魏博闻(中国石油集团海洋工程有限公司钻井事业部, 天津 300280)
海洋钻井平台事故致因分析与评价指标研究
魏博闻(中国石油集团海洋工程有限公司钻井事业部, 天津 300280)
社会的不断发展推动了海洋钻井平台的发展和进步,海洋钻井平台拥有诸多的机械设备来实现钻井平台的正常运行,其中包括柴油机、液压单元、发电机组、空气压缩机等诸多机械设备。为了能够充分的保证钻井平台能够正常的运转,就需要较长时间的运行这些机械设备,这些机械设备长时间处在工作状态下容易造成机械设备的疲劳,使金属部件发生故障,造成一些不必要的事故发生。因此本文就海洋钻井平台事故致因分析与评价指标展开分析和研究。
海洋钻井平台;事故致因分析;评价指标
通常来讲,最容易发生海洋钻井平台事故的就是在开展钻井的实际工作过程中,尽管当前科学技术在不断地进步,地层压力监测工作以及井控技术的应用极大地提高了钻井平台的作业井喷预防能力,但还是在人为因素、工艺设备、油气危险、管理方面存在一些问题造成事故的发生。事故的发生一定有其原因,对此本文就造成海洋钻井平台事故的具体因素展开分析,并建立评价指标,采取自动化的技术实现钻井平台的更好运转。
(1)人因失误 通常来讲,造成海洋钻井平台事故的具体因素很大一部分是因为人为导致的失误,由于在事故发生过程中或者是事故正在进行的过程中大量行为涉及到人的参与,容易出现一些人为的事故。造成人为事故的原因主要有故意违章、设计缺陷和管理失误这三个种类。其中故意违章又可以分为失控违章以及有意违章。还有就是不可抗性的非人为因素,但是又与人有关,被称为无意。
(2)工艺设备 造成海洋钻井平台事故的因素有以下几点,井控装置运行过程中出现失效的情况、检测报警系统出现了故障、电气控制系统出现失灵的情况、备用设备无法正常启动。
(3)油气危险 由于海洋钻井平台主要是勘探油气资源,油气资源作为重大的危险源,一旦出现事故将会是非常巨大的影响。根据相关数据资料显示,造成海洋钻井平台发生重大事故的一个重要因素就是油气等危险物料发生泄漏。
(4)管理失误 海洋钻井平台出现事故还有一个非常重要的原因就是管理上的失误,由于管理者在开展工作环节的管理过程中出现了一些管理上的失误。管理失误是造成海洋钻井平台出现重大事故的一个重要原因。管理失误通常表现为两类,第一类是由于管理个体管理失误造成的,还有一类是集合性管理导致的失误。
(1)建立事故致因指标 通过对国内外其他相关领域的指标评价体系进行有效的参照,通过选择使用层次分析法来对当前阶段海洋平台事故的特点进行有效的分析,通过建立海洋钻井平台致因框架来建立事故致因指标,一级评价指标包括人为因素失误、工艺设备、油气危险、管理上的失误、环境危险,通过对一级评价指标进行有效分解来形成二级评价指标,将海洋平台事故致因评价指标有效的建立起来。
(2)确定致因评价指标权重 通过对一级指标和二级指标内容进行明确,建立事故致因评价指标。指标严重度值包含事故发生、发展影响的程度,按照层次分析法来进行一级指标和二级指标计算工作,将因子权重进行确定并做好评价。
(1)海洋钻井自动控制系统介绍 海洋钻井自动控制系统是集石油开采、经营管理、环境监测、安全生产等于一体的系统,目前主要有以下三种实现形式:以现场显示、就地控制为主的形式。仪表选型以气动和就地式仪表以及现场控制盘为基础,优点是操作简单、安全可靠、资金投入较低,但缺点是系统冗余性差、不易进行扩展,适用于油井较少的场合。
就地控制与集中控制相结合的形式。仪表选型以气动和电动仪表为基础,集中监控使用微处理机的监控装置来实现,该系统的优点是功能强大、系统灵活,不仅可以进行数据处理和打印相关报告,还可以在控制室中进行相应阀门的开关操作等。缺点是对人员技术要求较高。
分散控制集中形式。采用以微机为核心的集散装置分级控制和管理,该系统充分发挥了计算机的特长,对于规模大的海上油田自动化管理和无人值守平台的实现提供了前提,是未来无人自动控制系统的发展方向。
(2)基于PLC的钻井控制技术 以就地控制与集中控制相结合为例,结合PLC控制技术介绍一种钻井控制技术。图1是一种基于PLC控制技术的钻井中央控制系统。PLC具有编程简单、维护方便、成本低、安全可靠等优点,是目前使用最广泛的一种工业控制器。
图1 基于PLC的钻井自动化中央控制系统
中央控制系统一般采用系列可编程控制器作为其硬件核心,是结合工业控制计算机开发的一种集过程控制及逻辑处理于一体的集散控制系统,目前该系统主要由欧美国家垄断。该系统对平台的生产过程进行集中监视,紧急关断操作、管理和分散控制。其控制是利用分散到各个执行结构的就地控制盘、热电站、燃气压缩机、注水系统、火灾盘、消防系统、高低压开关柜的控制单元来实现的。
造成海洋钻井平台发生事故的致因因素比较复杂,本文主要对钻井平台事故致因因素展开分析,通过层次分析法进行指标评价工作。希望能够将事故风险降到最低。
[1]郭恒,陈国明,朱渊.基于动态风险平衡的海洋平台事故连锁风险研究[J].安全与环境学报,2012,01:244-249.