淺析海洋平臺(tái)主機(jī)潤滑油管線熱油清洗施工工藝

龔健，楊俊賢，王丹蕾，郝敬雷，梁毅

（海洋石油工程股份有限公司， 天津 300452）

主機(jī)是海洋石油平臺(tái)的能源輸出基地，為平臺(tái)上各類生產(chǎn)和生活設(shè)施提供能量，而主機(jī)潤滑油管線的主要功能是給主機(jī)活動(dòng)部件潤滑和散熱。主機(jī)潤滑油管線清潔程度直接影響主機(jī)運(yùn)行質(zhì)量的好壞，如果主機(jī)潤滑油管線不潔凈，將直接導(dǎo)致主機(jī)停機(jī)甚至引發(fā)其他次生故障及危害。

主機(jī)潤滑油管線清潔主要分沖洗、酸洗鈍化、熱油清洗等工序，其中熱油清洗工序最為關(guān)鍵，該工序旨在清除管線在制造、運(yùn)輸、貯存及安裝過程中產(chǎn)生的軋制鱗片、泥沙、雜質(zhì)等污垢，這些污垢如不去除，在生產(chǎn)過程中將會(huì)破壞設(shè)備的精密部件、直至破壞整個(gè)工藝過程。該工序質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到主機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定及機(jī)組的使用壽命，同時(shí)該工序能否按計(jì)劃高效完成將直接影響項(xiàng)目的施工工期。隨著渤海、東海、南海等新油田的陸續(xù)開發(fā)，海洋平臺(tái)施工建設(shè)將形成更大規(guī)模，主機(jī)投入將越來越多，主機(jī)潤滑油管線熱油清洗越來越重要。

1 熱油清洗原理及施工方案

(1)在管線熱油清洗之前必須通過嚴(yán)格計(jì)算確保油品在管線中流動(dòng)時(shí)為紊流狀態(tài)（紊流狀態(tài)下管線清潔效果更好）且阻力損失小于循環(huán)泵的揚(yáng)程。(2)通過臨時(shí)軟管將被清洗管線與油罐、循環(huán)泵、過濾器等設(shè)備連接形成一個(gè)環(huán)路，開啟循環(huán)泵將油罐中的潔凈油品注入被清洗管線，管線內(nèi)的雜質(zhì)被紊流狀態(tài)的油品帶出并經(jīng)過過濾器過濾后回到油罐，最終達(dá)到管線清潔的目的。(3)通過閥門調(diào)節(jié)控制泵出口流量，保證油品在管線中紊流狀態(tài)，直到被清洗管線達(dá)到潔凈度要求。(4)為了保證油品能夠很好地循環(huán)，均勻地通過系統(tǒng)的各部分，防止產(chǎn)生氣阻和油液殘留，循環(huán)系統(tǒng)要設(shè)置高點(diǎn)排氣和低點(diǎn)排放。(5)熱油清洗工藝流程詳見圖1。

圖1 熱油清洗流程示意圖

2 熱油清洗前準(zhǔn)備及操作流程

(1)熱油清洗作業(yè)前需對(duì)沖洗介質(zhì)進(jìn)行取樣檢測，確保沖洗介質(zhì)潔凈度達(dá)到?jīng)_洗要求。(2)正式熱油清洗作業(yè)前，確認(rèn)清洗橇內(nèi)清潔無油污，將清洗橇的進(jìn)油管線和回油管線通過臨時(shí)軟管相連形成自循環(huán)回路，向清洗橇油箱中加注油品，檢查油路是否為通路，啟動(dòng)循環(huán)泵并檢查是否有泄漏，當(dāng)清洗橇內(nèi)油液達(dá)到業(yè)主要求的結(jié)晶度等級(jí)要求后停止自循環(huán)。(3)檢查所有被清洗管線水壓試驗(yàn)、氣密試驗(yàn)、掃線報(bào)告，確認(rèn)相關(guān)工作完成并符合要求。特別注意被清洗管線必須吹掃干凈，避免遺留殘液，遺留殘液同油品混合會(huì)產(chǎn)生乳化現(xiàn)象。(4)在熱油清洗作業(yè)前，須將被清洗系統(tǒng)中不允許參與清洗的部件，如流量計(jì)、液位計(jì)、孔板、文丘里管、調(diào)節(jié)閥、過濾器、單向閥、截止閥、軟管、角閥等均應(yīng)拆除，采取加臨時(shí)短管、臨時(shí)旁路及盲板等措施對(duì)拆除部位進(jìn)行處理。拆除部位應(yīng)掛牌并標(biāo)明位置，對(duì)拆下的管路及設(shè)備附件，按要求進(jìn)行保護(hù)處理，以備系統(tǒng)清洗后安裝恢復(fù)。(5)關(guān)閉并隔離與熱油清洗系統(tǒng)無關(guān)的閥門，以防止油液外漏。(6)在清洗作業(yè)前，要確保周邊作業(yè)環(huán)境沒有打磨、噴砂或焊接作業(yè)進(jìn)行。(7)按照熱油清洗工藝流程圖連接好熱油清洗循環(huán)系統(tǒng)，連接前需要確認(rèn)臨時(shí)軟管的操作壓力、操作溫度和管線尺寸是否滿足所需的流速要求。(8)熱油清洗作業(yè)后開始立即沿管線查找是否有泄漏或滲漏現(xiàn)象，若存在此現(xiàn)象，馬上停泵整改。(9)按照熱油清洗包中所要求的流速和溫度開始熱油清洗作業(yè)，通過開啟電加熱器和溢流閥來控制油溫和流速。(10)適時(shí)用木槌敲打管線，尤其是連接、彎處和凹入部分，助使管線上的殘?jiān)撀洹?11)串油過程中需要時(shí)時(shí)監(jiān)測過濾器是否存在故障或處于旁通位置，當(dāng)濾器壓差發(fā)訊器發(fā)出濾器堵塞信號(hào)時(shí)，應(yīng)更換濾芯。(12)如果需要，可以進(jìn)行系統(tǒng)反串，提高串油效率。(13)熱油清洗作業(yè)開始兩個(gè)小時(shí)后進(jìn)行取樣，對(duì)取樣油品進(jìn)行密封。使用顆粒計(jì)數(shù)器檢測油品潔凈度，如果不滿足潔凈度要求，應(yīng)每隔半個(gè)小時(shí)重新取樣檢測，當(dāng)達(dá)到業(yè)主要求的清潔度等級(jí)后，待業(yè)主等相關(guān)方確認(rèn)合格后停止清洗作業(yè)，打印并記錄結(jié)果。(14)當(dāng)熱油清洗工作完成后，將清洗撬進(jìn)行清罐，并將管線中的油品排放到指定油桶中，將管線恢復(fù)到原來狀態(tài)，并實(shí)施保護(hù)，避免二次污染。

3 注意事項(xiàng)

(1)現(xiàn)場作業(yè)人員必須穿戴整齊勞保用品。(2)熱油清洗作業(yè)區(qū)域用警示帶隔離，并在明顯位置懸掛警示牌和張貼MSDS。(3)禁止與熱油清洗作業(yè)無關(guān)的人員進(jìn)入作業(yè)區(qū)。(4)熱油清洗作業(yè)區(qū)域內(nèi)禁止交叉作業(yè)。(5)應(yīng)保持緊急疏散通道的暢通。(6)采取有效的安全措施保證所有參與試驗(yàn)人員的安全。(7)將JSA宣貫到每一位施工作業(yè)人員。(8)要求參與作業(yè)的人員具有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和能力，具備對(duì)熱油清洗設(shè)備的技術(shù)性能、安全操作、維護(hù)要求等方面的技術(shù)知識(shí)并掌握實(shí)際操作與基本功能，在有效的監(jiān)督下執(zhí)行測試。(9)按照操作規(guī)程加注和排放油品，一旦發(fā)生溢油，要及時(shí)有效地處理，防止造成環(huán)境污染。

4 雷諾數(shù)的計(jì)算

雷諾數(shù)計(jì)算公式如下：

式中：Re－雷諾數(shù)；Q－體積流量l/min；v－運(yùn)動(dòng)黏度，Cst或mm2/s；d－管線內(nèi)徑，mm。

將相關(guān)數(shù)據(jù)代入公式進(jìn)行計(jì)算，由于熱油清洗作業(yè)要求油品在被清洗管線中流動(dòng)時(shí)為紊流狀態(tài)，故雷諾數(shù)大于4000時(shí)才能滿足要求。

5 阻力損失

流體在流動(dòng)過程中會(huì)產(chǎn)生一定的阻力，黏度越高的流體阻力損失越大，一般來說，流體在流動(dòng)過程中的阻力損失分為沿程阻力損失和局部阻力損失兩種，兩者之和即為總的阻力損失。

沿程阻力損失公式如下：

局部阻力損失公式如下：

l——管長；

d——管徑；

v——斷面平均流速；

g——重力及速度；

ξ——局部損失系數(shù)；

λ——沿程損失（阻力）系數(shù)。

式中：

局部損失系數(shù)一般根據(jù)具體的局部管件形式來確定，可查閱相關(guān)表格，沿程損失（阻力）系數(shù)一般按照Re＜1.0×105時(shí)來計(jì)算，紊流光滑區(qū)沿程阻力系數(shù)采用布拉休斯（H.Blasuis）表達(dá)式：

將相關(guān)數(shù)據(jù)代入公式計(jì)算，當(dāng)沿程阻力損失和局部阻力損失之和小于循環(huán)泵的揚(yáng)程時(shí)，方能滿足管線熱油清洗要求。

6 結(jié)束語

海洋石油平臺(tái)主機(jī)是海洋石油平臺(tái)的“心臟”，同時(shí)也是極其精密的設(shè)備，潤滑油管線猶如一根根“血管”，為平臺(tái)主機(jī)的正常運(yùn)行保駕護(hù)航，因此保證主機(jī)潤滑油管線的潔凈度尤其重要。本文重點(diǎn)介紹了目前海洋石油平臺(tái)常用主機(jī)潤滑油管線的清潔原理、操作流程以及相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算方法，可供有關(guān)項(xiàng)目參考應(yīng)用。