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大港油田范文1
关键词:石油 产能建设 废气 废水 噪声 固体废弃物
Abstract:oil and gassupplies power forthe national economy,is a necessity of people's lives,is also an importantindustrial raw materials.Petroleum,natural gasproductionis the basic industry ofthe national economy as a whole,thelong-term sustainable development of the national economyplays a very important role,make a significant contribution to thenational resources,energy industry.For therational exploitation ofoil and gas resources,reduce the damagingimpact on the surrounding environment,to coordinatethe industrialdevelopment and ecological environment.
Keywords: oil productivity construction waste gas noise solid waste.
中图分类号:TE48文献标识码:A
自1964年大港油田先后发现了北大港、板桥、唐家河、王徐庄、王官屯、羊三木、孔店、羊二庄、枣园、段六拨、舍女寺、小集等16个陆上油气田和1个滩海油气作业区块,累计生产原油13232.4万吨、天然气157.5亿m3。石油和天然气为国民经济提供动力,是人民生活的必需品,同时也是重要的工业原料。石油、天然气的开发生产是整个国民经济的基础产业之一,对实现国民经济长期持续发展起着十分重要的作用,为国家资源、能源产业作出重大贡献。为合理开采油气资源,减少对周边环境的破坏影响,做到工业发展与生态环境相协调。
一、 施工期
(一) 施工扬尘
本项目施工扬尘主要来自于钻采过程、井场清整,及部分车辆的来往行驶。同时本项目需新建单井管线,以开挖埋地为主。线管顶埋深1m,管沟开挖深度大约0.8~1.2m,施工作业带宽度最大为3m。管线开挖过程中也会产生一定扬尘。预计扬尘产生浓度为0.481mg/m3。
(二) 钻井柴油燃烧废气
钻井过程中钻机使用大功率柴油机带动;其它设备由柴油发电机供电。柴油机、柴油发电机组在使用时产生燃烧废气,污染因子为SO2、NOx、总烃。依据实际生产统计资料,柴油发电机组平均柴油用量为5t/单井(密度为0.85t/m3)。依据《环境统计手册》,燃烧lkg柴油,产生的NOx量为14.17g、SO2为8.03g、总烃为23.33g,本项目新钻井151口,柴油燃烧废气污染物排放量约为SO26.1t、NOx10.7t、总烃17.6t,燃烧废气直接排入大气。
二、 水污染物
钻井过程中产生的废水主要包括:钻井废水;生活污水。
(一)钻井废水
钻井废水主要由洗井水、钻具冲洗水及起下钻时的泥浆流失物、泥浆循环系统的渗透物等组成,是泥浆等物质被水高倍稀释的产物。 钻井废水产生量随钻井周期、钻井深度和难度度而异。大港油田第四采油厂各钻井井场均设置废水回用系统:所有钻井废水进入沉淀池 (防渗处理,100m3),经沉淀后循环使用。
钻井作业结束后,沉淀池中上清液(约60m3)用罐车抽吸拉运至板一联污水处理站或白一站污水处理站处理后回注地层;底层泥浆(约30m3、40t)抽入罐车拉运至港东联合站西北侧废弃钻井泥浆与井下作业废液处理站处理;沉淀池用钻井岩屑封填、固化。钻井废水中主要污染物为石油类、SS和COD,钻井废水中的油类以冲洗钻具带来的柴油、机油为主。根据类比调查,钻井废水中主要污染物的浓度列于表1。
表1 钻井废水水质
(二)生活污水
钻井队工作人员一般在井人数为10 人,钻井井场生活污水约 30m3/单井,采取环保型厕所,定期清运至港东污水处理厂处理。
三、 钻井噪声
钻井噪声来自钻机、钻井泵、大功率柴油发电机组等设备,设备噪声约为90~100dB(A)。
四、固体废弃物
(一)钻井废弃泥浆
大港油田已全部采用无害化水基泥浆,其由固相、液相和化学处理剂三部分组成,泥浆中不含铬等有毒物质。钻井泥浆储存在井场地下土建防渗泥浆池(100m3)和地上泥浆罐(4×40m3)中。泥浆在钻井过程中循环使用,回收后剩余泥浆约为总用量的20%,单井废泥浆产生量约40m3(比重约1.3) ,则本项目施工期间产生量总量6040m3。废弃泥浆抽入罐车拉运至港东联合站西北侧废弃钻井泥浆与井下作业废液处理站处理。泥浆池用钻井岩屑封填、固化。
(二)钻井岩屑
钻井过程中,岩石经钻头和泥浆的研磨而被破碎成岩屑,其中约 50%的岩屑混进泥浆中,剩余岩屑经泥浆循环使用携带出井口,在地面经振动筛分离出来,堆放于井场。岩屑产生量与地层构造、井深及井径等有关,根据大港油田公司统计数据,井深为1200m 时,单井废岩屑产生量约为9t。本项目钻井151口,平均井深3746m,钻井岩屑总的产生量为4242t。岩屑本身无污染,不含有毒有害成份,钻井施工结束后用于泥浆池固化、井场填整。
五、运营期
(一) 大气污染物排放分析
项目运营期废气排放源主要是无组织排放源,为开采过程中使用的井口装置等部位的烃类气体挥发。本工程新增产能为原油7.4×104t/a,天然气1.04亿m3/a(密度为0.7174kg/m3),工程油气集输及处理采用全密闭流程,极大的减少了烃类气体的挥发量,类比国内其它油气田的运行数据来看,油气田总损失率可控制在0.3‰以下,即本工程运营期间烃类无组织挥发总量约为44.58t/a,其中,非甲烷总烃量约为2.23t/a。
(二) 水污染物排放分析
钻采井投入运营后井场内抽油机独立工作,不安排人员长期驻守,营运过程中无生活污水产生。
1、油井采出水
油井采出水,其主要来源于油气藏本身的底水、边水,并随着开采年限的增加呈逐渐上升状态。油井采出液集输至板一联合站或白一站,经分离原油后,含油污水经处理达标后全部回注于地层,不外排。
2、井下作业废水
井下作业废水的产生是临时性的,每次增产、修井产生废水量为 20~80m3,主要含有酸、盐类和有机物。根据大港油田运行统计数据,井下作业每3年为一个周期,单井每次废水排放量平均约为45m3,本项目产能建设井下作业废水产生量为2265m3/a。井下作业废水主要采用双管循环洗井流程、洗井水车罐装贮存,作业结束后拉运至港东联合站西北侧废弃钻井泥浆与井下作业废液处理站处理。
(三)固体废物
营运期产生的固体废物主要是增产措施、修井等工序排放的废泥浆和井下作业产生的落地油。本项目每次单井作业废泥浆产生量为 25m3,井下作业每3年为一个周期,则本项目运营期废泥浆产生量为 1258m3/a。根据大港油田运行统计数据,本项目落地油回收量约8t/a。落地油回收时尽可能与受污染的土壤一起进行回收,大港油田规定井下作业必须带罐(车)操作,由汽车拉运至港东联合站北侧原油运销公司油泥砂净化处理厂处理。
1、噪声
油田生产过程中噪声源主要是抽油机的电机噪声,约为60dB(A)。
2、污染物汇总
大港油田范文2
关键词:大港油田 奥陶系 岩相古地理 储层特征
随着我国综合国力不断提高,油田开采业总体发展离不开对地表特征以及地理环境的探寻和研究。作为华北陆表海一部分,大港油田是黄骅坳陷部分已经发现油田的总称,勘探范围非常广,不仅包括黄骅地区陆地坳陷部分,还包括了黄骅地区海洋部分,大港油田的总体延伸方向为东北方向至西南方向,总面积约为17000平方千米。近年来随着地质勘探技术不断发展,在奥陶系岩相古地理勘探方面也取得了突破性的进展,但是当前大港油田工区内钻穿奥陶系的仅只有10口井左右。因此,研究大港油田奥陶系岩相古地理及储层特征,对大港油田油气勘探具有非常重要的理论意义和现实意义。
1.奥陶系地层
本次地层划分与对比研究是在大港油田进行的,本区奥陶系厚度为400米至900米之间,大港油田奥陶系主要组成部分包括白云岩和石灰岩,其中石灰岩是由于浅水台地沉积所致,该区奥陶系与下伏寒武系完全解除,但是与上覆地层不整合解除,其中上覆地层是指下第三系、石灰系或中生界。对于奥陶系划分有很多种方法,在本次奥陶系地层划分研究中,采用的是奥陶系三分法。这种划分方法是所有方法中最为新颖的一种,最具有重要的理论意义和实践意义。
2.岩相古地理演变
位于华北地区的大港油田,是华北地区陆表海的一部分,属于稳定地台。太行山、鲁西以及燕山的三大基底拼接而成形成了大港油田的结晶基底。其中太行基底位于西部,鲁西基底位于东南部,燕山基底位于新港至塘沽一带。根据对相关资料调查和研究,岩相古地理演变主要经历了以下历程:
2.1早期
南北分区是早奥陶氏岩相古地理的特征,这一特征是在南高北低以及北深南浅古地理格局基础上所形成的。早奥陶世岩相古地理包括新厂期和道保湾期岩相古地理。其中新厂期岩相古地理在治理组地层厚度方面变化并不明显,平均厚度在40米至70米之间,北部厚度高于南部厚度,最高值可以达到100米。道保湾期岩相古地理地层厚度比较大,平均在100米至160米之间,整体呈现由西北到东南厚度逐渐降低的趋势,西北厚度要高于东南厚度。道保湾期同新厂期相比较,其差异表现在滩有所减少,而北部潮坪范围有所增大,由此说明这里发生了广发的海退活动,减弱了水动力。
2.2中期
中奥陶世研究区岩相古地理呈现海中有坪的格局,该时期是在南高北低以及北深南浅古地理格局基础上所形成的,又一次经历了大规模海侵到海退的过程。具体包括大湾早期岩相古地理、大湾晚期岩相古地理、达瑞威尔早期岩相古地理、达瑞威尔中期岩相古地理以及达瑞威尔晚期岩相古地理。
3.储层特征
3.1储层类型
大港油田奥陶系储层类型主要分为角砾岩、泥粉晶白云岩、中细晶白云岩、泥晶灰岩以及灰质白云岩。该区内胶结物充分填充在奥陶系碳酸盐岩原生孔隙中,裂缝、溶蚀缝、溶蚀孔隙、次生孔隙为主要储集空间,这几种空间通常复合存在。
3.2影响因素
大港油田奥陶系岩相古地理储层受到岩性、岩溶作用、以及裂缝和断层的影响。①实际资料表明,白云岩储集性通常比石灰岩好,储层发育段常对应白云岩段,钻井过程中放空和漏失也主要发生在白云岩段,这是由于白云岩的脆性通常比石灰岩大,容易形成裂缝,且常具有粉晶至细晶结构,晶间孔发育。②岩溶是一种特殊且复杂的地貌形态,岩溶作用是暴露于大气中的碳酸盐岩地质体上的一种痕迹,其发育受到多种因素的影响。③裂缝和断层的分布直接影响到岩溶的分布和发育,裂缝和断层是地下水能够流通的前提条件,因此裂缝和断层的发育对储层空间也起到一定影响。裂缝和断层发育的地区,岩溶一般不发育。
3.3储层有利区预测
根据本区储集岩孔渗资料,把探区内碳酸盐岩划分3 类。黄骅坳陷奥陶系储集层均处于较好差储集层级别。研究区奥陶系平均孔隙度3.68%,平均渗透率1076×10-3μm2。储层物性变化大,单块孔隙度最高可达22.9%,最低0.33%;渗透率最高达36×10-3μm2,最低几乎接近于零。根据储层控制因素分析,可在勘探区域内划分出五个良好储层区,预测其平均孔隙度不小于5%,这五个储层区分别为孔西地区,吴桥坳陷区至南皮区之间,塘沽地区至沈青庄地区之间、王官屯地区以及徐黑地区。
王徐庄油田处于南大港与王徐庄三维地震工区拼接处。王徐庄油田沙一下亚段生物灰岩段的分布不仅受构造控制,还受沉积微相控制,有利相带是剩余油挖潜的重要方向。根据以上综合评价,结合试油、试采和生产动态,确定了3 个剩余油潜力目标区,分别为歧602井东高点、歧610井北高点和歧604井区。
4.结语
大港油田是华北地区陆表海的一部分,是黄骅坳陷部分已发现油田的总称。岩相古地理随着时代变迁发生了一些列的变化,呈现出不同的格局和特征。岩相古地理演变经历了早奥陶世岩相古地理、中奥陶世岩相古地理两个时期.探究大港油田奥陶系岩相古地理演变以及储层特征及规律,有助于油气田的勘探和开发,对勘探开采业不断发展以及国家经济水平不断提升都具有重要意义。
参考文献
[1] 孙维凤,林玉祥,迟小燕,于腾飞.大港油田奥陶系岩相古地理及储层特征[A].海洋地质前沿,2011,27(5):47―52.
大港油田范文3
关键词:高温水源热泵 地热供暖 尾水 节能 环保
The applied analysis of high temperature heat pump using at DaGang Oil Field
Abstract:This essay make a analysis of high temperature heat pump using at DaGang Oil Field ,at several respects such as economy ,have a huge advantage .
Keyword:High temperature heat pump;Geo-heating; Tail water; Energy-saving; Environmental protecting.
一、项目概况
大港油田集团钻井工程公司第一钻井公司位于天津大港,现有地热井一口,地热水出水水温为55℃,水量为25t/h,2003~2004年采暖季采用北京清源世纪科技公司生产的高温水源热泵一台,总供热面积为8500㎡,其中5500㎡为平房面积,办公楼面积为3000㎡。在2003年之前,采用地热水直接供热的方式,供热效果不佳;采用高温水源热泵后,经过一个采暖季的实际运行,供热效果良好,超过了原定设计要求。
二、负荷计算
经查有关规范,该地区冬季采暖室外计算温度为-9℃,室内计算温度为18℃。负荷指标办公楼按照60W/㎡来计算;平房按照100W/㎡来计算。
办公楼总供暖面积: F = 3000㎡
办公楼总热负荷: Q = q × F = 60×3000=180kW
平房总供暖面积: F = 5500㎡
平房总热负荷: Q = q × F = 100×5500=550kW
三、现状分析
大港油田集团钻井工程公司第一钻井公司总供热面积为8500㎡,2003年采暖季以前采用地热水直接供暖,地热水直接供暖地热水的可用温降是有限的,按天津地区地热供暖的经验,末端为散热器片的供暖系统地热水的最低排放温度不宜低于35℃,按此计算地热水供暖时可放出的热量为:Q = 25×(55-35)×1.163 = 582kw,与系统最大热负荷730kw相比差了20%;实际供暖中因供暖用户较分散,供暖的供、回水主管道均为室外架空敷设,热损较大,同时系统多年来未做大的改动,存在漏水及较为严重的结垢现象,散热效果不好,供热系统不是按此低供、回水温度运行工况设计的,散热器的散热面积不足,这些原因导致供热不足达40%,供暖时室内温度多在12℃以下,严重影响了正常工作。
四、供暖方案
55℃地热水首先通过原系统供给平房,尽可能释放热量后进入热泵,经板式换热器与循环水进行热量交换,进行完热量交换的循环水进高温水源热泵机组经热量提升后,输出75℃高温热水供给末端为散热器片的3000㎡办公楼供暖。地热水供应平房温度降低后,进入、板换之前温度降低至不足36℃。
下面是方案的系统图示:
办公楼里共有118个房间,该公司的大多数职工在该楼内办公,对环境要求较高,平房部分夜间大多无人居住因而相对对供热效果要求较低,所以,本项目的关键在于:在彻底解决办公楼供暖问题的同时很好的改善平房系统的供热效果。
改造方案的实施主要包括下列内容:
1. 将原供热系统分成两套系统,分别为办公楼系统与平房供热系统,原平房供热系统沿用地热水直接供暖的方式不变,重新敷设供、回水主管道,作好管道的外保温,通过计算后增加平房供热系统末端散热器片的面积,全部地热水首先为平房系统供热,地热水可放热582kw,考虑管网热损,基本能满足550kw平房系统最大热负荷的需求。
2. 为防止地热尾水对热泵机组的蒸发器造成腐蚀,办公室供热系统设钛合金板式换热器,为平房系统供热后的地热尾水进入板换与热泵蒸发器侧的循环水进行热量交换,经热泵机组的压缩机作功在冷凝器放热同时输出75℃的高温热水为办公室供暖,热泵蒸发器侧的循环水及办公室供暖系统循环水均采用软化水,避免了地热水的腐蚀及热泵机组、系统管网的结垢。
3. 在办公楼供暖系统中增设补水定压系统、循环系统;
主要设备的电功率:
QYHP-220H高温水源热泵:66kW
循环水泵(一用一备):1.5kW
热源水循环泵(一用一备):1.5kW
补水泵(一用一备):1.1kW
实际工况验算:
25t/h,55℃的地热水经过平房后,温度降低至36℃后,释放的能量为:
Q=582kW,考虑管网热损,基本能满足550kw平房系统最大热负荷的需求。
QYHP-220H高温水源热泵机组在此设计工况下,实际制热量为193kW,完全能够满足办公楼在最冷天气下的供暖需求。 五、经济性分析
根据一个采暖季的运行情况分析,高温水源热泵机组的工作情况良好,由于热泵本身具有完备的自动控制功能,运行管理人员根据天气情况,自行设定热泵的出水温度,使热泵的平均COP得到了很大的提高,例如在天气不太冷的情况下,将热泵的出口温度设定为55℃,此时热泵的COP达到了5以上,节能性非常好。
在下面的计算中,我们考虑热泵系统(已经考虑水泵的耗电情况)的采暖季平均COP为3.8;电价:该项目电价采用大工业电价:0.45元/kW.h;供暖时间为120天/年
平均热指标:考虑按照24小时不间断供热的平均热指标为32w/㎡。
该项目的全年运行费用为(不考虑地热水费):32740
每平方米平均为:10.91元/㎡
如果不采用高温水源热泵,该地区将采用燃油锅炉(取效率为90%),则全年运行费用为:108336元,折合为单位供暖面积为:36.11元/㎡,运行费用是热泵的330%。
下表为高温水源热泵与燃油锅炉的投资收益分析(针对3000㎡进行比较):
从上表可以看出,采用高温水源热泵系统,在投资回报方面具有极佳的优势。
六、项目特点
1. 余热利用、经济节能
本项目充分利用了地热尾水中的热能,使一口井发挥了两口井的用处,不仅满足了供暖的需求,同时使地热水的尾水温度明显降低,有利于油田对这些地热水的进一步利用。
2. 绿色环保、效益显著
采用地热水加高温水源热泵取代燃油锅炉可取得很好的环保效应和经济效应,避免了燃油锅炉对环境的污染。同时没有安全问题。
3. 优化系统、节约泵耗
原方案是采用地热水直供的方式,地热水对系统存在这严重的腐蚀,据现场实际情况,大约只用了两年,外网管道便全部蚀穿。现在供暖系统中最重要的办公楼系统改为间供,大大降低了供热系统的检修费用。同时,直供改间供,也会带来水泵电耗的极大降低,该项目中的循环水泵电耗只要1.5kW。
4. 重点突出,兼顾其余
经改造后,不仅实现了办公楼采暖的需要,原列为次要的平房部分的供暖问题也得到了很好的解决,优化了工作环境,得到上全部职工的好评。
5. 一机多用,节约资金
在该项目中,利用高温水源热泵提供冬季供暖的同时,还可提供夏季制冷,尚有100KW的制冷能力,可约为1000㎡普通建筑物实施夏季供冷,一机多用,从而避免了中央空调系统的重复投资,提高了设备的利用率。
6. 性能稳定、高度自控
大港油田范文4
一、引言
埕港管线工程包括49km输油管线和52km输气管线,起点为赵东平台,终点为大港原油储运库和天然气处理站,是大港滩海地区油气外输的主动脉,沿途多为虾池鱼塘,周边村落繁多,地方关系复杂,如何及时迅速发现管线的腐蚀穿孔及人为的偷盗打孔造成的泄漏损失,对于埕海油田油气生产的稳定具有重要意义。目前应用于各大油田的长输管线泄漏检测方法主要为声波检测技术、流量差报警技术和流量报警负压波定位技本文由收集整理术三种,埕港管线泄漏检测系统是以次声波法为基本方法,利用管道瞬态模型,采用输量平衡报警,次声波法定位,实现了对油气管道泄漏报警与定位检测的新方案。
二、埕港管线次声波预警系统工作原理
频率小于20赫兹的声波叫做次声波,由于次声波频率低,所以波长往往很长,不易被水和空气吸收,不容易衰减,传的很远。泄漏产生的次声波频率在1赫兹左右,当首末两站间输油管段内某一点发生泄漏时,根据流体力学理论,在流体中产生宽频声波和负压波,在管壁等弹性体内则产生了宽频声波和应力波。其中宽频声波中包含了从次声波到超声波的各个频段。产生的次声波将沿管道利用介质向两端传播,当该次波传播到管道端点时,并分别被设在两端的次声波变送器捕获,随泄漏位置的不同,首末站响应的时间差也不同,根据响应时间差、管道长度、次声波传播速度即可计算出相应泄漏位置。假设管道长度l、次声波波传递速度α(变量)、流速v,由以下公式即可算出管道泄漏位置x0:
δt=t2-t1
瞬时传播速度是介质粘度、密度、管道管径、弹性模量的函数。对由于因管线的工况参数及被输介质的理化性质和温度等引起次声波波的传递速度及衰减速度变化进行必要的补偿和修正,即可实现准确定位。
因管道开关阀门调排量、变频动作均会产生次声波,次声波传感器都有输出,为减少误报警,埕港管线泄漏检测系统采用了输量平衡法报警。由于液体的不可压缩性,当管道充满油以后,流入管道的液体等于流出管道的液体。不考虑流量计的误差,当流出量小于流入量时说明管道发生了泄漏。当进油口增加输量或者减小输量都会打破流量平衡即进站流量不等于出站流量,如果不加报警延迟系统会报警。实际上流量平衡会很快恢复,恢复时间大约10秒左右。因此根据管道的实际情况延迟报警时间减少因流量变化而引起的误报警,而泄露是无法在十几秒钟内恢复流量平衡的所以该系统不会误报。
三、埕港管线次声波预警系统技术特点
精确获得泄漏引发的压力波传播到上下游传感器的信号,需要准确地捕捉到泄漏次声波信号序列的对应特征点。由于不可避免的工业现场的电磁干扰、输油泵的振动等因素,采集到的次声波信号序列附加了大量噪声,如何从噪声当中准确地提取出信号的特征点是定位的关键,而微弱信号的识别能力又是提高系统灵敏度的关键环节。针对管线变频调节流量频繁以及次声波信号微弱的特点采用了小波变换的方法。小波
变换把某一被称为基本小波[也叫母小波(mother wavelet)]的函数ψ(t)作位移τ后,再在不同尺度a下与待分析信号x(t)作内积:
, a>0
等效的频域表示是:
其基本思想是用一族函数去表示或者逼近一信号,这一族函数称为小波系数,它是通过一小波母函数的伸缩和平移产生其子波来构成的,用其变换系数即可描述原来的信号。小波变换具有多分辨率的特点,即可以由粗及精地逐级分析信号,也可以看成用基本频率特性为y(w)的带通滤波器在不同尺度下对信号作滤波。
由于信号在其变化点处通常是奇异的,因此利用小波变换的时间-尺度热性,可以有效地检测信号的奇异性。此外,小波变换还可以抑制噪声,从而检测出强噪声背景下的信号奇异点,获取信号变化的极值和时间等信息,这些信息为油气管道的泄漏检测和定位提供了重要依据。
大港油田范文5
关键词 电压互感器 短路 事故原因
中图分类号:TM45 文献标识码:A
目前,在大港油田6KV供电系统的开关柜中,都在使用干式环氧浇注电压互感器,在35KV的供电系统开关柜中也逐渐开始使用干式环氧浇注电压互感器来代替油浸式电压互感器。环氧浇注干式电压互感器,体积小、重量轻、没有油、维修方便等是油浸式电压互感器无法比拟的优点。因此越来越受到运行维修单位的欢迎,它的适用范围也越来越广泛。
环氧浇注电压互感器的短路、爆炸事故,发生的次数虽然比较少,但是其危害却比较大,首先是它直接影响到供电系统的安全运行,往往是一台电压互感器的故障影响到一条供电线路的正常工作。其次是爆炸飞出的碎块,又可能将配电间内的设备或零件损坏,甚至威胁到操作人员的人身安全。如2014年6月1日凌晨在东二变电站,2014年7月15日季家堡变电站发生干式环氧浇注电压互感器烧毁和爆炸的恶性事故造成经济损失达到数百万元。如何避免此类事故的发生,是我们对干式环氧浇注电压互感器发生事故原因需要研究的重要问题,笔者结合多年来对检修变压器及互感器的工作经验,对6KV系统环氧浇注电压互感器事故的原因进行分析。
1环氧浇注电压互感器发生爆炸的原因
2014年6月1日凌晨,天气阴有雷雨,东二变电站值班人员发现有事故报警。并对6KV高压室进行检查,发现高压室浓烟滚滚,04浇注式电压互感器外层绝缘开裂。电压互感器一次保险全部熔断,柜体设备均严重烧毁。2014年7月15日,季家堡变电站发生了环氧浇注式电压互感器爆炸事故,发生故障前,外部输入电路有故障现象,值班人员对10KV设备进行检查,没有发现有异常现象。正准备将情况汇报给值班调度时,10KV高压室传来爆炸声,全站失电,经检查发现03浇注式电压互感器柜爆炸着火,04浇注式电压互感器烧毁。根据这两起电压互感器烧毁和爆炸事故,笔者认为发生爆炸的主要原因是电压互感器内部线圈的短路和外部输入电路上的故障。当电压互感器接上高压电源时,在这个外加的电压作用下首先将有故障的电压互感器的线圈内部的绝缘最薄弱处击穿,引起部分线圈短路,线圈短路后引起发热。当温度升高到一定程度时又将临近的线圈和层间绝缘损坏、临近的线圈和层间绝缘损坏、又使短路部位扩大,扩大了的短路部位,又进一步地使线圈发热,如此恶性循环,使短路的部位不断扩大。
东二变电站电压互感器烧毁事故发生在雷雨天气,由于整个6KV中性点均不接地,只有变电站三相电压互感器中性点接地,此时将有一个系统电容电流,通过电压互感器线圈中性点接地来释放掉,但当大电流流过电压互感器时会导致其发热,经过多次作用。就可使电压互感器因过热而烧毁。从电压互感器爆炸的过程来看,起初是在电压互感器内部绝缘薄弱处发生小小的电压击穿或热击穿,引起部分线圈短路,后来产生恶性循环使短路加剧,很大的短路电流使线圈温度急剧升高,同时产生很大的机械应力,将浇注体爆裂,这一过程产生的时间是很短的。
2环氧浇注电压互感器线圈短路的部位
季家堡变电站事故发生时为晴天,由于电压互感器的电感与系统对地电容在电压突然改变时,表现为电压互感器相对地电压增高,流过电压互感器的电流突然增加,导致电压互感器急剧发热,绝缘介质受热而汽化,体积急速膨胀,而干式电压互感器内部空间有限,电压互感器内部绕组出现匝间层间短路。随着电压互感器内部绝缘逐步降低,最终导致电压互感器燃烧爆裂。
3环氧浇注电压互感器线圈引起短路的原因
电压互感器的线圈引起短路的主要原因有以下几点:
(1)浇注体内有气泡,被高压击穿。按照环氧树脂浇注要求,环氧浇注工作要在全真空状态下进行,要将线圈内部的空气全部抽出,同时环氧树脂混合料要有一定的流动性,使环氧树脂混合料,能比较顺利地流到线圈内部和互感器的各个部位,并在规定的时间内固化成型。但是,在环氧树脂浇注时,若真空度达不到,没有把浇注体内的空气全部抽出,则会造成固化后浇注体内有气泡,有气泡的浇注体其绝缘强度将大大降低。在单相电压互感器上,由于线圈是绕成2段或4段的,段间间隙很小,非常容易积聚气泡,这种气泡积聚在线圈上部更危险,容易引起段间击穿短路。
(2)层间绝缘的电缆纸或电话纸质量不好。现在电压互感器所有的层间绝缘纸是K-12电缆纸或电话纸,按照其技术要求是可以满足互感器层间绝缘要求的,但是,如果绝缘纸质量不好,有针孔或电缆纸受潮后,其绝缘强度就会大大降低,引起层间击穿短路。
(3)一次线圈接头焊接的不好,或者屏蔽层与线圈焊接的不好,接头有时会有尖角或毛刺,如果处理不好,很可能将层间绝缘纸压破造成短路。
大港油田范文6
【关键词】 HSE; 平衡计分卡; 大港油田; 绩效评价
中图分类号:F830 文献标识码:A 文章编号:1004-5937(2016)08-0055-04
一、引言
经济全球化给国内企业提供了广阔的发展空间和发展机遇,同时也给我国的企业带来战略及经营上的挑战。随着国际竞争的加剧、油价的持续下跌,如何建立科学合理的绩效评价体系,从而提高石油企业的效率和综合竞争能力,成为当前我国石油企业的一个重要课题。此外,2015年8月12日发生在天津滨海新区的爆炸事故也提醒我们,企业安全生产的形势依然严峻;如何将安全生产的因素融入绩效考评体系,将安全生产职责的落实与员工经济利益挂钩,从而促进生产的安全进行、保障员工的身心健康、减少对环境的破坏,也是当前急需解决的问题。大港油田总部位于天津市滨海新区,拥有员工12 500余人;地跨津、冀、鲁3省市,总面积18 716平方千米。自2002年起,公司实施业绩管理,相关的考核办法和业绩评价指标体系经历了从无到有、从模糊到具体的过程,取得了一定的成效;但是实践发现,大港油田在绩效考评的实施中也存在一些问题,例如:绩效考评指标设置不合理,对管理人员的考核不够,对专业技术人员的考核较多地采用行政标准;绩效考评可操作性不强,绩效考评流于形式,其结果也难以调动员工的积极性;此外,在当前的绩效考评体系中,对于安全生产的考核存在缺陷。因此,在大港油田引入平衡计分卡方法,并融入HSE(健康、安全和环境)管理体系的要求,构建一套既考虑财务指标,又强调安全生产等非财务指标的绩效评价体系,不仅能改善大港油田绩效考评的现状,也有利于从员工激励的角度避免生产事故的发生。
二、平衡计分卡理论的发展与应用回顾
平衡计分卡(The Balanced Score Card,BSC)最早起源于1990年美国诺顿的一个研究项目;对绩效评价创新方面的大量案例进行分析之后,罗伯特・卡普兰和戴维・诺顿[1]于1992年正式提出这种绩效评价的新理论。罗伯特・卡普兰和戴维・诺顿[2-4]指出,平衡计分卡是一种系统的战略绩效管理工具,它不仅从财务层面来衡量组织绩效,也通过客户、内部业务流程以及学习与成长层面来衡量组织绩效;从而实现短期与长期、财务与非财务、滞后和领先、外部和内部的多种平衡。根据他们的理论,一般的平衡计分卡框架如图1所示。
罗伯特・卡普兰和戴维・诺顿[5]进一步指出,平衡计分卡四个层面的目标不是孤立的,它们之间存在着因果关系;他们进而使用战略地图对因果关系进行管理,并将平衡计分卡作为战略执行的工具上升到战略性绩效管理体系的地位。至此,平衡计分卡不仅在众多的商业组织,也在其他类型组织(如政府部门)的绩效评价体系中得到应用。
在国内,上海东大门咨询公司于1996年最早使用了平衡计分卡的方法;随后,杨臻黛[6]从杜邦分析法与企业经营环境之间的冲突入手,对平衡计分卡的理论和优势进行了介绍;此后,吴金梅[7]梳理了企业战略管理的兴起历程,详细介绍了平衡计分卡的框架及应用环境;叶盛[8]指出传统业绩评价体系的不足,强调了平衡计分卡具有同时考虑四个方面、多种平衡的框架优势。毕意文和孙永玲[9]则在中国开展了平衡计分卡的管理咨询工作。
目前,国内的油田已经开始尝试将平衡计分卡引入绩效评价体系,但是并未在绩效评价体系中考虑安全生产的相关因素。华北油田在2008年正式引入了平衡计分卡的方法,强化了油田的管理,提高了公司的战略执行力,在一年内油田的利润增长了12%,是目前中石油系统中管理比较高效的企业。朱雪芹和张丹丹[10]把平衡计分卡引入中原油田的绩效评价体系,并结合层次分析法选取绩效考核指标,对现有绩效考核方式进行改进,得到更适合中原油田发展的绩效评价方法。宋红玉和沈菊琴[11]对平衡计分卡方法的发展做了回顾和总结,认为在实务中需要具体探讨平衡计分卡的实施形式。本文在学者研究的基础上,根据石油行业的具体生产特点,在一般平衡计分卡方法的基础上,同时考虑安全生产方面的因素,从而构建了适用石油行业的平衡计分卡绩效评价体系。
三、融合HSE的大港油田绩效评价体系构建
传统的平衡计分卡框架包括财务、客户、内部营运、学习与成长四个层面。考虑到石油行业的高风险,安全生产、环境保护与可持续发展是企业必须重视的关键因素。根据国际石油天然气工业通行的HSE(健康、安全与环境)管理体系要求[12],企业需要对部门及个人HSE职责的考核实现考核项目的标准化、考核指标的定量化。因此,本文在传统平衡计分卡的框架之上,增加了“健康、安全与环境”这一新层面,从而使平衡计分卡框架更加符合石油行业生产的特征,以实现对HSE指标的合理选择和量化考核,进而促进安全生产长效机制的形成。因此,本文构建了大港油田平衡计分卡框架如图2。
根据对大港油田外部和内部环境的分析,适合大港油田的长期发展战略是开拓市场、打响品牌、注重创新、稳健经营。根据这个发展战略,笔者向大港油田副处级及其以上干部发放问卷,并基于德尔菲法最终确定平衡计分卡各层面的指标如下:
(一)财务层面
企业经营管理的最终目标都可归于财务目标的实现,因此这一层面的指标主要是衡量大港油田的经营业绩。在财务层面考察的因素主要包括获利能力、偿债能力、营运能力和发展能力;具体的,本文最终确定的指标有主营业务收入、净资产报酬率、利润率、总资产周转率。
(二)客户层面
平衡计分卡要求企业的发展战略诠释为与客户相关具体的目标。企业必须在目标客户最关心的方面树立清晰的目标,然后将这些目标细化为具体的指标。根据大港油田的发展战略,本文确定客户层面的评价指标是客户满意度、客户获得率、品牌认知度。
(三)健康、安全与环境层面
高风险和高回报是石油行业的特征。根据国际石油天然气工业HSE管理体系的基本要求,健康、安全与环境问题关系着大港油田财务目标及战略目标的实现。大港油田健康、安全与环境层面的关键因素包括员工身心健康、安全生产和环境保护等方面,该层面最终确定的指标有安全生产投入产出比、单位产量伤亡率、危险废物处置率。
(四)内部营运层面
企业内部营运层面的指标通常由财务、客户层面的因素指导选择。内部运营绩效考评应以对客户满意度和对财务目标实现影响最大的业务流程为核心。因此,本文最终确定大港油田内部营运层面的评价指标有采油效率、产品合格率、生产周期、存货周转率。
(五)学习与成长层面
员工的学习与成长为其他层面目标的实现提供了动力。通过大港油田平衡计分卡前四个层面的分析,可以掌握企业的实际能力与实现企业业绩所需能力之间的差距;从而在学习与成长层面通过培训学习的方式对差距进行弥补。因此,这一层面最终确定的指标是员工满意度、员工培训费用、培训的有效性评估、团队建设成功率。
根据本文确定的大港油田平衡计分卡五个层面的指标,通过分析各层面指标的相互关系,按照罗伯特・卡普兰和戴维・诺顿确定的绘制战略地图的六个步骤,最终绘制了如图3的专属大港油田的战略地图。
大港油田的平衡计分卡战略地图清晰地展示了企业战略、平衡计分卡各项指标的逻辑关系。在长期战略的指导下,由下向上,由作为基石的学习与成长层面层层递推,直至实现最终目标。战略地图简明地展示了无形资产是如何转化为有形的客户和财务成果的过程,并将企业对健康、安全与环境方面的要求融入其中,为管理者提供了战略描述和战略评价的框架。
四、大港油田评价指标权重的确定
在确定了大港油田的绩效评价指标以后,本文使用层次分析法,邀请大港油田专家进行打分的方法确定指标体系不同层次、不同指标的权重。指标权重在0到100%之间取值,体现了各个指标在整体绩效评价中的相对价值与重要程度。在平衡计分卡的绩效评价体系中,权重越大,说明指标所对应的工作就越重要。因此,大港油田的管理者能根据指标权重直观地确定工作的轻重缓急,员工也能意识到管理者所看重的能力。层次分析法的具体步骤如下:
(一)层次结构模型的建立
本文将层次结构模型由上至下分为目标层O,准则层C和指标层P。其中,目标层为大港油田的总体绩效;准则层即平衡计分卡的五个层面;为表述方便,本文用C1表示财务层面,用C2表示客户层面,用C3表示健康、安全与环境层面,用C4表示内部营运层面,用C5表示学习与成长层面;指标层则分别对应上文中确定的各项指标。本文具体的层次结构模型如图4。
(二)C层(准则层)指标权重系数的确定
采用九分制评分法,不需要判断所有指标之间的影响程度,只需要分层判断各层面之间、同层面下各指标之间两两比较的重要程度即可。通过邀请油田专家进行判断评分,根据调查结果,本文得到大港油田平衡计分卡目标层O的专家意见矩阵如表1。
本文采用方根法求解,比较判断矩阵A的主特征向量W,W即是由同级指标的权重所构成的权重向量。由方根法可知,主特征向量的各维可由以下的公式计算得到:
因为CR
(三)P层(指标层)指标权重的确定
与C层层次分析法的计算步骤相同,可以类似地计算出P层对C层的指标权重如下:
1.财务层面的P层指标权重:主营业务收入、净资产收益率、利润率、总资产周转率的权重分别为0.4203、0.1899、0.2213、0.2685。
2.客户层面的P层指标权重:客户满意度、客户获得率、品牌认知度的指标权重分别为0.3764、0.1494、0.4742。
3.健康、安全与环境层面的P层指标权重:安全生产投入产出比、单位产量伤亡率、危险废物处置率的权重分别为0.4934、0.1958、0.3108。
4.内部营运层面的P层指标权重:采油效率、产品合格率、生产周期、存货周转率的权重分别为0.6144、0.3172、0.2684、0.1781。
5.学习与成长层面的P层指标权重:员工满意度、员工培训费用、培训的有效性评估、团队建设成功率的权重分别为0.5970、0.1396、0.2634、0.1937。
最后,根据指标权重系数合成原理,P层指标对O层(目标层)的权重系数为C、P两层权重的乘积,最终得到大港油田基于平衡计分卡的绩效评价体系如表2所示。
在本文最终得到的大港油田绩效评价体系中,各项指标的权重以量化的形式直观地反映绩效评价工作的重点。例如,在所有指标中权重最大的三项分别是主营业务收入、采油效率、总资产周转率,这三项指标分别属于财务和内部营运层面,反映的是企业的销售能力、生产技术创新能力和营运能力;但是,在健康、安全与环境这个层面,除了安全生产投入产出比之外,其他两个指标的权重都比较低。由此可见,目前大港油田绩效考核的重点在于生产的发展及资源的利用;与国内大多数的企业一样,在绩效考核中对于安全生产考虑得还不够。由于天津滨海新区爆炸事故对人们的警示,国家对安全生产的要求进一步提高,大港油田基于平衡计分卡的绩效考核体系也需要不断进行更新,从而适应企业发展和安全生产的要求。
五、结论
本文基于传统的平衡计分卡方法,融合了HSE管理体系的要求,在平衡计分卡的框架中加入了健康、安全与环境的新层面,构建了包含安全生产因素的绩效评价体系,从而使安全生产与员工的绩效紧密相连,实现了对安全生产的量化考核,有助于安全生产长期机制的形成。在当前安全生产形势比较严峻的情况下,本文提出的绩效评价体系不仅有理论意义,也有一定的现实价值。
本文以大港油田为例,采用融合HSE的平衡计分卡方法,在确定大港油田长期发展战略的基础上,以战略地图的方式刻画了大港油田平衡计分卡各层面、各指标内在逻辑,并使用层次分析法对各层面、各指标的权重进行计算,从而实现了大港油田绩效的量化评价,克服了大港油田现有绩效评价体系存在的问题,使大港油田的绩效评价体系更符合石油行业生产经营高风险的特点,同时也提高了绩效考核的可操作性。
此外,本文在构建绩效评价指标体系时也发现,在当前的企业经营中,管理层最重视的还是企业的财务和内部营运;管理层对企业安全生产方面的重视程度还需要提高。
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