20钻井平台照明系统新员工课件.docx

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20钻井平台照明系统新员工课件

钻井平台照明系统

1培训对象：

入厂新员工；

2教学课程题目：

钻井平台照明系统。

3教学目标：

钻井平台的照明系统是为满足平台的工作、生活，各种应急的状态而设计、安装，是电气日常工作维护的主要系统之一。

通过本课程学习使新员工了解平台照明系统、信号系统的组成、规范要求。

掌握平台各种灯具的结构、工作原理，维护要点。

课程教学后要求新员工针对课程的应知应会内容做到能说会做；实操后每人撰写一份总结报告，并进行笔试和实操考核。

4重点

掌握照明系统中，安全用电的知识，初步掌握平台常用灯具的安装和修理技能

5培训课时：

5.1理论培训：

3课时

5.2实操训练：

4课时

6掌握内容

掌握钻井平台航行灯、障碍灯及飞机平台信号灯基本知识。

了解船检规范中对各种灯具的要求。

掌握平台日光灯灯具的结构、工作原理，维护要点。

掌握平台卤化物灯具的结构、工作原理，维护要点。

掌握防爆区域必须使用防爆灯具。

掌握平台照明系统的组成。

掌握平台各种灯具的安装方法。

7掌握内容（重点）：

1）照明回路中安全用电规范，包括临时灯安装注意事项、每一回路最大电流等。

2）掌握日光灯、卤化物灯、高压汞灯工作原理及特点。

3）掌握平台灯具的维护要点。

4）掌握平台灯具的安装方法。

8实操训练：

8.1组装一盏日光灯

8.2组装一盏卤化物灯

9案例

某平台一电工在修理灯具时触电从梯子坠落，同时嘴里含着螺丝。

10考核：

笔试：

照明系统的组成、航行灯知识、飞机平台知识

实操：

组装一盏日光灯

讲义

一、掌握内容：

1．1概述

钻井平台的照明系统是以满足平台的照明、信号等需要而设置的，首先要使照度达到规定的标准，其次要考虑到能使空间亮度得到合理的分布，以达到较理想的视觉环境；另外还要兼顾经济、安全、美观和便于施工及维修等；还有很重要的一点是要符合船检规范的要求。

在我们日常的工作中，照明系统关系到平台的工作、生活是否能正常的进行，尤其是在各种应急的状态下，能否保证有足够的照明支持显得尤为重要。

1．2井平台照明系统的基本结构

主照明系统在平台的照明系统中占主要的地位，所占比例在一般的情况下，舱室内基本在70％左右，主甲板在80％－90％；根据灯具安装的位置及功能不同，需要采用各种不同的灯具，如舱顶灯、泛光灯、探照灯以及在防爆区安装的各种防爆灯具。

1、主照明系统的组成

在主照明系统中，主要由照明变压器、照明配电盘、电缆、照明分配电箱及照明灯具组成，

2、系统图

3、应急照明系统

应急照明系统在平台的照明系统中非常重要的作用，所占比例在一般的情况下，舱室内基本在30％左右，主甲板在20％－10％；首先要保证在应急电源供电的情况下，提供合适的照度，保证舱室内的作业需要；所以要求在有限的灯具情况下，合理安排灯具的分布。

同时在主要舱室的安全出口安装带蓄电池的应急灯。

1、应急照明系统的组成

应急照明系统一般由以及照明变压器、应急照明配电盘、电缆、应急照明分配电箱及应急照明灯具组成。

2、系统图

应急照明的系统图与正常照明的系统图基本一致，主要是电源取自应急配电盘。

（参考正常照明系统图）

4、航行灯及信号灯

航行灯及信号灯主要是按照规范要求（CCS）使平台在各种状态下满足各类信号的要求而设置的；主要有平台在漂浮及航行期间的航行灯，平台在钻井状态时的障碍灯以及日常使用的各类报警、应急、飞机平台降落灯等。

一般都要求有主、应急电源供电，提高供电的可靠性。

1、航行灯

航行灯是在平台漂浮及航行的状态下，在夜间显示平台状况的一种信号；航行灯是由航行控制箱控制，双电源供电，故障报警等功能；特别是航行灯的颜色及安装位置都有一定的要求；一般情况下平台拖航时桅杆的红白红信号灯、左红右绿的航行信号灯应完好并使用。

2、障碍灯

在井架顶部、吊车扒杆顶部、桩腿顶部应按照障碍灯，其障碍灯电源可以采用太阳能及正常电源，安装的位置应在顶部最高的位置，一般正常的信号为红色常明，或频闪。

1．3台照明灯具介绍及安装

1）安装灯具应遵循的原则

a灯具安装应牢固。

b灯具固定时，不应该因灯具自重而使导线受力。

c灯架及管内的导线不应有接头。

d导线的分支及连接处应便于检查。

e导线在引入灯具处，应有绝缘物保护以免磨损导线的绝缘。

f必须接地或接零的灯具外壳应有专门的接地螺栓和标志，并和地线（零线）妥为连接

g各种吊灯具应加装安全绳。

h各种照明开关距地面的高度以1.3m以上为宜。

i各种灯具（如防爆灯具）的安装应符合有关规定。

2）白炽灯的安装

白炽灯的发光元件是灯泡内的钨丝，当电流流过钨丝时，把灯丝加热到白炽程度而发光。

白炽灯泡分为真空和充气灯泡两种，前者将灯泡抽成真空，功率多在40W以下。

后者则将灯泡抽成真空后再充以惰性气体。

其目的都是避免灯丝在高温下氧化，以延长使用寿命。

充气白炽灯泡则因内部压力较高，钨丝的蒸发和氧化更为缓慢，因而能提高灯丝温度而加强发光效率。

同时，因被蒸发的钨由于惰性气体的对流上升后聚集在灯泡颈部，灯泡球部不易发黑，相应提高了亮度。

故充气灯泡通常功率在40W以上。

白炽灯泡在额定电压下使用时，其寿命一般为1000h。

当电压升高10％时，其发光效率提高17％，而寿命则缩短到原来的28％（即280h）。

反之如果电压降低20％，其发光效率降低37％，但寿命却增加1倍。

故灯泡的供电电压以接近额定值为宜。

真空式白炽灯炮的型号为PZ，充气式灯泡的型号为PQ

白炽灯的安装方式，一般为悬吊式，壁式和吸顶式。

3）日光灯及其安装

镇流器实际上是一个具有铁心的电感，它与日光灯串联。

它的功用是：

第一，限制灯管的工作电流：

第二，在启动时它与启辉器配合，产生一个很高的自感电势而使日光订能顺利启辉点燃。

启辉器（也称启动器，欲称跳泡，司塔脱等）的结构是在密封的玻璃壳内惰性气体，并装有一条U字形的双金属片和一条导电的静触片。

他们是启辉器与外电路连接的两个引线端。

通常在玻璃壳外还有一个小电容与引出线相并联，使启辉器在动作时减少对无线电的干扰。

启辉器的作用是启动日光灯，其特点是：

当启辉器两端的电压较低时，处于断开状态：

而当电压升高到135V以上时，其中的惰性气体发生辉光放电产生热量使双金属片变形弯曲。

日光灯在此两个附件的作用下，就能顺利启辉点燃和正常工作。

其工作原理如下：

日光灯灯管的内壁敷有荧光粉，其两端各有一组灯丝，管内充有惰性气体和少量的汞（水银）。

当管内温度较高时，汞蒸气压力也升高。

这是如有一个适当的高电压就可使灯管内放电。

放电时发射出的射线激励灯管管壁上荧光粉而发光，日光灯就工作了。

因为其光色接近太阳光，故称为日光灯。

日光灯点燃之后具有负阻效应，即工作电流越大（温度越高）其等效电阻值越小，这使得电流更大。

如此反复循环必将使电流过大而使日光灯无法工作，因此要有电流限制元件。

这时串入电路的镇流器就能起到限制电流上升的作用，故名镇流器。

由此可见，日光灯工作之初需要使管内有一定的温度产生一定压力的汞蒸气，这时还要有一个高电压，以使灯管点燃。

而在点燃之后还必须要有电流限制元件。

这就要求日光灯需要启辉器和镇流器。

当开关接通之后，在开始的一瞬间电路中电流没有通路，因此线路电压全部加在启辉器两端。

启辉器就产生辉光放电。

辉光放电所产生的热量使启辉器中的双金属片变形弯曲而与静触片接触形成通路。

这时有较大的电流通过镇流器与灯丝。

灯丝倍加热而发射电子，并使汞蒸发。

在启辉器短接后，启辉器便停止放电温度逐渐下降。

双金属片因温度下降而恢复到原来状态。

在双金属片脱离静触片的一瞬间，电路呈开路状态，镇流器两端产生一个很高的自感电势。

这个自感电势与线路电压迭加在一起，形成一个很高的脉冲电流。

从而使日光灯内的惰性气体电离放电，这进一步使灯管内的温度升高，则汞蒸气压力也升高，并使汞蒸气放电，形成了由灯管内惰性气体放电到汞蒸气放电的连锁反应。

放电时产生的紫外线和高速电子激励荧光粉而使日光灯发光。

这时日光灯两端的电压在100V左右，达不到启辉器放电的电压，启辉器就一直处在断开状态。

日光灯的负阻效应，则由镇流器来补偿。

为了提高启动性能，镇流器还有一种带副线圈的产品，共有四个引线端。

其工作原理相同，但启动性能较好。

日光灯的安装也有吸顶式，吊链式及钢管悬吊式等。

钢制灯具则可不必设置耐热材料垫衬，但在必要时灯具应可靠接地（零）。

目前配套的灯具设有弹簧，灯管不易掉落。

对老式灯座，则应采取防止灯管掉落的措施，入在灯管两端加设管卡或用绳线扎牢。

镇流器，启辉器和日光灯的规格应相符配套。

当选用附加线圈的镇流器时，接线应正确，不能搞错，以免损坏灯管。

接线时应使相线通过开关，经镇流器到灯管。

由于镇流器是一个申感元件，因此线路的功率因数较低。

有时为了改善功率因数，在日光灯的电源上并接一个电容器。

对常用的40W日光灯其配用的电容为4.75μF。

4）高压汞灯及其安装

高压汞灯的发光功率高，亮度大，现已广泛使用于甲板、舱内作一般照明光源。

高压汞灯具有内外两个密封的玻璃壳。

内玻璃壳是一个管状的石英玻璃管。

关内两端有两个电极E1和E2，这两个电极都是用钍钨丝制成。

在电极E1的旁边有一个串有4000Ω电阻的辅助电极E3，它的作用是帮助启辉放电，管内充有汞及氩气。

外玻璃壳的内壁敷有荧光粉，它能将汞蒸气放电时所辐射的紫外线转变为可见光。

在内外玻璃壳之间充有二氧化碳气体，以防止氧化。

高压汞灯也需要镇流器来限制工作电流。

高压汞灯可用外附镇流器，也可用设在灯内的一个电阻来起镇流器的作用。

后者就是自镇流高压汞灯。

这个内设电阻是将一根钨丝绕在石英管的外面而成，这根钨丝与放电管串联，利用它起镇流作用可省去外附的镇流器。

高压汞灯的简要工作原理如下：

当开关接通后，在辅助电极E3与主电极E1之间产生辉光放电，接着在主电极E1与E2之间产生弧光放电。

在弧光放电后，E1与E3之间的电压就不足以进行辉光放电，辉光放电停止。

而随着主电极的弧光放电，汞就逐渐气化，压力增加，促使弧光放电稳定的进行，所发出的紫外线激励荧光粉发出可见光。

高压汞灯在安装时应注意下列事项：

a由于高压汞灯有两种，一种是带镇流器的，另一种是自镇流而没有镇流器的。

所以安装接线时一定要分清楚。

而带镇流器的高压汞灯一定要使镇流器与汞灯相匹配。

否则，灯泡会立即烧坏或使启动困难及亮度降低。

b高压汞灯要垂直安装，因为水平安装时其亮度（光通量输出）要减少7％，而且容易自灭。

c由于高压汞灯的外玻璃壳温度很高，所以必需装置散热良好的灯具。

否则会影响灯泡的性能与亮度。

d当汞灯的外玻璃壳破碎后仍能发光，但大量的紫外线对人体有害。

所以外玻璃壳破碎的汞灯应立即更换。

e高压汞灯的电源电压应尽量保持稳定，当电压降低5％时灯泡就可能自灭，而再行启动点燃的时间又较长。

所以高压汞灯不宜接在电压波动较大的线路上。

对采用高压汞灯作为厂区路灯，高大厂房照明的时候，就应考虑采用调压或稳压措施。

5）碘钨灯及其安装

碘钨灯工作时，管壁温度可达数XX，因而灯管采用耐高温的石英玻璃制成。

在管内充有适量的碘，在灯管点燃工作时，灯内的高温使钨丝蒸发而粘附在灯管壁上使灯管发黑。

但这时灯管内的碘在高温下分解，成为原子状态在管壁附近扩散同管壁上的钨发生作用，产生挥发性碘化钨。

当碘化钨移动到灯丝附近时，由于高温，使得碘化钨又分解为碘和钨。

于是钨又沉积到灯丝上，而碘又重新向管壁扩散。

由此可见，碘作为钨的载体，不断得将灯丝所蒸发出来的钨，有重新回到灯丝上。

这样既避免了灯管的发黑，又延长了灯丝的寿命。

不过，这种“还原”过程是有一定限度的。

因为灯丝各部分钨的蒸发和钨在灯丝各部分的沉积不可能完全相等。

但其使用寿命却因有钨的沉积作用而大于白炽灯，通常其寿命为2000h左右。

碘钨灯的接线与白炽灯相同，不需任何附件。

但在安装时，应注意下列事宜：

a电源电压的变化对灯管影响很大，当电压超过额定值的5％时寿命将缩短一半。

所以，电源电压的波动一般不宜超过±2。

5％

b碘钨灯工作时需水平安装，倾斜不得大于4°，否则将严重影响灯管的寿命。

因为倾斜时，灯管底部将聚集较多的碘化钨和卤素，而灯管上部的高处由于缺少卤素，不能维持正常的碘钨循环，灯的玻璃壳容易发黑，灯丝亦容易烧断而影响使用效果与寿命。

c碘钨灯不允许采用任何人工冷却措施，以保证在高温下的碘钨循环。

在正常工作时，灯管有近600℃的高温，所以不能与易燃物体靠近。

安装时一定要加灯罩。

并与易燃的结构如木质材料，柱等保持相当的距离，使用前要用酒精擦去灯管外壁的油污，否则在高温下形成污斑而降低亮度。

d碘钨灯的灯脚引线必须采用耐高温的导线，不得随意改用普通导线。

电源线与灯线的连接需用良好的瓷接头。

靠近灯座的导线需套耐高温的瓷套管或玻璃纤维套管。

灯脚固定必须良好，以免灯脚在高温下氧化。

e碘钨灯耐震性较差，不宜用在震动性较强的场所，更不能作为移动光源来使用。

6）金属卤化物灯及其安装

常用的金属卤化物灯有钠铊铟灯及镝灯等。

他们是在高压汞灯的基础上为改善光色而发展起来的一种新型电光源，他不仅光色好，而且发光效率高。

如在高压汞灯内添加某些金属卤化物，靠金属卤化物的不断循环，在电弧放电时提供相应的金属蒸气，于是就发出表征该金属特征的光谱线，这就改善了光色。

金属卤化物灯通常都需附加镇流器，接线和高压汞灯相似。

但功率在1KW以上的钠铊铟灯需设专门的触发电路，而镝灯的额定电压常为380V。

所以他们的接线要根据说明书的要求进行。

金属卤化物灯在安装时需注意下列各点：

a线路电压与额定值的偏差不宜大于±5％因此在有冲击性负载的线路上不宜作为金属卤化物灯的电源。

电压的降低不仅会影响光效，而且会造成光色的变化。

当电源电压下降时，灯的熄灭现象也比高压汞灯严重

b无外玻璃壳的金属卤化物灯也和汞灯一样，很强的紫外线辐射将伤害人体，灯具应加玻璃罩。

若无玻璃罩时，悬挂高度应不低于14m

c管形镝灯根据使用时的安装要求而有三种结构：

即水平点燃：

垂直点燃，灯头在上；垂直点燃，灯头在下。

安装时必须认清方向标记，正确使用，安装时还要求灯轴中心线的偏移不应大于±15°。

要求垂直点燃的灯，若水平安装，使用时灯管有爆裂的危险，而灯头方向调错，则光色将会偏绿。

d灯的玻璃壳温度较高，配用灯具必须考虑到散热条件。

同时，灯管与镇流器必须匹配，否则会影响灯管寿命或造成启动困难。

7）防爆照明

平台的某些区域在作业时会产生易燃气体（粉尘）的聚集，当遇到点燃源时可导致火灾或爆炸的区域称为危险区域，一般危险区域根据导致火灾或爆炸的可能性大小进行分类，在该区域的照明灯则必须采用相应的防爆灯具。

防爆灯具的选用

防爆灯具按防爆形式可分为隔爆型、增安型、正压型、无火花型和粉尘防爆型等，还有就是通过几种防爆形式组合的复合型和特殊型。

目前平台上使用的防爆灯基本都采用隔爆型防爆灯具，在灯具上应有防爆标志，铭牌标志的主要内容：

a铭牌的右上方有明显的标志“EX”。

b防爆标志并顺次表明防爆类型、类别、级别、温度组别等标志。

c防爆合格证编号（为保证安全指明在规定条件下者，须在编号之后加符号“X”）。

d其它需要标出的特殊条件。

e有关防爆形式专用标准规定的附加标志。

f产品出厂日期或产品编号。

g小型电气设备铭牌，至少应有上述1、2、3、6等项内容。

如：

EXdⅡBT3（具体参照电气设备防爆章节）

8）安全灯的使用

在工作环境恶劣的场所，局部照明应采用电压不高于24V的低压安全灯。

对于各工种的手提照明灯也应采用24V以下的低压照明灯具。

在工作地点狭窄，行动不便，能接触到大块金属面或金属容器内工作的场所，则手提照明灯的电压不应高于12V，通常采用6V的照明灯具。

低压照明灯的电源必须由专用照明变压器供给。

这种变压器必须是双绕组的，不能使用自耦变压器进行降压。

安装时，变压器的高压侧必须装设熔断器。

熔丝的额定电流必须符合变压器的规格和要求。

低压侧也应设熔丝，低压侧的一端必定要接地（接零）

手提低压安全灯，必须符合下列要求

a灯体及手柄必须用坚固的耐热及耐湿的绝缘材料制成

b灯座应牢固地装在灯体上，并在拧装灯泡时，不应使灯座转动。

灯座嵌入灯体的深度应使拧上灯泡以后的金属部分

c保护网时，其上端应固定在灯具的绝缘部分上。

d安装灯体引入线时，不应过于张紧，同时应避免导线在引入处被磨伤

e金属保护网，反光罩及悬吊用的挂钩应固定于灯具的绝缘部分上。

保护网不应有小门或开口，保护网应只能用专用工具方能取下

f电源导线应采用软电缆，不要用开关的灯头，应使用插销控制为防止机械损伤，灯泡应有可靠的机械保护。

当采用

二、掌握重点：

安全灯的使用

在工作环境恶劣的场所，局部照明应采用电压不高于24V的低压安全灯。

对于各工种的手提照明灯也应采用24V以下的低压照明灯具。

在工作地点狭窄，行动不便，能接触到大块金属面或金属容器内工作的场所，则手提照明灯的电压不应高于12V，通常采用6V的照明灯具。

低压照明灯的电源必须由专用照明变压器供给。

这种变压器必须是双绕组的，不能使用自耦变压器进行降压。

安装时，变压器的高压侧必须装设熔断器。

熔丝的额定电流必须符合变压器的规格和要求。

低压侧也应设熔丝，低压侧的一端必定要接地（接零）

手提低压安全灯，必须符合下列要求

a灯体及手柄必须用坚固的耐热及耐湿的绝缘材料制成

b灯座应牢固地装在灯体上，并在拧装灯泡时，不应使灯座转动。

灯座嵌入灯体的深度应使拧上灯泡以后的金属部分

c保护网时，其上端应固定在灯具的绝缘部分上。

d安装灯体引入线时，不应过于张紧，同时应避免导线在引入处被磨伤

e金属保护网，反光罩及悬吊用的挂钩应固定于灯具的绝缘部分上。

保护网不应有小门或开口，保护网应只能用专用工具方能取下，电源导线应采用软电缆，不要用开关的灯头，应使用插销控制为防止机械损伤，灯泡应有可靠的机械保护。

三、常见故障及排除

1）灯管不亮但两头发暗红光，需更换灯管

2）灯具不亮应先从电源查起，测量有无电压，如装有启辉器的灯具，更换启辉器，同时观察启辉器管脚是否良好接触，其次就是更换灯管，更换镇流器。

四、安全注意事项

1）修理灯具时应注意停电、挂牌、验电

2）修理高处灯具时按照规定高于两米的要系好安全带，同时要有监护人。

五、实操训练：

安装灯具

更换镇流器

六、案例

某平台一电工在修理灯具时触电从梯子坠落，同时嘴里含着螺丝。

七、考核：

1）笔试：

2）实操考试：

按实操训练科目考核