陆上钻机应急照明系统现状及升级发展方向

方案

2.1应急照明系统总体构架

图1陆上钻机应急照明系统结构图

参考国内在用标准，结合陆上钻机井场布局及各部份照明的实际情况，单一类型的消防应急照明系统不能完全满足现场需要。井场工作照明一般分为井架照明、机泵房照明、循环罐照明、场地照明等多条照明控制回路，在不改变原钻机工作照明的前提下，分区块增配集中电源集中控制的应急照明控制装置；司钻房、电控房等关键岗位配置自带电源独立控制型应急照明灯具；人员相对集中的值班室内固定位置配置消防应急手电筒（使用干电池，具有荧光自发光指示，在黑暗场合可以指引人员迅速取用）。采用多类型应急照明互为补充，组成钻机井场综合应急照明系统，系统结构见图1。

应急照明控制装置由EPS（Emergency Power Supply）应急电源、控制电路和保护电路等构成。EPS应急电源具有逆变器冗余量大、节电、噪音低、寿命长、价格低等特点，转换时间≤0.1s～0.2s，是理想的应急照明电源装置。

2.2应急照明系统升级改造方法

按照川庆钻探公司颁布的《石油天然气钻井井场电气系统技术规范Q/SYCQZ036-2008》要求，各型钻机照明灯具大致分为井架照明、机泵房照明、循环系统照明、场地照明四部分。钻井井场照明灯具配备数量表详见表1。防爆荧光灯功率一般为2×40W/盏，防爆泛光灯功率一般为400W/盏。

表1钻井井场照明灯具配备数量表

改造基本思路是，原有照明灯具和线路不作改动，分片区设立应急照明集中控制点，配置EPS应急照明控制装置。装置能够满足GB17945-2010中规定的90min应急照明时间要求。

通过对灯具功率的计算，考虑EPS装置逆变效率等因素，现役陆上4000m～7000m石油钻机井场，配置4套1.5kVA～2kVA的EPS应急照明装置即可满足应急照明需求。通过增大蓄电池组的容量，也能够很方便地延长应急照明时间。

2.3改造效果

照明电源正常时，应急照明控制装置对免维护蓄电池组进行浮充充电；照明电源故障时，应急照明控制装置在0.1s～0.2s时间内，把照明灯具切换到经EPS逆变后输出的应急交流电源上。转换时间符合GB17945-2010标准中“高危险区域的应急转换时间不大于0.25s的要求。照明灯具未更换，全部为原来的工作照明灯具，主要工作区域的照度保持正常工作照度，有效降低了生产作业环境的照明安全风险。

3 钻机应急照明系统发展方向

安全、环保、节能是现代化企业发展的主要目标，更是企业生存产发展的基础。在照明方面，LED灯具有亮度高、显色性好、寿命长、节能、环保等优点，近年来在各行业应用发展迅速，陆上石油钻机照明也开始采用LED照明灯替代原有的白炽灯、荧光灯、金卤灯等。因此，作为新型环保节能的LED照明灯也将是应急照明灯的发展首选。

随着科学技术的发展和应急照明系统在陆上钻机的推广应用，钻机应急照明系统将进一步向智能化的方向发展，系统能够根据环境亮度自动进行照度控制；实时监控系统运行状况和维护蓄电池组；能够实现远程控制开关及系统故障诊断报警等。

4 结论

通过与一般工业与民用建筑的消防应急照明系统进行比较，我们发现陆上石油钻机的应急照明系统滞后于钻井装备技术的发展，在相关技术规范方面还处于空白，这与现代化的钻井生产安全要求极不相符。在此提出钻机应急照明改造方案，在不额外增加照明灯具，也不大量改动原有照明线路的条件下，增配应急照明装置，将井场原有的工作照明升级为带应急功能的照明系统。该应急照明系统能够保持和原有正常工作照明一样的照度，照明时间充足，能够满足陆上钻机作业现场的备用照明、疏散照明、安全照明需求。为钻井现场提高安全生产作业环境创造条件，同时提出对陆上钻机工作照明和应急照明系统进行规范，建立一套适用于陆上钻机的安全、环保、节能的应急照明系统。

参考文献

[1]消防应急照明和疏散指示系统[S].GB17945-2010.

[2]民用建筑电气设计规范[S].JGJ/T16-92.

[3]火灾自动报警系统设计规范[S].GB50116-98.

[4]川庆钻探工程公司，石油天然气钻井井场电气系统技术规范[S].Q/SYCQZ 036-2008.

[5]周宝飞，程根宣.浅谈应急照明系统的设计[DB/OL].

[6]谢志宏.应急照明的供电与控制方式[DB/OL].

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