海洋石油平臺(tái)清管設(shè)備布置及配管設(shè)計(jì)

陳修輝

摘 要：本文主要針對(duì)海洋石油平臺(tái)清管設(shè)備的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析，主要針對(duì)海洋石油平臺(tái)清管設(shè)備布置及配管設(shè)計(jì)工作進(jìn)行探討，思考了布置和配管設(shè)計(jì)的具體思路和方法，提出了一些措施，可供今后參考。

關(guān)鍵詞：海洋石油平臺(tái)；清管設(shè)備；布置；配管

前言

海洋石油平臺(tái)清管設(shè)備有很多，許多設(shè)備都十分重要，直接影響平臺(tái)的運(yùn)作，所以，做好海洋石油平臺(tái)清管設(shè)備布置及配管設(shè)計(jì)是一項(xiàng)十分重要的工作，必須要堅(jiān)持做好，采用更好的措施來(lái)提升效果。

1 海洋石油鉆井平臺(tái)設(shè)備技術(shù)要求

清管技術(shù)在油氣集輸中是一種常用的用來(lái)清除管道內(nèi)雜質(zhì)、蠟、垢以及排空管道內(nèi)存液的有效辦法。一般說(shuō)來(lái)，在天然氣管道中，為防止水化物的形成，經(jīng)常采用清管技術(shù)的方法將管道內(nèi)雜質(zhì)、水化物清出管道，以達(dá)到管道暢通的目的。

1.1 抗震性

由于近海領(lǐng)域多伴隨海浪及潮汐活動(dòng)，使得設(shè)備零部件容易受到震動(dòng)的干擾而發(fā)生松動(dòng)，進(jìn)而造成海上作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。因此，抗震性是海洋石油鉆井平臺(tái)設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)之一。具有良好抗震性的作業(yè)設(shè)備還能夠抵抗船舶航行所帶來(lái)的不便，有效確保了海上作業(yè)人員的安全。因此，相關(guān)企業(yè)在進(jìn)行海洋石油鉆井平臺(tái)設(shè)備選擇時(shí)應(yīng)充分考慮到設(shè)備的抗震性。

1.2 耐腐蝕性

由于海洋石油鉆井平臺(tái)長(zhǎng)期處于海水中，這會(huì)使平臺(tái)設(shè)備容易受到海水的侵?jǐn)_，而海水中的油分以及鹽分會(huì)造成設(shè)備腐蝕。所以，在選擇鉆井平臺(tái)設(shè)備時(shí)應(yīng)將耐腐蝕性作為技術(shù)指標(biāo)之一，從而保證海上石油鉆井平臺(tái)作業(yè)的安全。除此之外，相關(guān)企業(yè)還要做好必要的維護(hù)措施，盡可能延長(zhǎng)鉆井平臺(tái)設(shè)備使用壽命，從而提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

1.3 防爆性

海上石油鉆井平臺(tái)在作業(yè)過(guò)程中存在較多安全隱患，因此在一些危險(xiǎn)區(qū)設(shè)備選擇上要充分考慮設(shè)備的防爆性。針對(duì)防爆性能可以進(jìn)行更為細(xì)致的劃分，例如：隔爆類型、本質(zhì)安全類型、油浸類型、無(wú)火花類型、增安類型、正壓類型、充砂類型以及澆封類型等。

2 清管設(shè)備布置

清管系統(tǒng)的布置，應(yīng)盡量考慮到不利環(huán)境因素，包括建造和操作過(guò)程中產(chǎn)生的。同時(shí)，布置應(yīng)充分保障配管空間及重量要求。

清管器收發(fā)筒一般為水平布置，若空間緊張時(shí)也可考慮發(fā)球筒豎直安裝。在豎直安裝情況下，設(shè)備內(nèi)閥門高度偏高，需要額外搭設(shè)操作平臺(tái)。另外，由于快關(guān)盲板朝上，筒內(nèi)容易掉臟物破壞閥門，因此一般不推薦豎直安裝。在水平布置時(shí)，收發(fā)筒有一個(gè)對(duì)于水平面的傾角，清管器發(fā)射裝置為+5°，清管器接收裝置為-5°，便于清管器的裝卸。

設(shè)備布置方位應(yīng)盡量為開(kāi)放區(qū)，并確保足夠的通風(fēng)，與其他設(shè)備應(yīng)保持足夠距離。收發(fā)筒尾端朝向應(yīng)偏離人的活動(dòng)區(qū)域或通道、危險(xiǎn)設(shè)備（即油氣設(shè)備）和消防安全設(shè)備，尾端朝向最好能直接朝向大海。因?yàn)樵跇O端情況下，清管球從筒里噴出來(lái)會(huì)傷害人員或損壞設(shè)備。

設(shè)備布置應(yīng)方便操作，盡量不借助梯子或腳手架。

設(shè)備位置應(yīng)充分考慮清管球的運(yùn)輸路線與裝筒，并不影響逃生通道。常規(guī)清管球小于30kg的，可以人工操作。超過(guò)30kg的球需要使用相關(guān)設(shè)備輔助操作，如滑道梁、電動(dòng)車等。通常12英寸及以上的水平球筒應(yīng)提供吊裝設(shè)備。

清管設(shè)備內(nèi)的殘液應(yīng)在重力下能進(jìn)入到合適的排放系統(tǒng)。另外，應(yīng)在收發(fā)筒尾部的下方設(shè)置一個(gè)廢液收集槽（在甲板或格柵之下，體積為球筒體積的5%，上表面足夠大以防止殘液飛濺出污染其他區(qū)域）。如條件受限，收發(fā)筒的位置和設(shè)計(jì)應(yīng)確保安全和便于清理。

3 配管設(shè)計(jì)

由于清管設(shè)備和海底管道是連通的，為了保證清管球在管道中通暢運(yùn)行，通球管道的內(nèi)徑與海管內(nèi)徑必須保持嚴(yán)格一致。海底管道的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)常用DNV-OS-F101，而上部組塊的配管設(shè)計(jì)的依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)通常為ASMEB31.3（收發(fā)筒和通球管道也可根據(jù)需要采用ASMEB31.4/8），在不同標(biāo)準(zhǔn)條件下計(jì)算得出的管道設(shè)計(jì)壁厚可能不一致。為了與海管的內(nèi)徑保持一致，上部組塊部分的通球管線的設(shè)計(jì)壁厚如小于海管壁厚，可加大壁厚與海管保持一致，如果設(shè)計(jì)壁厚大于海管壁厚，通常需要加大管外徑，從而選用非標(biāo)準(zhǔn)外徑。

通球主管上的所有閥門應(yīng)為全徑球閥，其內(nèi)徑必須與海管內(nèi)徑保持嚴(yán)格一致，在采購(gòu)閥門時(shí)一定要求閥門廠家特別標(biāo)明這些閥門的內(nèi)徑尺寸。

連接清管器裝置的導(dǎo)向彎管半徑必須滿足通球要求，采用的彎管最小半徑等于管道外徑的3倍，對(duì)于智能球需要更大的彎管半徑。設(shè)計(jì)時(shí)要注意彎管前后要留有一定長(zhǎng)度的直管段。

過(guò)球三通是為了防止清管球進(jìn)入到支管，在與支管的連接處設(shè)置幾根鋼柱（有時(shí)用鋼板代替鋼柱），鋼柱（或鋼板）的尺寸、數(shù)量和布置位置根據(jù)支管尺寸而不同。三通的內(nèi)徑和外徑要與相連的管線保持一致。為了避免清管球在三通內(nèi)部卡住，配管時(shí)三通的支管方向要盡量朝上布置。

過(guò)球指示器是探測(cè)清管球是否通過(guò)的指示器，通常在收發(fā)筒的接口附近、過(guò)球三通和關(guān)斷閥之間各安裝一個(gè)。過(guò)球三通和關(guān)斷閥之間的過(guò)球指示器到過(guò)球三通之間的距離應(yīng)盡量足夠大，并且該距離不能小于清管球的最大長(zhǎng)度。過(guò)球指示器分機(jī)械式和電磁式兩種。電磁式通常需要清管球具有相對(duì)應(yīng)的信號(hào)，使用范圍比較受限。因此一般情況下均采用機(jī)械式。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在海洋石油平臺(tái)清管設(shè)備布置及配管設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要采取更好的布置和配管設(shè)計(jì)方法，本文總結(jié)了海洋石油平臺(tái)清管設(shè)備布置及配管設(shè)計(jì)的對(duì)策和方法，可供今后參考。

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