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海洋修井機安全通道設置探討

文檔作者：關雙會1 2 文檔來源： 1．中海油能源發(fā)展裝備技術有限公司機械設備技術服務中心 2．西南石油大學經(jīng)濟管理學院		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年04月13日
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_ 海洋工程 石油工程建設
海洋修井機安全通道設置探討
關雙會’，
1．中海油能源發(fā)展裝備技術有限公司機械設備技術服務中心，天津300452
2．西南石油大學經(jīng)濟管理學院，四川成都61 0500
doi：1 0．39694．issn。1 001-2206．201 6．01。0t 0
摘要：我國對海洋石油生產設施中安全通道設置及設計尺寸的要求，在相關規(guī)范、標準及法規(guī)中均有明確規(guī)
定，但對海洋修井機的安全通道設置要求卻沒有明確論述。列舉了海上生產設施涉及的安全通道類型，主要包
括逃生通道、消防通道、應急通道、操作通道以及維修通道，同時介紹了每一種通道的相關標準和規(guī)范中的設
計要求。對海洋修井機裝備上的井架總成系統(tǒng)、鉆臺總成系統(tǒng)、下底座總成系統(tǒng)以及附屬設施中的泥漿固控系
統(tǒng)這幾個主要部位通道的設計現(xiàn)狀，分別進行了論述，最后給出符合設備實際情況的通道設計要求，以便指導
相關設計，使其既符合安全要求，又滿足設備生產需要。
關鍵詞：海洋修井機；安全通道類型；設計尺寸
Discussion on Safe Routes Setting of Ofshore Workover Rig
GUAN Shuanghui’·
1 Mechanical Equipment Technology Service Center， CNOOC Energy Development and Equipment Technology Limited
Company，Tianjin 300452，China
2．School of Economics and Management， Southwest Petroleum University， Chengdu 61 0500， China
Abstrod： In China， the requirements of safe routes setting and their design sizes for offshore petroleum production facili—
ties are explicitly stipulated in relevant codes， standards and laws， but not for offshore workover rigs．This paper enu—
merates the safe route types of offshore petroleum production facilities including escape route， fire fighting route， emer—
gency route， operation route and maintenance route， introduces the design requirements of relevant codes and standard
for each kind of route， and discusses the current design status of main system safe routes in offshore workover rigs。in—
cluding derrick integral system ， drill floor integral system ， lower base integral system and mud solidification control sys—
tem．Finally，it presents the design requirements of safe routes in accordance with real situation of the facilities， SO as to
guide relevant design．
Keywords：offshore workover rig；safe route type；design size
海洋石油行業(yè)屬于高風險、高投入、高科技行
業(yè)n ，其生產處所多位于遠離陸地的海洋中，工作環(huán)
境惡劣，工作風險系數(shù)高，一旦出現(xiàn)危急情況，處理
難度極大。我國對海洋石油生產設施的安全設計有嚴
格的要求，其中有關海洋石油生產設施中安全通道設
置及設計尺寸要求，相關規(guī)范、標準及法規(guī)均有明確
規(guī)定，但對海洋修井機的安全通道設置要求卻沒有明
確論述 】。
海洋修井機位于海洋石油生產平臺上層甲板上，
是上層甲板上最大的石油生產裝置，由于受限于平臺
整體承載能力、安裝空間尺寸等經(jīng)濟性條件約束，所
涉及的通道不能夠無限制地自由設置，但又缺乏明確
針對海洋修井機相關通道的設置要求，使得海洋修井
機相關通道設計、建造和驗收標準不統(tǒng)一。
■l 42 2016年2月
根據(jù)海、羊1l多井機4 備E需考慮的J-L~q0通道情況，依
據(jù)裝備操作使用要求，分別進行了討論，得出符合設備
實際情況的相關通道的最低設計標準， 更指導相關設
計，使其既符合安全要求，又滿足設備生產需要。
1 海上生產設施通道基本類型
海洋石油工程海上生產設施主要涉及以下幾類通
道：按功能分有安全通道和作業(yè)通道，安全通道包括
逃生通道(脫險通道)、滅火通道(消防通道)、應
急通道等；作業(yè)通道包括操作通道、維修通道等。針
對海洋修井機裝備而言，設計及建造工作中需要考慮
的通道主要有逃生通道、消防通道和維修通道，需要
考慮的區(qū)域位置主要為井架總成系統(tǒng)、鉆臺總成系
統(tǒng)、下底座總成系統(tǒng)等，其中以鉆臺總成系統(tǒng)中鉆臺
雙會：海庫修井機受全通道設 艨
面通道設置最為困難。
海洋修井機裝備中的通道通常是依據(jù)船舶工程以
及海洋工程方面規(guī)范及標準中相關的要求來設計的 ，
但因所參照的規(guī)范及標準中所要求的深度不足或對海
洋修井機不具有針對性，給海洋修井機的設計與建造
及檢驗工作帶來一定困擾。此外，由于海洋修井機的
設計與建造常常受到各方面條件的限制，通常將逃生
通道與消防通道的設計合二為一，以要求高的通道為
設計前提，從而滿足兩種功能通道的規(guī)范規(guī)定要求，
有時甚至將操作通道和維修通道也一并考慮。
2 不同通道設計規(guī)范要求
2．1 逃生通道(脫險通道)
逃生通道是海洋石油工程設施裝備在設計之初必
須考慮的，且在裝備投入使用前必須保持暢通的一類
通道。該類通道主要是保證設備操作人員的安全。
(1)《海上固定平臺安全規(guī)則》中針對平臺生活
區(qū)內的人員通道設計尺寸要求最小凈寬度不小于1 m，
生活區(qū)扶梯的寬度應不小于800 mm，而針對生活區(qū)
的逃生通道(脫險通道)的具體尺寸沒有明確要求，
只對逃生梯道寬度作了明確的要求，為寬度不小
700 mm，與正常的人員通道梯道寬度要求相比有所
降低。對于生產甲板區(qū)域的逃生通道及消防通道，沒
有給出明確規(guī)定。
(2)《海上移動平臺入級規(guī)范》第7篇第1 2章
第3節(jié)的1 2．3．6條對脫險通道的尺寸進行了定性描
述：脫險通道應有合適的尺寸以使需要逃離的人員迅
速有效地逃離，并便于擔架的使用和消防器材的移
動。由此規(guī)范可以看出，滅火通道可以和脫險通道設
計為一條通道，且通道的尺寸除要滿足人員通行外，
還要適應自身所配備的消防器材的移動與通過。
(3) 《國際海上人命安全公約》(SOLAS公約)
中對人員密集區(qū)域的脫險通道有明確要求，艙壁甲板
以下處所梯道凈寬不得 ＼-7 800 mm，起居處所和服
務處所梯道環(huán)圍的直接出入口寬度不小于900 mm，
而對貨船及類似的生產操作區(qū)域(機器處所)只是給
出了定性要求。
(4)國內大多數(shù)海洋石油平臺及相關設施設計
所參照的中國船級社規(guī)范《海上固定平臺入級與建造
規(guī)范》(1 992版)qu第6篇第3章的3．1．4節(jié)有關脫
險通道的內容，也只對相關設施人員密集區(qū)與非密集
區(qū)的脫險通道進行了定性的描述。
海洋工程_
(5)《國際消防安全系統(tǒng)規(guī)則》(FSS規(guī)則)第
1 3章中對船舶相關的脫險通道進行了詳細的闡述，
該規(guī)則對人員密集型的客船以及非密集型的貨船兩大
類的不同區(qū)域給出了詳細的說明和要求。其中客船要
求的通道凈寬度不 ＼-T-900 mm，而對貨船上用作脫
險通道的梯道和走廊等要求最小凈寬度為700 m m。
(6)《淺海固定平臺規(guī)范》第8篇第1章第4
節(jié)“脫險通道及逃生路線”一節(jié)中，針對脫險通道及
逃生路線在井口區(qū)、處理區(qū)和原油存貯區(qū)以及通用機
械區(qū)和控制站等區(qū)域的布置原則給出了要求，而對脫
險通道及逃生路線的尺寸沒有明確規(guī)定，所需要參照
的標準或規(guī)范也沒有明確，但其針對圍蔽的生活區(qū)內
的脫險通道給出了具體而明確的尺寸要求：寬度不得
小于1．5 m。在第3篇第1章第2節(jié)“鉆井裝置設計
的基本要求”一節(jié)中，對鉆井甲板的逃生通道設計也
只給出了定性要求：“鉆井甲板上應至少設有兩個相
互遠離的無障礙的通道”，并無明確尺寸規(guī)定。
(7)SY／_r 6804—201 0《海洋平臺鉆機設施布置
規(guī)范》第4章“布置原則”里的4．3條對海洋鉆機
設施的逃生路線和通道給出了定性要求，描述為“逃
生路線和通道應保證作業(yè)人員能快速安全到達集合
區(qū)”。
(8)S 6803—2010《海洋修井機》第6章
布置原則里的6．3．2條對海洋修井機移動底座及鉆臺
設施在不同井位時的逃生路線和通道給出了定性要
求，描述為“逃生路線和通道應不少于兩處梯子或通
道”。但只說明要有通道，并沒有給定寬度。
綜上所述可見，脫險通道及逃生路線寬度確定的
依據(jù)與該區(qū)域人員密集程度密切相關，且人員分布越
密集，脫險通道設置則越有明確的規(guī)定。在有關設備
操作區(qū)、井口區(qū)等區(qū)域只是定性地進行了規(guī)定。
海洋修井機井架總成系統(tǒng)區(qū)域、鉆臺總成系統(tǒng)區(qū)
域以及下底座總成系統(tǒng)等相關操作區(qū)域內，人員的分
布情況為井架二層臺1人次，鉆臺總成的鉆臺面區(qū)域
作業(yè)期間3～4人次，而下底座操作區(qū)內通常為1—
2人次，井架與鉆臺區(qū)人員累加為至少4人次，較之
人員分布密集的生活區(qū)而言，人員密度分布不及生活
區(qū)的十分之一，因此，海洋修井機相關的脫險通道及
逃生路線尺寸的設計，應根據(jù)自身的實際情況和需要
來確定。
2．2 消防通道(滅火通道)
消防通道作為安全通道重要內容之一，在各海洋
_ 海洋工程 石 工程建設
工程相關的規(guī)范標準中都有規(guī)定，但只達到定性程
度，不同海洋工程設施需根據(jù)各自具體情況進行設
計。在海洋修井機的設計與建造工作中，通常是與脫
險通道一起考慮的，但前提是要求通道滿足脫險與消
防的基本要求。
(1)針對移動平臺的滅火通道的要求，在《海
上移動平臺入級規(guī)范》中明確要求需要設置相關滅
火通道，而在第7篇第1 2章第3節(jié)的1 2．3．6條的描
述內容中可以知道，滅火通道的尺寸是要以適應自身
消防器材的移動為準則。
(2)《國際海上人命安全公約》(SOLAS公約)
中對于消防通道的規(guī)定并沒有很多的描述。通常情況
下，脫險通道的設計尺寸是能夠滿足海上生產設施所
配備的消防器材的順利通過。
(3)《海上固定平臺入級與建造規(guī)范》中第6
篇第4章的關于探火和滅火的有關內容中，也并沒有
提出具體消防通道的設計尺寸要求。
(4) 《國際消防安全系統(tǒng)規(guī)則》(FSS規(guī)則)
中對于消防通道的規(guī)定同樣沒有很多的描述。
(5) 《淺海固定平臺規(guī)范》中第8篇第1章第
1．1．2條基本原則中明確了相關平臺需設置滅火通道，
更為詳細的規(guī)定則沒有描述。
2．3 操作通道
操作通道是一項最基本的設計指標盯 ，在設計與
建造過程都會考慮到，其空間和尺寸也能得到足夠的
保證，在海洋石油生產設施及海洋修井機的設計建造
工作中遇到的困難不是很突出。
2_4 維修通道
在《淺海固定平臺規(guī)范》第3篇第1章第2節(jié)
鉆井裝置設計的基本要求一節(jié)中，明確了設備的布置
應留有合適的通道和照明以便于操作人員進行操作、
監(jiān)視、檢查和維修的要求。
在S丫，1-6804—201 0《海洋平臺鉆機設施布置規(guī)
范》的第4章“布置原則”里的4．5條給出了定性
要求，描述為應留有足夠的操作和維修空間。
作業(yè)維修通道方面存在最多問題的地方為鉆臺總成系
統(tǒng)安全通道的設置，設計現(xiàn)狀主要如下。
3．1 井架總成系統(tǒng)逃生通道
現(xiàn)有海洋修井機井架總成系統(tǒng)高度約33 m。修
井機在正常作業(yè)情況下，僅井架二層臺位置有1人作
業(yè)。據(jù)此，在井架主體結構的兩側面均設置有逃生以
及維修用的直梯，直梯有效凈寬度為400 mm，能夠
滿足1人安全通過，符合現(xiàn)行國家標準規(guī)定尺寸400
～ 600 mm的要求周。該通道不僅是逃生通道，也同
13,-j,fq~為維修通道。此外在天車臺合適位置設置有應急
逃生滑索裝置，但限于平臺環(huán)境的特殊情況，該滑索
通常沒有安裝或應用。
3．2 鉆臺總成系統(tǒng)逃生通道及消防通道
鉆臺總成系統(tǒng)中的鉆臺面積和空間通常很小，
設備布置密集，因此是安全通道及維修作業(yè)通道設計
中最難的一個位置。受限于平臺承載及平臺頂甲板設
備布置情況，鉆臺尺寸通常為1 2 m X 1 0 m左右，
作業(yè)面積約15O m ，但布滿了專用設備，因此，在
鉆臺面位置上，脫險通道、消防通道、操作通道以及
維修通道通常是一同考慮的。目前，在設計中較為常
見的設計尺寸為：主脫險通道尺寸為1．0 m、輔助脫
險通道尺寸為0．8 m，但實際建造完成后的通道凈尺
寸達不到設計指標，由此造成驗收困難問題。
3．3 下底座總成系統(tǒng)逃生通道及消防通道
該位置設備布置較少，空間較大。設計時所要求
的通道尺寸：主脫險通道凈寬度尺寸為1．0 m、輔助
脫險通道凈寬度尺寸為0．8 m，建造后的實際情況基
本可以滿足。但在高度尺寸上，受到鉆臺總成主體結
構影0向，較早期制造的海洋修井機的下底座總成系統(tǒng)
中所設置的通道，均不能滿足作為逃生通道的要求，
只能作為維修通道，而在近期制造的修井機在高度上
給出了凈高度要求大于2．2 m的規(guī)定，才能符合逃生
通道的高度要求。由于鉆臺面高度設計及修井機自身
穩(wěn)性性能考慮，多數(shù)情況下也存在一定困難。
3 海洋修井機通道設計現(xiàn)狀 3．4 附屬設施類通道
海洋修井機在總體組成上涉及到通道的位置主要
有井架總成系統(tǒng)、鉆臺總成系統(tǒng)、下底座總成系統(tǒng)以
及附屬設施中的泥漿固控系統(tǒng)，在有關安全通道以及
附屬設施中主要是泥漿罐組系統(tǒng)涉及到安全通道
問題，在設計與建造中都可滿足。此外，在平臺頂
甲板全面積范圍內的安全通道設計，也常因海洋修井
關雙會：海洋修井機安全通道設置探討
機及附屬設施的安裝與就位造成通道的尺寸不足。這
在實際工作中是比較常見的情況。
4 結論與建議
通過對海工設施設計與建造相關的規(guī)范與標準的
研究，可見海洋修井機在設計與建造時所需要設置的
通道，應根據(jù)具體的情況具體分析，設計出合理、有
效、符合實際的安全通道及作業(yè)通道。
此外，根據(jù)中國成年人人體尺寸數(shù)據(jù)顯示，人體
最大臂寬為486 mm ，而在機械安全方面，避免人
體各部位擠壓的最小間距數(shù)據(jù)顯示，對于人體臂部最
小的尺寸要求為500 mm[1 0】，通用擔架最大寬度為
530 mm[1”。以上這些基本數(shù)據(jù)應當是用來確定脫險
通道、滅火通道以及操作與維修通道等設計尺寸的基
本依據(jù)。據(jù)此提出如下建議。
(1)海洋修井機的脫險通道、逃生通道以及操
作和維修通道設計的最JJ＼凈寬度應不小于600 mm，
而配套的梯道(主要指斜梯類)為鉆臺以及下底座
中層甲板等區(qū)域至平臺頂甲板相應通道的出入必經(jīng)通
路，建議寬度的凈有效尺寸不小于800 mm為宜，
也符合國家標準規(guī)定的經(jīng)常性單向通行及偶爾雙向通
行凈寬度為800 m m的要求” ，而且與海上實際狀況
一致。
(2)脫險通道與逃生通道設為同一條通道的，
應考慮保證海洋修井機自身配置的可移動式消防器材
的順利移動。
(3)脫險通道與消防通道設計尺寸不應混淆。
(4)在針對海洋鉆修井裝備的法規(guī)、標準以及
規(guī)范中，應明確指出脫險通道、消防通道以及操作和
海洋工程_
維修通道的設計尺寸要求，使海洋鉆修井設備有一個
共同的基準設計參考。
參考文獻
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作者簡介：
關雙會(1975一)，男，黑龍江寧安人，高級工程師，1999年畢
業(yè)于哈爾濱工程大學船舶工程專業(yè)，主要從事海洋工程設備設施
運維技術研究與管理工作。Email：gsh021 4@1 63．com
收稿日期：2015一O4—10；修回日期：2015-08—25
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中國石油集團工程技術研究院科研成果
榮獲中國腐蝕與防護學會科技進步二等獎
由中國石油集團工程技術研究院防腐保溫技術研究所完成的“油田污水儲罐防腐蝕新技術研究及應用”日
前榮獲201 5年度中國腐蝕與防護學會科技進步二等獎。
該成果針對國內油氣田儲罐主要采用的溶劑型防腐涂料+犧牲陽極陰極保護方式存在的綜合防腐性能不
佳、安全環(huán)保性能不好等問題，研制開發(fā)出環(huán)保型重防腐涂料體系+~b)jrl電流陰極保護的聯(lián)合保護方式，提高
了綜合腐蝕防護性能，延長了儲罐的使用年限，并促進了防腐施工過程中的健康、安全和環(huán)保目標的實現(xiàn)。
該成果分別在新疆油田、華北油田、浙江油田、西部管道等防腐工程中得到應用，效果良好。
(本刊摘錄)

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