惠天宇 華北水利水電大學(xué)

油氣田建設(shè)中電氣工程常見問題分析

惠天宇 華北水利水電大學(xué)

在油氣田建設(shè)中，由于電氣工程中電路和設(shè)施的絕緣層破損而無法完成接地功能，就可能使導(dǎo)體之間產(chǎn)生短路。應(yīng)對油氣田電氣工程建設(shè)設(shè)備進(jìn)行如下的檢查：嚴(yán)格檢查出口狀況，及時提供可靠的技術(shù)支持，避免出現(xiàn)故障而影響生產(chǎn)運(yùn)行；在變壓器工作前按照級別配備相適應(yīng)的絕緣體系，減少儀器發(fā)生故障的可能性，從而避免變壓器在變壓過程中發(fā)生事故；絕緣體檢查是必不可少的一個環(huán)節(jié)，它決定著電氣工程建設(shè)設(shè)備的質(zhì)量以及安全。

油氣田；電氣工程；設(shè)備；故障

隨著我國油氣田建設(shè)的發(fā)展，對我國的油氣田電氣工程建設(shè)提出了新的要求。我國電氣工程建設(shè)發(fā)展很快，近幾年來電氣工程方面沒有出現(xiàn)重特大故障，但還是存在許多問題，這些問題直接影響著電氣工程設(shè)備的正常運(yùn)行，有企業(yè)管理方面的不足，也有一些技術(shù)方面的問題，外界環(huán)境對電氣工程設(shè)備的影響較大。本文主要從油氣田建設(shè)中電氣工程中常見的問題出發(fā)，分析漏電和短路的原因，針對故障提出相適應(yīng)的技術(shù)方法和措施，以避免故障的出現(xiàn)，保障油氣田建設(shè)的安全，降低經(jīng)濟(jì)損失。

1 電氣工程現(xiàn)狀分析

據(jù)資料顯示，在2000～2010年間，我國油氣田建設(shè)中電氣工程設(shè)備出現(xiàn)故障的數(shù)量和所造成的經(jīng)濟(jì)損失都有了顯著的下降，重特大故障事故基本上已避免，說明我國石油企業(yè)管理人員和操作人員在這方面投入了足夠的重視，而且也說明了在電氣工程設(shè)備建設(shè)方面規(guī)章制度比較完善。管理模式從以前的經(jīng)驗(yàn)借鑒類型逐步發(fā)展為事前預(yù)防型管理，對企業(yè)員工安全建設(shè)、技能培訓(xùn)方面做了比較全面的規(guī)劃，保障了電氣設(shè)備的安全運(yùn)行[1-3]。但是目前電氣工程建設(shè)中還存在一些問題，如表1所示。

表1 電氣工程建設(shè)中存在的問題

2 常見問題與防護(hù)

隨著油田建設(shè)的不斷發(fā)展，在電氣工程建設(shè)中電能的提供存在一定安全風(fēng)險，這與操作施工人員素質(zhì)和水準(zhǔn)有很大的關(guān)系[4]。

2.1 常見問題

2.1.1 漏電現(xiàn)象的出現(xiàn)

在油氣田建設(shè)中，由于電氣工程中電路和設(shè)施的絕緣層破損而無法完成接地功能，就可能使導(dǎo)體之間產(chǎn)生短路，短路位置包括：①相線和地面、pe線；②配電線和使用電器的設(shè)施的金屬外殼橋梁所架電線的槽、施工建筑零件；③下水和上水，還有暖氣管道、金屬墻體、水面之間。

出現(xiàn)上述短路現(xiàn)象的原因如下：

（1）電壓比較低的配電體系的安裝，需要專業(yè)人員進(jìn)行操作，而相關(guān)專業(yè)人員技能單一，配體體系的安裝質(zhì)量難以保障，電線在潮濕或者在酸堿性特別強(qiáng)的環(huán)境下放置，安裝了沒有經(jīng)過保護(hù)的電氣設(shè)備等。

（2）在組建電氣設(shè)備線路時，因?yàn)榈毒?、鉗、錘子等對絕緣體的破壞，及時的修補(bǔ)工作沒有跟上。

（3）沒有按照操作規(guī)范進(jìn)行施工，絕緣體質(zhì)量與實(shí)際的要求不符。

（4）電氣工程設(shè)備、線路使用年限太久，部分功效已經(jīng)失靈，再加上超負(fù)荷使用，促使絕緣層功能退化。

（5）受外部因素影響，變壓器吸收了水分，受到酸堿腐蝕，使變壓器發(fā)熱。

（6）操作施工人員沒有經(jīng)過專業(yè)技能培訓(xùn)，對電氣設(shè)備常見問題缺乏處理經(jīng)驗(yàn)，采取措施不及時、不正確。

2.1.2 低壓變壓器常見故障

低壓配電變壓器是變壓器電壓變化的最后一級變壓器，在電壓逐步降低的過程中為電氣裝置提供電能。

變壓器工作過程中，滲水而導(dǎo)致吸收了潮濕的氣流，會使油品變差。油表面的顏色加深，有時會變成黑色；油品里面碳顆粒和水分會增加，絕緣性能降低，一旦金屬外殼與導(dǎo)線之間產(chǎn)生放電，會造成嚴(yán)重的故障。因此，由于變壓器熱度導(dǎo)致油品出現(xiàn)問題應(yīng)該提高警惕，在電氣工程日常運(yùn)行中，應(yīng)該避免變壓器導(dǎo)線里面或者外面發(fā)生短路、火源過近、鐵芯著火、螺絲過松、雷電擊打、絕緣油噴流到設(shè)備上、變壓器超負(fù)荷工作，防止變壓器溫度驟然上升導(dǎo)致故障。

2.2 防護(hù)措施

電氣工程設(shè)備建設(shè)中上述問題的出現(xiàn)，將嚴(yán)重威脅企業(yè)和工作人員的生命財產(chǎn)安全。為防止隱患的發(fā)生，降低損失[5]，對電氣工程設(shè)備建設(shè)事故的防范必須采取一些系統(tǒng)化的措施，對油氣田電氣工程建設(shè)設(shè)備進(jìn)行檢查。

2.2.1 檢查出口短路

短路現(xiàn)象容易在電氣工程的變壓器使用過程中出現(xiàn)，一旦變壓器的出口發(fā)生短路，就會在高低導(dǎo)線的纏繞過程中產(chǎn)生高于10倍額定電流的電流，勢必將聚集更多熱量，變壓器將出現(xiàn)熱燃燒現(xiàn)象甚至造成報廢。因此，應(yīng)該嚴(yán)格檢查出口狀況，及時提供可靠的技術(shù)支持，避免出現(xiàn)故障而影響生產(chǎn)運(yùn)行。

2.2.2 檢查絕緣體故障

變壓器的絕緣層體系是油氣田電氣工程建設(shè)的重要設(shè)備，它是電氣工程中設(shè)備安全方面非常重要環(huán)節(jié)。絕緣層體系主要是將帶電的或者不同電位的導(dǎo)體隔離，起著保護(hù)的作用，保障變壓器的正常工作和安全運(yùn)行；絕緣層材料的導(dǎo)熱、機(jī)械和理化性能決定著變壓器運(yùn)行的壽命。因此，在變壓器工作前應(yīng)該按照級別配備相適應(yīng)的絕緣體系，減小儀器發(fā)生故障的可能性，從而避免變壓器在變壓過程中發(fā)生事故。絕緣體檢查是必不可少的一個環(huán)節(jié)，它決定著電氣工程建設(shè)設(shè)備的質(zhì)量以及安全。

3 結(jié)語

在油氣田建設(shè)過程中，電氣工程方面的建設(shè)關(guān)系到整個油田開發(fā)狀況。電氣工程中容易出現(xiàn)電氣設(shè)備管線使用時限長、老化失效，變壓器承載壓力過大以及施工人員素質(zhì)和技術(shù)參差不齊的問題，應(yīng)加強(qiáng)電氣工程設(shè)備的管理檢查和人員技能的培訓(xùn)；避免因漏電而導(dǎo)致導(dǎo)線短路，避免變壓器接觸水分、酸堿性腐蝕而導(dǎo)致發(fā)熱或放電；定期對變壓器出口以及絕緣體質(zhì)量進(jìn)行檢查，為各個環(huán)節(jié)的檢修提供可靠的技術(shù)支持。這樣才能有效地排除電氣工程中常見的問題，確保電氣工程中各個環(huán)節(jié)的正常運(yùn)行。

[1]陳天翔，王寅仲，海世杰．電氣試驗(yàn)[M]．北京：中國電力出版社，2010.

[2]揭福街．淺論電氣自動化在油田化工中的應(yīng)用[J]．科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2010，25（12）：63.

[3]劉慧敏，史德明，程普，等．油田用羅茨風(fēng)機(jī)電氣控制系統(tǒng)的改進(jìn)[J]．油氣田地面工程，2012，31（7）：70.

[4]蘇建峰，張建軍，李智勇，等．基于狀態(tài)評價的電氣設(shè)備完整性管理[J]．油氣儲運(yùn)，2012，31（5）：397-399.

[5]龔學(xué)恒．長輸管道電氣系統(tǒng)與輸油站自動化[J]．油氣儲運(yùn)，1994，13（2）：23-29.

（欄目主持關(guān)梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.5.053