海洋石油平臺(tái)電氣設(shè)備防護(hù)、防爆等級(jí)要求

唐友順、率冉冉。2100433B

天津修船技術(shù)研究所。

2010年7月，國(guó)家能源局正式授牌成立國(guó)家能源海洋石油鉆井平臺(tái)研發(fā)中心(以下簡(jiǎn)稱研發(fā)中心)。研發(fā)中心依托中集集團(tuán)海洋工程研究院建設(shè)，著眼深海和超深海海洋石油鉆井裝備，致力于全面提升我國(guó)海洋工程裝備實(shí)驗(yàn)、研發(fā)設(shè)計(jì)能力，實(shí)現(xiàn)海洋石油鉆井平臺(tái)的全生命周期研發(fā)設(shè)計(jì)一體化，開(kāi)發(fā)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、覆蓋主流海洋石油鉆井平臺(tái)產(chǎn)品的系列設(shè)計(jì)。同時(shí)以項(xiàng)目作牽引，對(duì)配套裝備組織系統(tǒng)攻關(guān)，帶動(dòng)我國(guó)海洋工程配套裝備國(guó)產(chǎn)化水平的提升。

研發(fā)中心高度重視基礎(chǔ)設(shè)施及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)，在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面，研發(fā)大樓建設(shè)已基本完成，計(jì)劃9月投入使用。在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)方面，研發(fā)中心建立了新一代IT信息化支撐系統(tǒng)：三維一體化數(shù)字設(shè)計(jì)與仿真平臺(tái)。逐步搭建國(guó)際最先進(jìn)的工程軟件庫(kù)，涵蓋了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)整個(gè)設(shè)計(jì)階段所需的分析軟件，可以獨(dú)立完成各種常規(guī)、非常規(guī)船型的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，涵蓋了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)中所有的核心分析技術(shù)。同時(shí)針對(duì)海工業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理的特點(diǎn)，研發(fā)中心自主研發(fā)了數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品全過(guò)程管理與跟蹤。

研發(fā)中心在自升式鉆井平臺(tái)、半潛式鉆井平臺(tái)、特種船舶和海上風(fēng)電安裝平臺(tái)等技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行了深入的研究，取得了重要成果。一是自主開(kāi)發(fā)自升式鉆井平臺(tái)核心關(guān)鍵技術(shù)。目前研發(fā)中心已經(jīng)完成了300英尺、330英尺、400英尺水深自升式鉆井平臺(tái)的技術(shù)方案開(kāi)發(fā)，并已取得了美國(guó)船級(jí)社(ABS)和外部專家組的認(rèn)可，其中有兩款自主研發(fā)產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。研發(fā)中心為中集來(lái)福士里海自升式平臺(tái)項(xiàng)目設(shè)計(jì)了全套技術(shù)方案，并在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)樁腿等重要部件。該項(xiàng)目是我國(guó)在里海的第一個(gè)鉆井平臺(tái)EPC總包項(xiàng)目。

海洋石油981深水半潛式鉆井平臺(tái)，中國(guó)海油深海油氣開(kāi)發(fā)"五型六船"之一，是根據(jù)中國(guó)海洋石油總公司（簡(jiǎn)稱“中海油”）的需求和設(shè)計(jì)理念，由中國(guó)船舶工業(yè)集團(tuán)公司第七〇八研究所設(shè)計(jì)、上海外高橋造船有限公司承建的，耗資60億元，中海油擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，由中海油服租賃并運(yùn)營(yíng)管理。該平臺(tái)采用美國(guó)F&G公司ExD系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上優(yōu)化及增強(qiáng)了動(dòng)態(tài)定位能力，以及錨泊定位，是在考慮到南海惡劣的海況條件下設(shè)計(jì)的，整合了全球一流的設(shè)計(jì)理念、一流的技術(shù)和裝備，所以它還有著“高精尖”內(nèi)涵。除了通過(guò)緊急關(guān)斷閥、遙控聲吶、水下機(jī)器人等常規(guī)方式關(guān)斷井口，該平臺(tái)還增添了智能關(guān)斷方式，即在傳感器感知到全面失電、失壓等緊急情況下，自動(dòng)關(guān)斷井口以防井噴。設(shè)計(jì)能力可抵御兩百年一遇的超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，首次采用最先進(jìn)的本質(zhì)安全型水下防噴器系統(tǒng)，具有自航能力，還有世界一流的動(dòng)力定位系統(tǒng)。

2012年5月9日，“海洋石油981”在南海海域正式開(kāi)鉆，是中國(guó)石油公司首次獨(dú)立進(jìn)行深水油氣的勘探，標(biāo)志著中國(guó)海洋石油工業(yè)的深水戰(zhàn)略邁出了實(shí)質(zhì)性的步伐。

中國(guó)海洋石油首座超深水半潛式鉆井平臺(tái)，也就2014年曾在西沙勘探的981鉆井平臺(tái)，獲得2014年國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)。

海洋石油981深水半潛式鉆井平臺(tái)主要參數(shù)

海洋石油981深水半潛式鉆井平臺(tái)長(zhǎng)114米，寬89米，面積比一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)還要大，平臺(tái)正中是約5、6層樓高的井架。該平臺(tái)自重30670噸，承重量12.5萬(wàn)噸，可起降西科斯基S-92直升機(jī)。作為一架兼具勘探、鉆井、完井和修井等作業(yè)功能的鉆井平臺(tái)，“海洋石油981”代表了海洋石油鉆井平臺(tái)的一流水平，最大作業(yè)水深3000米，最大鉆井深度可達(dá)10000米。該平臺(tái)總造價(jià)近60億元。

具體參數(shù)為：

海洋石油981深水半潛式鉆井平臺(tái)技術(shù)特點(diǎn)

“海洋石油981”擁有多項(xiàng)自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)，平臺(tái)穩(wěn)性和強(qiáng)度按照南海惡劣海況設(shè)計(jì)，能抵御南海200年一遇的波浪載荷；選用大馬力推進(jìn)器及DP3動(dòng)力定位系統(tǒng)，在1500米水深內(nèi)可使用錨泊定位，甲板最大可變載荷達(dá)9000噸。該平臺(tái)可在中國(guó)南海、東南亞、西非等深水海域作業(yè)，設(shè)計(jì)使用壽命30年。

“海洋石油981”的6個(gè)世界首次：

1、首次采用南海200年一遇的環(huán)境參數(shù)作為設(shè)計(jì)條件，大大提高了平臺(tái)抵御環(huán)境災(zāi)害的能力；

2、首次采用3000米水深范圍DP3動(dòng)力定位、1500米水深范圍錨泊定位的組合定位系統(tǒng)，這是優(yōu)化的節(jié)能模式；

3、首次突破半潛式平臺(tái)可變載荷9000噸，為世界半潛式平臺(tái)之最，大大提高了遠(yuǎn)海作業(yè)能力；

4、中國(guó)國(guó)內(nèi)首次成功研發(fā)世界頂級(jí)超高強(qiáng)度R5級(jí)錨鏈，引領(lǐng)國(guó)際規(guī)范的制定。同時(shí)為項(xiàng)目節(jié)約大量的費(fèi)用，也為中國(guó)國(guó)內(nèi)供貨商走向世界提供了條件；

5、首次在船體的關(guān)鍵部位系統(tǒng)地安裝了傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為研究半潛式平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)性能、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布、錨泊張力范圍等建立了系統(tǒng)的海上科研平臺(tái)，為中國(guó)在半潛式平臺(tái)應(yīng)用于深海的開(kāi)發(fā)提供了更寶貴和更科學(xué)的設(shè)計(jì)依據(jù)；

6、首次采用了最先進(jìn)的本質(zhì)安全型水下防噴器系統(tǒng)，在緊急情況下可自動(dòng)關(guān)閉井口，能有效防止類似墨西哥灣事故的發(fā)生。

“海洋石油981”的10項(xiàng)中國(guó)國(guó)內(nèi)首次：

1、國(guó)內(nèi)由中海油首次擁有第六代深水半潛式鉆井平臺(tái)船型基本設(shè)計(jì)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，通過(guò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)研究、系統(tǒng)集成研究、概念研究、聯(lián)合設(shè)計(jì)及詳細(xì)設(shè)計(jì)，使國(guó)內(nèi)形成了深水半潛式平臺(tái)自主設(shè)計(jì)的能力；

2、國(guó)內(nèi)首次應(yīng)用6套閘板及雙面耐壓閘板的防噴器（BOP、防噴器聲納遙控和失效自動(dòng)關(guān)閉控制系統(tǒng)，以及3000米水深隔水管及輕型浮力塊系統(tǒng)，大大提高了深水水下作業(yè)安全性；

3、國(guó)內(nèi)首次建造了國(guó)際一流的深水裝備模型試驗(yàn)基地，為在國(guó)內(nèi)進(jìn)行深水平臺(tái)自主設(shè)計(jì)、自主研發(fā)提供了試驗(yàn)條件；

4、國(guó)內(nèi)首次完成世界頂級(jí)的深水半潛式鉆井平臺(tái)的建造。三維建模、超高強(qiáng)度鋼焊接工藝、建造精度控制和輕型材料等高端技術(shù)的應(yīng)用，使國(guó)內(nèi)海洋工程的建造能力一步跨進(jìn)世界最先進(jìn)行列；

5、國(guó)內(nèi)首次成功研發(fā)液壓鉸鏈?zhǔn)礁邏核荛T裝置并應(yīng)用在實(shí)船上，解決了傳統(tǒng)水密門不能用于空間受限、抗壓和耐火等級(jí)高、布置分散和集中遙控的難題，使國(guó)內(nèi)水密門的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和控制技術(shù)處于世界先進(jìn)水平；

6、國(guó)內(nèi)首次應(yīng)用一個(gè)半井架、BOP和采油樹(shù)存放甲板兩側(cè)、隔水立管垂直存放及鉆井自動(dòng)化等先進(jìn)技術(shù)，大大提高了深水鉆井效率；

7、國(guó)內(nèi)首次應(yīng)用了遠(yuǎn)海距離數(shù)字視頻監(jiān)控應(yīng)急指揮系統(tǒng)，為應(yīng)急響應(yīng)和決策提供更直觀的視覺(jué)依據(jù)，提高了平臺(tái)的安全管理水平；

8、國(guó)內(nèi)首次完成了深水半潛式鉆井平臺(tái)雙船級(jí)入級(jí)檢驗(yàn)，并通過(guò)該項(xiàng)目使中國(guó)船級(jí)社完善了深水半潛式平臺(tái)入級(jí)檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)范體系；

9、國(guó)內(nèi)首次建立了全景仿真模擬系統(tǒng)，為今后平臺(tái)的維護(hù)，應(yīng)急預(yù)案制定、人員培訓(xùn)等提供了最好的直觀情景與手段；

10、國(guó)內(nèi)首次建立了一套完整的深水半潛式鉆井平臺(tái)作業(yè)管理、安全管理、設(shè)備維護(hù)體系，為在南海進(jìn)行高效安全鉆井作業(yè)提供了保障。

海洋石油工程設(shè)計(jì)指南編委會(huì)編著的《海洋石油工程設(shè)計(jì)指南》主要內(nèi)容包括了海洋石油工程所有各專業(yè)的設(shè)計(jì)和施工、HSE(職業(yè)衛(wèi)生、安全與環(huán)保)評(píng)價(jià)報(bào)告的編寫，以及海上油氣田的陸上終端的介紹。

《海洋石油工程平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》包括了第五篇海上平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。第五篇是按照詳細(xì)設(shè)計(jì)深度要求而編寫的，著重強(qiáng)調(diào)海上平臺(tái)結(jié)構(gòu)專業(yè)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)步驟、設(shè)計(jì)深度等基本要點(diǎn)以及設(shè)計(jì)過(guò)程中的技術(shù)關(guān)鍵。

《海洋石油工程平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》適合從事海洋石油工程設(shè)計(jì)的技術(shù)人員和管理人員使用。從事海洋石油工程研究、建設(shè)和海上油氣田生產(chǎn)管理的人員可參考使用。