Системы жизнеобеспечения и безопасности буровых установок

Буровые установки для обеспечения условий нахождения персонала требуют подвода энергии, отопления, водоснабжения и т. д., как и прочие промышленные объекты. Однако, в отличие от большинства из них, расположение в отдаленных районах редко позволяет провести централизованные коммуникации. Поэтому приходится организовывать автономные системы жизнеобеспечения. Естественно, здесь действуют нормативы промышленной безопасности. Ввиду работы с горючими веществами на буровых установках особо актуальна пожарная безопасность. К тому же ввиду специфики расположения морских платформ на них требуются особые меры эвакуации.

Системы жизнеобеспечения

К данной категории относят системы энерго- и водоснабжения, вентиляции, отопления, освещения.

Водопотребление и водоотведение рассчитывается на стадии проектировки буровой установки на основе технологических схем, технических параметров, сроков эксплуатации, количества скважин и персонала с учетом нормативов. Водозабор осуществляется извне (грунтовые или морские воды для наземных установок и морских платформ соответственно). Для последних используется двойная система водоснабжения: морской и пресной водой. Следовательно, они оснащены опреснительной установкой. Вода, помимо коммунальных нужд, используется в приготовлении буровых и цементных растворов. В обоих случаях нужна пресная вода. Для снижения воздействия на среду предусмотрен раздельный сбор сточных вод с последующей очисткой. Так, хозяйственно-бытовые воды отправляются в установку биологической очистки и после обработки сбрасываются.

Отопление обеспечивается несколькими способами.

Один из них – контейнерные теплогенераторы. Существуют модификации, нацеленные на объекты нефтедобычи в условиях крайнего севера. Это высокопроизводительное оборудование подходит как для закрытых помещений, так и для открытых площадок. Оно ориентировано на эксплуатацию в эшелоне буровой установки и способно обеспечивать полное приточное воздухоснабжение с температурой до 100°C. Производители предлагают варианты свободной компоновки, комплектации и производительности по выбору заказчика. Возможно функционирование по принципу нагнетания и рециркуляции. В качестве топлива могут использоваться нефть, конденсат, солярка, керосин и др.

Еще один вариант – рекуперативные воздухонагревательные агрегаты типа АВЖМ. Они монтируются как компоненты систем вентиляции. Поэтому данный способ организации отопления весьма экономичен. Это объясняется тем, что ввиду вхождения устройства в состав вентиляционной системы оно не требует отдельной площади и монтажа дополнительных коммуникаций. К тому же такая компактная компоновка упрощает монтаж и транспортировку. Также к достоинствам таких агрегатов относят малую инерционность системы благодаря высокой оборачиваемости нагретого воздуха и отсутствие возможности разморозки.
Применение традиционных котельных затратно и сложно, так как требуют возведения отдельного сооружения и подвода коммуникаций к нему.

В качестве отдельных обогревательных устройств используют электроТЭНы, тепловые пушки, электрокалориферы, парогенераторы.
Обычно применяют комбинированную систему отопления, включающую различное оборудование.

Электроснабжение буровой установки осуществляется централизовано либо автономно в зависимости от условий расположения. Компоновка определяется технологическими схемами и используемым оборудованием.

Нормативы пожарной безопасности регламентирует использование на буровых установках переносных элементов освещения напряжением 12 В с защитой от взрыва.

На буровых также из соображений пожарной безопасности используется система вентиляции приточно-вытяжного типа.
Для обеспечения отказоустойчивости в системе жизнеобеспечения предусмотрена резервная структура. Она представляет собой установку прикладного ПО на 2 контроллерах. Подача воды контролируется насосом. Для подключения аварийной сигнализации установка оснащена многочисленными интерфейсами.

Системы безопасности

Безопасность – один из основных факторов буровых установок как промышленных объектов.

Требования пожарной безопасности особо важны для буровых установок, и учитываются на стадии проектировки. Они предполагают определенную компоновку, организацию рабочего пространства, применение невозгораемых материалов и т. д. Рабочие нормативы регламентируют изоляцию возгоревшегося отсека. Противопожарное оборудование представлено как мобильными устройствами вроде рукавов, огнетушителей, помп и т. д., так и автоматической системой пожаротушения. Последняя представлена в водном и углекислотном вариантах и функционирует по принципу резервирования на основе устройств управления и мониторинга. Она контролирует работоспособность противопожарного оборудования. Так, наполненность шлангов и трубопроводов водой подтверждается датчиками потока для обеспечения готовности к аварийным ситуациям.

Система эвакуации на наземных установках организована стандартными для прочих производственных объектов подходами, сводящимися к обеспечению кратчайших эвакуационных путей. Морские платформы оснащаются комплексом специальных средств. Ввиду специфики условий размещения на последних действуют нормативы, подобные судовым. Так, в помещениях размещены индивидуальные спасательные средства, рассчитанные на нахождение в холодной воде. Буровые платформы оснащены сбрасываемыми огнестойкими шлюпками общей емкостью вдвое превосходящей численность персонала. Дополнительные плавсредства – автоматически разворачивающиеся плоты. Для дальнейшей эвакуации потерпевших служат дежурящие вблизи платформ аварийно-спасательные суда.

Еще одна система безопасности буровых установок – защита от перенапряжения. Рассчитана, прежде всего, на риск попадания молнии. Наиболее подвержены этому вышки и кран. Предохранения от импульсного перенапряжения в результате такого явления требует оборудование привода трубчатых тяг. Защитная система основана на разрядниках.

Также к данной категории относят системы видеонаблюдения, оповещения, сигнализации и системы блокировки приводов основных агрегатов буровой установки (буровых насосов, лебедки, ротора).