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井口安全控制系統(tǒng)的起源
2017-08-04
作者:中寰股份

早在美國(guó)天然氣工業(yè)發(fā)展的初期,從事天然氣鉆探、輸送、凈化和分輸?shù)闹黧w是私人公司,各個(gè)公司各行其事,沒有標(biāo)準(zhǔn)和地方法規(guī)的約束。隨著事故的不斷發(fā)生,油氣行業(yè)逐漸認(rèn)識(shí)到:防止天然氣泄漏的最好方法是主動(dòng)采取預(yù)防性措施。美國(guó)石油協(xié)會(huì)和美國(guó)機(jī)械工程協(xié)會(huì)組織制定了API和ASME標(biāo)準(zhǔn),為相關(guān)企業(yè)之間的知識(shí)交流提供了平臺(tái),并被石油企業(yè)廣泛認(rèn)可。盡管這些石油公司都采用了API和ASME標(biāo)準(zhǔn),油公司還是不斷地發(fā)生意外事故。由此,當(dāng)時(shí)的美國(guó)政府便積極推動(dòng)建立和強(qiáng)制實(shí)施更安全的標(biāo)準(zhǔn)。


陸地上的天然氣井相隔有數(shù)公里,海上的生產(chǎn)井卻是叢式井,較為密集的固定在海上平臺(tái)上。海上平臺(tái)上排列的生產(chǎn)井和生產(chǎn)設(shè)備,如分離器、壓縮機(jī)等必須安裝一起,同時(shí)還有許多操作人員也必須在平臺(tái)上工作和生活,如果沒有嚴(yán)格的安全防范措施,在這樣一個(gè)設(shè)備和人員高度集中的地方,一旦發(fā)生事故,造成的損失是無法估量的。因此海上天然氣井的安全系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)展比陸地領(lǐng)先。


初期的石油工業(yè)防止天然氣泄漏的方法是采用井口截?cái)嚅y和簡(jiǎn)單的壓力傳感器來截?cái)嗖蓺鈽渖系拈y門。然而,由于這些系統(tǒng)的可靠性差、無法調(diào)?;蛘{(diào)校精度低,不能有效地保護(hù)生產(chǎn)設(shè)備的安全,因此,事故仍然不斷地發(fā)生。在1960年后的十年中,墨西哥灣天然氣氣藏的開采速度加快,油公司和美國(guó)政府認(rèn)識(shí)到必須盡快設(shè)計(jì)和使用更為可靠的安全系統(tǒng)。


在七十年代初期,作為監(jiān)察美國(guó)天然氣生產(chǎn)的美國(guó)政府責(zé)任部門-—美國(guó)地質(zhì)勘探局(USGS)依據(jù)API-RP-14C(海上生產(chǎn)平臺(tái)地面安全系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)、安裝和測(cè)試的推薦做法,簡(jiǎn)稱14C)制定了相應(yīng)的法規(guī),要求油公司必須遵循14C,其中就包括了應(yīng)安裝地面控制的井下安全閥(SCSSV)等內(nèi)容。


14C定義了海上平臺(tái)安全系統(tǒng)的最低要求。14C的目的是采用多級(jí)保護(hù)的手段來預(yù)防天然氣泄漏事故;例如:14C要求的第一級(jí)保護(hù)PSH是壓力安全高限保護(hù),當(dāng)壓力變得不安全時(shí),PSH將感應(yīng)壓力并動(dòng)作,以截?cái)鄟碜跃诘牧黧w;如果PSH失效或發(fā)生故障時(shí),第二級(jí)保護(hù)將防止超壓,它是由一個(gè)帶泄放功能的壓力安全閥(PSV)來實(shí)現(xiàn)的。


在1970年后的十年里,隨著14C在美國(guó)的強(qiáng)制實(shí)施,使得全世界海上平臺(tái)安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)得到了進(jìn)一步改善,國(guó)際油公司在其項(xiàng)目中均采用14C的體系作為他們自己的通用規(guī)范在世界各地實(shí)施。和其它API規(guī)范一樣,許多國(guó)家要求把14C作為一個(gè)天然氣井口安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),不僅把14C用在海上平臺(tái),同樣也用于陸上的天然氣井口。


自頒布API-RP-14C以來,安全系統(tǒng)工業(yè)化得到了很好的發(fā)展,美國(guó)有許多公司根據(jù)14C的要求來研制和生產(chǎn)用于安全系統(tǒng)的部件,壓力傳感器、液位開關(guān)、電磁閥、定時(shí)器和指示器等部件被開發(fā)和廣泛應(yīng)用,設(shè)計(jì)出了各種簡(jiǎn)捷實(shí)用的操作面板,從而形成了專業(yè)設(shè)計(jì)和制造安全系統(tǒng)控制屏的公司??刂撇考膹S家有美國(guó)的BWB 、SIGMA、VERSA、英國(guó)的Bifold Fluidpower公司,他們都有三十五年以上的歷史,并成為部件生產(chǎn)行業(yè)的領(lǐng)先者。生產(chǎn)井口控制屏的廠家則集中在美國(guó)的休斯頓和新奧爾良地區(qū),而TEST、PETROTECH、API、W-INDUSTRY等是最大的制造商,也為哈里伯頓、卡麥隆、貝克公司做配套服務(wù)。


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