臺風期間陸岸終端向海上油田供電風險
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摘要：文章研究了一種南海某油田在臺風期間的新供電模式，即在臺風期間關停采油平臺的自帶發電設施，由陸岸終端向海上采油平臺供電。采用LEC評價方法對油田電網臺風期間新供電模式首次運行中存在的風險進行定性評估；利用事故樹分析方法查找了可能導致海上設施在采用新供電模式后產生斷電事故的原因，并對基本事件按重要度進行了排序，給出預防措施。研究認為，臺風期間通過陸岸終端對海上平臺進行供電的方式是合理可行的，各類風險等級均在可接受范圍內。
關鍵詞：供電；風險分析；LEC評估；事故樹分析
由于遠離陸地，傳統的油田群都是獨立的電網系統，具有自發電、自分配、自使用的特點。臺風期間全體人員撤離平臺，出于安全考慮，主發電機停機、主要設備停機、平臺停產，僅通過臺風發電機給關鍵控制系統供電。臺風結束以后，人員返回平臺，啟動主發電機，油田電網調試運行正常后，各設備從停機狀態啟用，耗時較長，經濟性不足。對于離岸距離較近的油田，可采用陸岸終端發電，通過海底電纜在臺風期間給油田各平臺供電。方案大致如下：增設一條陸地終端至中心平臺的海底電纜，依托油田現有電網設施將電力分配至各子平臺，同時在陸地終端建設一套監控操作中心站，在各海上平臺分別建設一套控制子站，通過海底光纜或無線通訊裝置實現遠程控制，保證平臺各關鍵設備在臺風期間處于熱備用狀態。該供電模式的優勢在于：（1）電網主力電站裝置保證供電，使臺風恢復的第一時間可恢復機組聯網供電，保證后期其他海上設施快速送電；（2）依托大電網供電，使各主力電站無須燃油模式恢復主機運行，實現工藝供氣機組啟動供電；（3）避免了舊模式在臺風期間的大量倒閘操作，避免了部分設備冷啟動，大大縮短了恢復啟用時間。由于該供電模式還處于論證階段，依然存在許多未知風險和不確定因素。本文通過LEC分析方法、事故樹分析方法對該供電模式可能存在的風險進行了識別、對風險的等級進行了評估，針對較高風險提出了應對方案。
1新供電模式首次運行風險LEC評估
LEC評價法用于評價操作人員在具有潛在危險環境中作業的危險性、危害性。該方法用L（likelihood，事故發生的可能性）、E（exposure，人員暴露于危險環境中的頻繁程度）和C（consequence，一旦發生事故可能造成的后果）這三種和系統風險有關因素指標值的乘積D（danger，危險性）來評價作業條件危險性和操作人員傷亡風險。表1是本次研究中因素指標取值的等級和含義。根據公式D=L×E×C評估作業危險等級，總分在20以下是被認為低風險的；分值到達70～160之間，那就有顯著的危險性，需要及時整改；分值在160～320之間，必須立即采取措施進行整改；分值在320以上的高分值表示環境非常危險，應立即停止生產直到環境得到改善。通過對首次送電過程進行拆解分析，列舉出送電過程中可能存在的危險因素，通過LEC評價對各種危險因素進行定性分析，分析結果如表2。本節將整個系統的運行過程作為一個分析單元，采用LEC評估法進行風險辨識和風險評估，識別出1個4級風險、2個3級風險、6個2級風險，風險點主要集中在人員和設備兩方面。
2斷電事故FTA分析
事故樹分析（FaultTreeAnalysis，FTA）是系統安全分析中最重要的定量分析方法之一，是一種表示故障事件發生原因及其邏輯關系的邏輯樹圖，其分析可以是定性、也可以是定量。它不但可以提供解決問題的方法，更可以提供解決系統安全問題的思路。本節以在新供電模式時平臺裝置斷電為事故樹分析的頂上事件，構建風險事故樹，分析導致裝置斷電的根本原因，對可能導致斷電的風險進行了重要度排序并提出解決措施。查閱現場作業資料，了解油田電網工作流程、作業環境以及設備參數，形成事故樹，如圖1。依據FTA分析流程，結合事故樹，計算裝置斷電（事件T）的最小割集：如表1，根據裝置斷電（事件T）的最小割集計算結果，可得出如下底層事件重要度排序：采用FTA方法根據臺風期間系統斷電構建事故樹，并分析最小割集和結構重要度。在事故樹中，底層事件的發生可能導致頂上事件的發生，在作業過程中均需要重點關注。風險控制建議如下：（1）油田電力系統的穩定性至關重要，臺風到達黃色警戒區時須對終端電力系統進行檢查；（2）遠程控制系統在臺風期間誤動作或故障會直接導致海上設施斷電，因此需定期對設備設施進行檢查，臺風撤離前對系統進行測試；（3）定期對儀控設備進行檢查、維保，確保設備狀態良好。
3結束語
本文對在臺風期間通過陸岸終端給海上石油平臺進行供電的方案進行了風險評估，結論如下：（1）采用LEC方法對海上油田群電網臺風期間供電模式運行中存在的風險點進行定性評估，辨識出4級風險1個，3級風險2個、2級風險6個。（2）采用FTA方法對電網在臺風期間運行斷電的事件構建事故樹，并分析最小割集，對各底層事件的重要度進行了排序。在事故樹中，各個底層事件的發生可能導致頂層事件的發生，在運行過程中需保證終端電力系統的穩定性、遠程控制系統的穩定性和儀控設備狀態。通過以上風險分析，臺風期間通過陸岸終端給海上石油平臺供電的方案是可行的，雖然存在一定風險，但通過合理的手段對風險進行管控，在安全措施落實到位的情況下整體作業風險是可接受的。
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作者：鄧高升 寧有智 單位：中海油安全技術服務有限公司深圳分公司