任兆宁 刘康民 陈康成 周日通
(中海石油(中国)有限公司文昌9-2/9-3/10-3气田,广东湛江 524000)
某海上天然气平台照明设计采用国家标准及规范要求,按照平台电网的不同运行方式有所区别和分类:正常照明系统,由主发电机(透平燃气机组)提供电源;应急照明系统,又称备用照明系统,平时由主发电机运行时提供电源,当主发电机故障或检修等原因关停时,由备用发电机(柴油发电机组)提供电源。同时考虑到安全逃生和紧急检修工作的需求,在应急照明系统中又分为应急照明和临时应急照明,临时应急照明负载为带蓄电池和逆变器的照明灯具,此种照明是人员和设备安全很重要、必不可少的照明设备。
海上平台人员工作方式比有独自的特殊性,它是工作人员长期持续的工作和生活地点,一般为3-4周,因此照明设计更要满足在有限空间内的作业、学习和休息,所以要考虑到人员和工作坏境的安全和舒适,同时对安全需求比较高,因此照明设计要根据坏境的不同而设计不同的照明类型。
海上平台照明设计从某种程度上来说,可以算是一种环境设计,既要求人员感觉舒适,也要求提高人员的工作效率,还能满足人员的吃住照明需求,在满足以上要求后,进行经济方面的比较,从而选择优越方案。
在正常照明系统中灯具分为普通荧光灯和金属卤化物、钠灯;荧光灯作为主照明,金属卤化物、钠灯作为辅助照明;在应急照明系统中灯具又分为应急照明和临时应急照明,应急照明灯的类型有普通荧光灯、金属卤化物、钠灯,
海上平台的设计人员会从多方面考虑照明设计:环境条件和要求、场所照度要求、光源和型式要求、照明负荷和线路压降等。
不同的灯具有不同原理和特色:
荧光灯,海上平台用荧光灯具的灯管常为管状,灯管两端采用钨丝电极,灯管内部充有汞蒸气和少量惰性气体,灯管涂有荧光粉,利用汞蒸气击穿放电原理工作;
金属卤化物灯、钠灯,根据放电管内充有介质为纳或者金属卤化物而命名;
LED灯,属于冷光源,由发光二极管及附属电子电路组成,与金卤灯和钠灯相比不会产生相对高温,他的光效高,反应时间快,寿命长;
在照明系统的选型方面,设计和后期改造时要从三方面考虑:
第一,由于金属卤化物和钠灯的效率低、功率大、体积大、重量大,故障率稍高,需要优先考虑LED灯的逐步代替应用;
第二,在光线足的场所和有效时间内,需要考虑照明的关闭来减少运行时间,减少长明灯的数量,从而减少电力损失;
第三,在白天日照充足、日照时间长的区域,考虑在相应的场所进行太阳能灯具的推广和使用;可以从光控开关和定时器相结合的方式来设计电路;
某海上天然气平台照明节能优化实例:平台电气人员确认改造方案和原则,改造原则是确保改造后不会影响正常情况的作业,也不能影响应急情况下设备抢修和人员逃生,然后对计划改造的回路进行检查和讨论确认,最终确认需要改造的回路。
改造方案:对部分正常照明系统进行优化和改造,采用光控开关和罗格朗计时器灯开关组合控制照明运行时间,计时器开关允许工作电流为16A,满足照明回路设计。设置开关电路时间:电路断开时间为7:00(冬季为8:00),闭合时间为19:00(冬季为18:00),同时光控开关作为辅助控制,在由于天气原因造成环境光线不足时重新投入照明。设计改造的灯具有100盏金属卤化物和钠灯,100盏荧光灯,按照每盏金属卤化物和钠灯250W和每盏荧光灯50W计算,每天节电10小时,每年节约电能约100000KW/h。
随着国家的高速发展,节能降碳的需求日益提高,海上平台的照明设计需要紧跟科技的发展趋势,既能保护人员的安全,又能达到国家发展的战略需求。