海洋石油平台公用／仪表气系统工艺设计研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com■技术交流石油和化工设备2013年第16卷一．海洋石油平台公用／／／仪表气系统工艺设计研究罗彭，张振鹏，张晓敏，孟宪武，张龙，邢文(海洋石油工程股份有限公司，天津300451)[摘要]分析了海洋石油平台公用／仪表气系统的工艺流程和计算过程，介绍了系统处理能力、设计压力、罐容等参数的选取原则和计算方法，总结了设计应注意的事项。[关键词]海洋石油平台；工艺设计；公用／仪表气系统；设计优化海洋石油平台在生产操作中需要稳定、可靠压缩空气系统的空气处理能力应满足连续的压缩空气

2、。压缩空气在海上平台的用途可分为为平台提供足够的公用气和仪表气量，满足平台两类：仪表用气和公用设备用气。仪表气必须是用气量和用气压力的要求并优先保证仪表气的供无油干燥的空气，主要供给仪表和阀件；公用气应。主要作为气动工具和气动绞车的气源、生产及公公用／仪表气系统的设备通常有：空气压缩用系统的吹扫风。机、油气过滤分离器、后冷却器、空气罐、干燥1工艺流程介绍器及前后滤器，该系统的典型流程如图1。图1公用／仪表气系统典型流程图空气经空气压缩机进行压缩、冷却、过滤和以上的干燥空气，然后进入仪表气储罐进行储干燥

3、等处理后达到仪表气质量要求。公用气的质存。两台压缩机采用LEAD／LAG模式，通过公用量要求宽松一些，可取白干燥器之前。为了减少气罐上的压力信号控制启停。由于公用／仪表气系空压机气流的波动并满足规范要求的系统储气能统是连续工况，因此流程设置为一用一备。力，在空压机后设有公用气罐和仪表气罐。2工艺计算原则空气经入口过滤器过滤后进入空压机进行压(1)系统设计压力满足各用户需要的最高压缩，压缩后的空气进入油气过滤分离器、空气冷力，同时考虑管线和设备摩阻压降。却器，然后进入公用气储罐。公用气一部分经定压阀去公

4、用气分配管网，另一部分经前过滤器、作者简介：罗彭(1986一)，男，黑龙江人，本科学历，助理工干燥器和后过滤器，成为露点低于环境温度10~C程师。现在海洋石油工程股份有限公司从事海洋平台工艺设计工作。学兔兔www.xuetutu.com第8期罗彭等海洋石油平台公用／仪表气系统工艺设计研究．45一(2)空压机及相关组件配置应能满足平台不不能因此造成整个系统设计过大。同生产工况用气需求，干燥气处理能力和效果满(6)合理设定压力开关值，避免空压机频繁足仪表气用量和质量要求。启停。(3)在最大仪表气消耗量情况

5、下，可连续供3工艺计算实例气20min无需补充。下面以某常规井口平台为例，分析公用／仪表(4)空气储罐容积和尺寸应充分考虑平台总气系统设计原则和注意事项。该工艺流程见图1。体布置和设计建造实际，选择合适的高径比，避3．I设计基础条件免罐体过高。整个平台的空气用户用气数据由机械和仪表(5)考虑每一用户的使用时间和频率，对使专业提供，具体数据如表l所示。用时间短或偶尔使用的用户应考虑适当的系数，表1平台各用户用气量统计表用户仪表气(Nm／h)公用气(Nm／h)备注使用状态连续间歇连续间歇操作压力仪表专业控

6、制阀32．2关断／开关阀5．85井口控制盘110．76压力柜20．75O0～8O0kPaG小计52．9116．6115％泄漏量7．94l7．49合计6O．84l34．1机械专业开排槽泵42400化学药剂填充泵42～85OkPaG生活污水处理装置3．4550～850kPaG钻机模块1512050O～80OkPaG总计6O．84l49．1207．43．2系统处理能力选取空压机和干燥器等关键设备的处理能力计算和选择过程见表2。表2设计参数计算表主要参数工况原则参数计算计算结果选型备注连续用量仪表气连续用户用

7、量之和，公60用气．8460．84Nm／h一般为间歇用户峰值用量连续用量与钻修井工况用量60．84+(120+15)+(110．76+329之和5．94．85)×1．15=329．94单台空压机排量连续用量与50％峰值用量之间的60．84与329．94×0．5的最165180考虑1最大值大值．1倍余量干燥器／前后滤器仪表气连续量与最大间歇量之(60．84+110．76×1．15)2l6和并考虑15％损耗×1．4240考虑I．1倍余量．15=216．43．4公用气罐和仪表气罐罐容及尺寸计算3-3系统设计

8、压力、温度选取根据相关专业提供的用户要求并考虑摩阻压3．4．1罐容计算公式降，主辅空压机(LEAD／LAG)启停压力选取时考虑罐容计算原则：公用气罐和仪表气罐共同的两台空压机启停的压力间隔，同时避免空压机的储气量必须保证在最大仪表气耗量的情况下，可频繁启停。具体参数设置如表3所示。连续供气20min而无需补充。设计参数与厂家最终的供货指标对比见表4。罐容计算工况：在工艺计算中，考虑空压机学兔兔www.xuetutu.com46一■技术交流石油和化工设备一