆经由穿线孔与绝缘接线面板上的接线柱相连接。测试桩能够在恶劣的环境中埋设并保护面板放置孔中的各元件正常工作,从而实现对测试桩下方对应铺设的在役管道进行实时监测,并基于管道沿线电位分布及变化的分析可以了解沿线干扰源分布及管道防腐层状况。

权利要求书 1、一种长输管线的管道阴极保护测试桩,包括桩体和基座,桩体构成测试桩的主体,基座设置在桩体的底部并套压固定桩体,其特征在于:桩体内部设置中空的面板放置孔,在面板放置孔内设置绝缘接线面板,绝缘接线面板上设置有接线柱,穿线孔从桩体底端通入并直通到面板放置孔处,测试电缆经由穿线孔与绝缘接线面板上的接线柱相连接。 2、根据权利要求1所述的长输管线的管道阴极保护测试桩,其特征在于:绝缘接线面板通过固定螺栓固定在面板放置孔中,固定螺栓与桩体相固定,固定螺栓和绝缘接线面板之间设置固定片。 3、根据权利要求1或2所述的长输管线的管道阴极保护测试桩,其特征在于:桩体外部对应面板放置孔的位置设置元件保护门,元件保护门通过元件保护门螺柱与桩体相连接并覆盖面板放置孔,元件保护门螺柱与桩体相固定。 4、根据权利要求3所述的长输管线的管道阴极保护测试桩,其特征在于:面板放置孔中还设置测试探头和控制中心,测试探头和控制中心分别与绝缘接线面板上的接线柱相连接。 5、根据权利要求4所述的长输管线的管道阴极保护测试桩,其特征在于:控制中心中包括测试管理组件、无线收发组件和电源组件。 6、根据权利要求5所述的长输管线的管道阴极保护测试桩,其特征在于:绝缘接线面板上的接线柱分为两组,每组三个;一组接线柱与测试电缆相连接,各接线柱通过测试电缆分别对应连接管道、试片和参比电极,另一组接线柱跨接两组不同的测试桩。

石油原油管道长输管道阴极保护的方法和条件

原油管道长输管道 阴 极 保 护 电 流 在 线 检 测 注 意 事 项 河南汇龙合金材料有限公司

1 管道内部清洁度 阴极保护电流在线检测技术并非适用于任何管道。作为直接测量工具,阴极保护电流在线检测器需要与管道内壁良好接触,以便能够测量阴极保护电流产生的小电压降。由于原油管道定期清管,因此其影响检测器与管壁接触的问题较少。而成品油管道通常输送规格产品,一般不存在碎片堆积物,因此,其清管频率明显小于原油管道。只要成品油管道末端油品污染程度轻,就可以认为该成品油管道是“清洁”管道。为了确保阴极保护电流在线检测成功进行,在进行成品油管道检测前,通常需要对其进行较高质量的管道清管。目前,市面上已有用于成品油管道的简便和较低成本的清管器产品。这些清管器产品在进行清管的同时,也能测量管道内壁的清洁度,并能确定阴极保护电流在线检测时,检测器与管内壁是否能够充分接触。由同一条成品油管道在间隔1年时间内进行的两次阴极保护在线检测测得的电压降变化曲线可以看出,由于管壁没有充分清洁及电接使用阴极保护电流检测器定位电流源触不良,使得检测过程产生大量噪音,从而导致电压降变化曲线( 上方) 波动较大,而在进行两次清管之后,测得的电压降变化曲线( 下方) 明显平缓。 相比原油管道和成品油管道,对天然气管道进行阴极保护电流在线检测较为困 难。由于天然气管道内的氧化物和管壁上脱落的碎片不能像原油或成品油管道那样被油流带走,因此天然气管道的清管难度较大。管壁清洁度不足导致天然气管道的内壁电接触不够充分,影响了测得的直流电数据的准确性,而管壁清洁度问题对交流电数据影响不大。同时,由于阴极保护电流在线检测器质量轻且与管道内壁间摩擦力小,因此天然气管道的介质流速波动对检测数据的准确性影响不容忽视。 较新的管道内壁存在大量轧屑,使得其与检测器接触和电压降测量难度增大。同时,较新的管道防腐层完好,因此需要的阴极保护电流较小。由于旧管道阴极保护电流较高,因此可一定程度上忽略其管壁接触问题对检测结果的影响,但是对于较新的施加低阴极保护电流的管道,其内壁接触问题对检测结果的影响不容忽视。鉴于此,阴极保护电流在线检测技术通常用于旧的液体管道,只有当天然气管道腐蚀主要是由交流干扰引起时,才能对天然气管道进行阴极保护电流在线检测。

海洋石油安全特点及管理模式研究分析

海洋石油安全特点及管理模式研究分析 发表时间:2018-11-21T16:46:21.850Z 来源:《防护工程》2018年第20期作者:谭德春[导读] 石油资源在整个资源结构配置中占据着极为重要的地位,但是基于海洋石油作业的复杂性、特殊性,过程中存在着诸多的不安全因素 中石油冀东油田分公司南堡油田作业区河北唐山 063200 摘要:石油资源在整个资源结构配置中占据着极为重要的地位,但是基于海洋石油作业的复杂性、特殊性,过程中存在着诸多的不安全因素,需要行业相关的工作人员加以重视。本文介绍了海洋石油现场安全管理的特点,分析了影响我国海洋石油开发的风险因素,提出几点强化对海洋石油现场安全管理工作的相关性措施,以期为相关从业人员提供些许借鉴。 关键词:海洋石油,安全管理,特点 海洋石油是海上进行石油勘探、开发和生产的行业,它具有作业环境恶劣、作业风险大、投资风险大、海洋污染的风险大、救援工作难度大等作业特点。由此可见,建立一个良好的海洋石油现场安全管理模式是十分重要的,下面笔者对此展开分析。 1.影响我国海洋石油开采安全的因素对于海洋石油开采来说,除了要面对和陆地一样的气候环境以外,还要面对复杂的海洋天气。而且由于石油钻井作业所产生的石油、天然气等具有高压、易燃、易爆等特点,所以极易发生火灾爆炸事故;此外,海洋油气田的地质条件比较复杂,海洋钻井地层风险是在钻井的过程中遇到海底的一些特殊构造、复杂的岩层所造成的风险。复杂的海洋地质环境也极易促发各种井下工程事故。由于海洋的气候特点比较复杂,海风,海浪以及海啸,海冰等等的综合作用对海洋石油的开采工作破坏性比较强。不仅会腐蚀海洋钻井设备,还会影响海上工作的正常开展,严重威胁着海上石油开采工作的开展。世界范围内的海洋石油开采工作已经有了很多受到海洋风暴等恶劣天气状况影响的案例,这些海洋灾害的发生不仅给海洋石油开采带来了巨大的损失,还严重威胁到了相关工作人员的人身安全。 2.海洋石油现场安全管理的特点 2.1可行性研究报告和安全专篇因为海洋石油施工存在着高难度,高风险,所以在施工过程中,任何一点安全隐患都不能放过,因为如果忽略任何一个小的细节都可能会造成无法估量的损失,所以在作业前一定要由专业的人员论证可行性并编制可行性研究报告,并经过相应部门的批准,编制安全专篇,从多个角度保证施工安全性。 2.2对作业人员进行海洋安全培训对作业人员进行专业系统的海洋安全培训,提高作业人员的安全意识和安全技能。实践证明,提高作业人员的安全意识、安全技能是保证施工安全的最有效的方法。 2.3定期检查、消除隐患应建立严格的规章制度,如日常检查制度和月度检查制度,定时定点定期对海洋施工现场进行检查,一旦发现问题,应及时采取应急方式解决,或对施工方案进行调整。若问题比较严重,应立即组织专家对风险事故进行安全风险评估,并采取相应措施进行治理和防范,将风险降到最低。 3.强化对海洋石油现场安全管理工作的相关性措施 3.1实施第三方检验推动安全环保三同时建设对海洋石油现场安全的管理模式是检验机构、作业者和政府三方进行协作式管理。在具体的海洋施工现场的管理工作中,政府机关、第三方检验机构和作业者自身都要积极的参与进来,同时这三者负责的方面也各不相同,所以在安全管理工作上需要三者之间进行合理的分工协作,各司其职。其中政府部门主要的职责是对施工现场进行监督,以行政的手段方式来保证海洋石油施工的安全。而作业者是施工的具体参与者和执行者,所以他们才是安全管理工作的主体和重心,所以需要作业者在作业的过程中提高自身的安全意识,按照规范的操作步骤进行操作。第三方检验机构主要负责对油田的作业过程进行有效的评价和监督,相关的检验机构在政府部门的审批之下,可以依法对海洋石油作业的生产工艺和生产过程进行有效的评价和监督,如果发现问题,有权利强制要求施工要按照标准进行规范化的操作,确保安全环保设施同时设计、同时施工、同时投入使用。 3.2制定科学规范的施工方案,并做好技术交底记录由于在海洋石油的施工过程中经常会涉及到抗压测试以及对一些大型结构体的吊运等方面的工作,而在这些工作中出现风险的可能性一般都比较大,因此在施工方案中必须要对这些存在高危风险的操作中所涉及到的技巧进行明确说明,并且需要专业人员进行商议,只有施工方案通过审核后才能够按照施工方案上的规定进行后续工作的作业。同时在作业的过程中,也要注意的是开展一些小规模的安全技术会议,将施工中用到的一些细节性的技术手段进行明确,并且做好技术交底记录,以便施工中遇到的小问题能够及时的得到解决。 3.3对应急性事故进行信息化管理对于一些应急性事故进行信息化的管理是事故应急处理的趋势,在信息化的今天,各行各业都在努力的想要借助于信息化的技术手段对事故进行应急化的处理,尽量的降低事故造成的不利影响。就目前来看信息化技术手段在事故安全管理方面主要朝着如下几方面发展。其一、通过网络手段对事故进行动态化的评估,并且根据事故的情况进行动态化的结构调整,实现可利用资源的优化配置,尽最大程度降低事故造成的不利影响;其二、构建决策辅助性模型,采用信息化的手段提高作业过程中决策的有效性和科学性;其三、利用信息化手段对施工进行全程管控,做好风险识别和评估工作,改变过去的那种事中应急的工作机制。可以说,目前海洋石油事业的快速发展同时引发的现场作业安全问题不能忽视和小觑。因为海洋石油项目繁重的生产任务和不断增加的现场作业人员,在很大程度上提升了现场安全管理的难度。为此,需要我们多措并举,在各级领导的高度重视和指导下,通过不断细化改进安全管理制度,从而有效实现作业现场安全科学管理。参考文献:

海洋平台的设计及建造施工

第四章海洋平台的设计及建造施工 第一节平台结构设计的一般步骤 海洋平台的结构设计首先是根据平台作业海域的环境条件、海底土壤特性、平台的使用要求、安全性、营运性能、建造工艺和维护费用以及业主的期望等选择平台的结构型式方案。由于平台长期固定或系泊于特定的海域中作业,它不像一般船舶那样,遇到大风浪可以避航,因此,在结构设计中正确的确定海洋环境条件显得非常重要。海洋环境条件一般包括海域的水深、风暴、波浪、海流、潮汐、海底冲刷和滑移、冰情和地震等。这些海洋环境因素对平台的安全和作业效率有极大的影响。 为了设计出满足各项设计条件,同时经济性能优良的平台结构,往往需要选择多种方案进行分析比较,最后选定最佳的方案。因此平台结构设计实际上是一个逐步逼近或试探的过程,例如挪威阿柯(AKER)集团设计的“阿柯—H3”号半潜式平台就选择了A至H的8中方案进行分析、筛选,最后选定了H方案中的第3种修改方案,平台也因而取名为“阿柯—H3”。 一般初步选定一种结构型式,确定平台主要尺寸,具体进行总体布置后,如果是移动式平台则需要进行运动性能和稳性的分析,倘若不满足设计任务要求和有关范围的规定,那么这种结构型式就要被淘汰。 为了进行结构安全性校核,需要进行外载荷计算、强力构件尺寸的初步确定和构件材料的选取等工作,最后进行结构的总体强度分析。外载荷计算包括确定平台的浮力、结构重量、平台的甲板载荷,由风、浪、流、冰、地震引起的环境载荷等,这些载荷直接影响着构件的布置、连接和尺寸的大小,是决定结构设计优劣的重要因素。对于固定式平台,还需进行桩基计算以及桩—土—结构相互作用的分析。平台的所有强力构件都必须符合规范的强度标准,否则应修改构件的尺寸和材料品种,直到满足要求为止。 在结构强度尺寸确定后应对在总体布置时估算的结构重量进行校核,看其与实际的是否一致,若相差较大还需要进行调整。 结构设计的最后一个阶段是局部节点结构设计,平台节点是重要的结构部位,它的强度和施工工艺往往直接影响平台总体结构的寿命。图4—1为平台结构设计的一般流程。

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。

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。

25号令《海洋石油安全管理细则》

国家安全生产监督管理总局令 第25号 《海洋石油安全管理细则》已经2009年8月24日国家安全生产监督管理总局局长办公会议审议通过,现予公布,自2009年12月1日起施行。 局长骆琳 二○○九年九月七日 海洋石油安全管理细则 第一章总则 第一条为了加强海洋石油安全管理工作,保障从业人员生命和财产安全,防止和减少海洋石油生产安全事故,根据安全生产法等法律、法规和标准,制定本细则。 第二条在中华人民共和国的内水、领海、毗连区、专属经济区、大陆架,以及中华人民共和国管辖的其他海域内从事海洋石油(含天然气,下同)开采活动的安全生产及其监督管理,适用本细则。 第三条海洋石油作业者和承包者是海洋石油安全生产的责任主体,对其安全生产工作负责。 第四条国家安全生产监督管理总局海洋石油作业安全办公室(以下简称海油安办)对全国海洋石油安全生产工作实施监督管理;海油安办驻中国海洋石油总公司、中国石油化工集团公司、中国石油天然气集团公司分部(以下统称海油安办有关分部)分别负责中国海洋石油总公司、中国石油化工集团公司、中国石油天然气集团公司的海洋石油安全生产的监督管理。

第二章设施的备案管理 第一节生产设施的备案管理 第五条海洋石油生产设施应当进行试生产。作业者或者承包者应当在试生产前45日报生产设施所在地的海油安办有关分部备案,并提交生产设施试生产备案申请书、海底长输油(气)管线投用备案申请书和下列资料: (一)发证检验机构对生产设施的最终检验证书(或者临时检验证书)和检验报告; (二)试生产安全保障措施; (三)建设阶段资料登记表; (四)安全设施设计审查合格、设计修改及审查合格的有关文件; (五)施工单位资质证明; (六)施工期间发生的生产安全事故及其他重大工程质量事故情况; (七)生产设施有关证书和文件登记表; (八)生产设施主要技术说明、总体布置图和工艺流程图; (九)生产设施运营的主要负责人和安全生产管理人员安全资格证书; (十)生产设施所属设备的取证分类表及有关证书、证件; (十一)生产设施运营安全手册; (十二)生产设施运营安全应急预案。 生产设施是浮式生产储油装置的,除提交第一款规定的资料外,还应当提交快速解脱装置、系缆张力和距离测量装置的检验证书、出厂合格证书、安装后的试验报告。 生产设施是海底长输油(气)管线的,除提交第一款规定的资料外,还应当提交海底长输油(气)管线投用备案有关证书和文件登记表及有关证书、文件。 第六条海油安办有关分部对作业者或者承包者提交的生产设施资料,应当进行严格审查。必要时,应当进行现场检查。 需要进行现场检查的,海油安办有关分部应当提前10日与作业者或承包者商定现

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