在油田這種高風(fēng)險(xiǎn)性的作業(yè)環(huán)境里,發(fā)電機(jī)的安全性往往比發(fā)電效率更需要被重點(diǎn)關(guān)注。多年來我投身于油田設(shè)備的維護(hù)工作,目睹了無數(shù)由設(shè)備隱患引發(fā)的事故情況。在今日我想依據(jù)自身經(jīng)歷,闡述油田發(fā)電機(jī)必須具備的五大安全特性,從而幫助同行更深入地理解這類關(guān)鍵設(shè)計(jì)。

防爆與阻燃結(jié)構(gòu):把危險(xiǎn)扼殺在搖籃里
油田現(xiàn)場存在易燃易爆的油氣混合物質(zhì),任何一絲電火花都有可能引發(fā)災(zāi)難性后果。因此符合規(guī)范要求的發(fā)電機(jī)應(yīng)當(dāng)使用具有防爆特性的外殼以及具有阻燃性能的材料。從進(jìn)排氣的管道到電氣的接口,每一個部位均需滿足防爆等級的相關(guān)要求。舉例來說華全動力生產(chǎn)的油田專用機(jī)組,其控制箱采用隔爆型設(shè)計(jì)方式,如此可將內(nèi)部可能產(chǎn)生的電弧與外界隔離。與此同時(shí)機(jī)組的外殼采用高阻燃的復(fù)合材料,即便外部遭遇明火,也不會迅速蔓延開來。油田發(fā)電機(jī)所具備的這種由材料到結(jié)構(gòu)的雙重防護(hù),是其首要的安全防護(hù)層。
另外,發(fā)動機(jī)的排氣管同樣有必要安裝防火罩或者火星熄滅器。記得有一次巡檢,發(fā)現(xiàn)一臺陳舊機(jī)組的排氣管積碳情況嚴(yán)重,高溫火星直接向附近油罐區(qū)噴射,幸好及時(shí)更換了具有阻火功能的消音器。這類細(xì)節(jié)之處,往往會影響安全方面的成敗。
多重自動保護(hù)系統(tǒng):24小時(shí)不眨眼的安全哨兵
油田中的發(fā)電機(jī)通常處于無人值守的運(yùn)行狀態(tài),因此自動保護(hù)系統(tǒng)是絕對不可或缺的。一套全面的保護(hù)機(jī)制應(yīng)當(dāng)包含過載,短路,電壓過低,油壓偏低,水溫過高以及超速等異常工作狀況。當(dāng)傳感器察覺任何參數(shù)超出標(biāo)準(zhǔn)范圍時(shí),控制器會在毫秒級的時(shí)間內(nèi)下達(dá)指令:首先進(jìn)行報(bào)警提示,若沒有得到響應(yīng),就會自動實(shí)施停機(jī)操作。我曾遇到過這樣一臺機(jī)組,因冷卻風(fēng)扇皮帶斷裂致使水溫迅速上升,所幸該機(jī)組的低頻保護(hù)及時(shí)跳閘,才成功避免發(fā)動機(jī)出現(xiàn)拉缸的情況。
華全動力制造的發(fā)電機(jī)組配備智能微電腦控制器,該控制器能支持高達(dá)15項(xiàng)保護(hù)參數(shù)的自定義設(shè)定,用戶可依據(jù)油田實(shí)際環(huán)境調(diào)整相應(yīng)閾值。這種“量體裁衣”式的保護(hù)邏輯,相比固定不變的程序,更能契合實(shí)際情況。去年為一井隊(duì)配備設(shè)備時(shí),他們提出將低油壓報(bào)警閾值從0.15MPa調(diào)高至0.2MPa,原因是當(dāng)油溫處于較高水平時(shí),壓力會呈現(xiàn)偏低狀況。安全設(shè)計(jì)的展現(xiàn)是具有這樣的靈活性。
冗余設(shè)計(jì)與應(yīng)急能力:不怕一萬,就怕萬一
單一的保護(hù)措施存在失效的可能性,冗余設(shè)計(jì)則是達(dá)成理想目標(biāo)的關(guān)鍵準(zhǔn)則。例如關(guān)鍵傳感器采用雙路備份的方式,當(dāng)其中一臺傳感器出現(xiàn)故障時(shí),備用傳感器會立即接手工作;燃油系統(tǒng)配置雙過濾器及油水分離器,以確保油路處于潔凈狀態(tài)。此外還需具備黑啟動功能,即在無市電的情況下,完全依靠自備電池來啟動,以此應(yīng)對場站處于全黑的工作狀態(tài)。
我極度贊賞華全動力在控制面板中預(yù)留的應(yīng)急旁路開關(guān),該開關(guān)能使熟練的操作員在緊急狀況下繞過若干保護(hù)裝置直接啟動設(shè)備,且此操作需經(jīng)過嚴(yán)格的審批程序。這種“功能冗余與人機(jī)協(xié)同相結(jié)合”的理念,不但保證了自動防護(hù)的達(dá)成,還向?qū)I(yè)人員提供了一定程度的處置靈活性。實(shí)際上在極端環(huán)境中,若在不違反安全準(zhǔn)則的前提下保留一定操作余量,大多時(shí)候都能起到救急作用。
接地與絕緣監(jiān)測:防患于未然的隱形防線
油田所處的環(huán)境較為潮濕,并且存在具有腐蝕性的氣體,這使得電氣絕緣容易出現(xiàn)劣化的狀況。一旦出現(xiàn)漏電情況,不但設(shè)備會遭受損毀,而且極有可能引發(fā)電擊現(xiàn)象或產(chǎn)生火花。因此發(fā)電機(jī)需配備具有高靈敏度的絕緣監(jiān)測裝置,該裝置可實(shí)時(shí)檢測發(fā)電機(jī)對地電阻,一旦其阻值低于預(yù)先設(shè)定數(shù)值,便會自動發(fā)出報(bào)警信號。同時(shí)接地系統(tǒng)需采用星形接地的方式,且接地電阻應(yīng)低于4歐姆。
此外,電纜的接頭部位需進(jìn)行防潮密封的處理。曾有這樣的對比試驗(yàn):在相同時(shí)長(半年)的運(yùn)行過程中,經(jīng)密封處理的接頭其絕緣電阻仍維持在500兆歐及以上水平,而未經(jīng)處理的接頭絕緣電阻卻下跌至20兆歐。由此可見在油田這樣特殊的環(huán)境里,絕緣管理確實(shí)需要非常細(xì)致且全面周到。
易維護(hù)性與安全標(biāo)識:讓人不會犯錯的設(shè)計(jì)
安全考量不僅聚焦于設(shè)備自身,還關(guān)聯(lián)人與設(shè)備之間的交互狀況。油田發(fā)電機(jī)需設(shè)計(jì)成易于日常巡檢的構(gòu)造,其中包含觀察窗,可快速拆裝的面板以及帶指示燈的控制面板。在關(guān)鍵操作區(qū)域,需粘貼具有明顯警示作用的安全標(biāo)識,其中包含像高溫,高壓以及旋轉(zhuǎn)部件等方面的警示內(nèi)容。與此同時(shí)說明書以及維護(hù)卡需清晰標(biāo)注安全操作步驟,以此防止誤操作的發(fā)生。
華全動力所研發(fā)制造的機(jī)組在維護(hù)方面充分考量便捷性:其機(jī)油濾清器被設(shè)置為前置狀態(tài),操作人員無需俯身趴地即可輕松完成更換操作;散熱器可實(shí)現(xiàn)90度旋轉(zhuǎn)以便清灰作業(yè);控制柜內(nèi)接線端子編號與相關(guān)圖紙精準(zhǔn)一一對應(yīng)。盡管這些設(shè)計(jì)看似極其細(xì)微,但卻明顯降低了維保人員遭遇傷害的概率。在給新手開展培訓(xùn)的時(shí)候,我會重強(qiáng)調(diào)“具備良好可維護(hù)性的設(shè)備是安全的設(shè)備”這一觀點(diǎn),因?yàn)闈崈舻臑V芯以及及時(shí)的油水更替等都依賴于設(shè)備的可維護(hù)性。
簡言之,油田發(fā)電機(jī)的安全特性并非各自獨(dú)立,而是涵蓋設(shè)計(jì),制造直至使用維護(hù)的一項(xiàng)系統(tǒng)工程。華全動力在該領(lǐng)域持續(xù)進(jìn)行迭代更新,其出品的產(chǎn)品在許多油田項(xiàng)目中經(jīng)受了極為嚴(yán)格的檢驗(yàn)。若你正手為井場挑選發(fā)電設(shè)備,不妨從下述若干層面展開評估,要知道在油田作業(yè)中,“安全”這一要素至關(guān)重要,其重要程度如同千鈞。
