正压式防火棚在海洋平台施工中的应用

(中海油能源发展股份有限公司 湛江采油服务文昌分公司,广东 湛江 524057)

某平台位于南海西部文昌海域，受所处海域水深、上部组块整体浮托等多因素的限制，平台采用模块钻机实施钻完井作业。平台采用分批投产方案(整个平台共9口井，分四批投产，第一批投产4口井、第二批投产1口井、第三批投产3口井、第四批投产1口井)。根据分批投产方案，需进行4次井口回接施工作业。因该平台9口生产井均为采气井，因此按照常规做法第二、第三、第四批投产井井口回接期间平台必须停产。按照最快作业时效，每口井井口回接施工作业至少需要4 d，第二、第三、第四批投产井回接施工作业期间停产将会带来巨大的油气产量损失，不停产施工如存在天然气泄漏则会存在火灾、爆炸等高安全风险[1-3]。为此，考虑采用正压式防火棚装置对施工区域进行隔离。

1 正压式防火棚原理及组成

1.1 工作原理

通过通风控制系统保持施工棚内气压稍高于外部环境气压，利用内外压差确保外部危险气体不能进入防火棚内施工区域，以此隔离外界危险气体与棚内火源。同时配备气体监测设备及防火设备设施、采取人工监护等安全监测防护措施，达到在危险区域安全施工的目的，具体原理见图1。

1.2 防火棚组成

完整的正压防火棚组成见表1。

图1 正压防火棚原理

搭设正压防火棚的主要材料、设备均为施工场地常用物料、设备，主要包括：脚手架、不易燃布料、防火布、不锈钢薄皮、风管、风机、压差表、气体检测设备、灭火器、消防水管、照明灯具、安全标示牌、观察窗、防爆开关等，具体搭设流程见图2。

图2 正压防火棚搭设流程

施工人员在正压防火棚内进行热工作业时内外均需配备手持对讲机的看火监护人员，密切监视内外施工及周围情况，遇紧急情况迅速停止施工，并切断总开关电源。

2 正压防火棚搭设注意事项

2.1 工艺优化

1)当施工点较多且集中时，可以搭设一个大型防火棚集中施工。施工方便，同时能节省搭设防火棚所需人力和物资消耗。

表1 正压防火棚组成及详细说明

2)当施工点相对分散但距离较近时，搭设施工设备专用防火棚供各施工点使用，各施工点共用此防火棚内设备，施工点搭设施工所需空间的小型防火棚即可，可以减少搭设防火棚工作量。

3)正压式防火施工棚要求严格，需要大量的人工，为提高工作效率将外围阻燃材料按设计要求切割成小块并在边缘四周镶上易于粘贴和拆开的魔术贴，搭设时只需取用所需规格布料按顺序粘贴即可。

4)热工作业中使用到的工机具和物料等待正压防火棚搭设并检测合格后再搬运就位，避免因为正压防火棚由于搭建不合格需要进行修复工作时引发的重复搬运物料工作。文昌某气田第二、第三、第四批投产井井口回接期间搭设的正压式防火施工棚见图3。

2.2 使用注意事项

热工作业穿过上下两层危险区域时，上下均应搭设正压式防火棚；棚内灯具不能从棚内接线箱取电照明，应单独从平台防爆开关或安全区域开关处取电。

为保证紧急情况时棚内电源被切断后棚内照明，防火棚进风口应通过风管于安全区域吸取空气，排风口也需通过风管将可能带有火星的废气排放至安全区域，布置在有可能存在危险气体泄漏区域的上风口位置。

除设置固定的气体检测仪以外，内外看火员均须配备便携式气体检测仪；压差表必须灵敏可靠，置于棚内的取压塑料管口不能太靠近或正对通风口，压差表应置于防火棚外部以便外部看火员查看并根据情况通过风机调整棚内压力。

固定式气体检测仪须放置在工棚与平台潜在危险气源之间，人员进出防火工棚通过第一道门后，在隔间需重新密封好所打开的门后方可打开第二道门进出。

应急出口附近不得有障碍物，应急逃生出口内外需带有明显标志。

看火员需经过专门的培训后方可上岗，主要包括应急处理、防火火棚维护、气压维护等培训。

防火棚内原有的管线、电缆、设备等，施工前需采取必要的防护，为方便施工施工材料、设备、机具需提前转移至防火棚内，摆放到正确位置。

3 结论

近些年来，油气田不停产施工作业常见，对正压防火棚的设计和应用于海洋平台井口回接施工作业，取得了良好的效益。正压防火棚具有装配简单、操作方便、安全实用、成本低等优点，尤其适用于无法停产或停产难度较大的油气田，同时可以为类似工程施工作业提供借鉴。对于一些交叉作业较多，风险点多的现场环境中同样适用。