水套炉在海洋油气生产平台上的应用.pdf

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1、第25卷第5期2010年10月中国海洋平台CHINAOFFSH()REPI，ATFORMV01．25No．50Ct．，2010文章编号：1001—4500(2010)05—0049—03水套炉在海洋油气生产平台上的应用何淼，李雪梅，李雄岩，周丝丝(湛江南海西部石油勘察设计有限公司，湛江524057)摘要：根据水套炉的特点和危险性，介绍了在海洋油气生产平台上水套炉的工艺设计、总体布置以及所采取的相应安全措施。关键词：水套炉；海洋油气生产平台；工艺设计中图分类号：TE963文献标识码：AApplicationofWater-jacketBoiler

2、ontheOilandGasProductionPlatformHEMiao，LIXue—mei，LIXiong—yan，ZHOUSi—si(ZhanjiangNanhaiWestOilSurvey&DesignCo．，Ltd，zhanjiang524057，China)Abstract：Dependingonthecharacteristicsanddangersofthewater-jacketboiler，processdesign，generalarrangementandthereasonablesafetyprecautionsof

3、water-jacketboilerontheoilandgasproductionplatformsareintroduced．Keywords：water-jacketboiler；oilandgasproductionplatform；processdesign水套炉是陆地油气田生产和集输过程中不可缺少的主要设备，它的作用是通过自耗燃料给油气田产品升温及供给集输系统能量。据调查，目前国内陆地油气田正在使用的水套炉约两万多台。过去，水套炉因其体积大、危险性高，一直未能应用于海洋油气生产平台。但由于其具有耗能低产能大的特点，使其在能量不足的井

4、口平台上有很大的应用空间。为此，解决其在海洋平台应用中存在的问题并提出危险控制方案，无疑具有重要的作用与意义。迄今，水套炉已在涠洲6—1、涠洲11—1、涠洲11-4N3座井口平台上成功投用，有效地解决平台能量不足的问题，确保油田的正常生产及外输。下文着重介绍涠洲6—1平台水套炉的应用。1涠洲6-1平台概述涸洲6-1平台是一座独腿三桩、无人驻守的井口平台，其主要功能是采油。该平台不设生产分离设备，无任何加热系统，电力系统由另一平台(涠洲12—1PUQ)通过海底电缆提供，油田产出的油气水靠其井压混输到涠洲12—1B平台。收稿日期：2010—06—1

5、7作者简介：何淼(1980一)，男，工程师，从事海洋石油消防安全研究。中国海洋平台第25卷第5期2水套加热炉的工作原理及特点2．1工作原理水套炉(见图1)由下筒体(以辐射换热为主的火筒、以对流换热为主的烟筒)、上筒体、燃烧器、烟囱、控制系统、活动操作室和撬托等组成。下筒体和燃烧器组合成火管式蒸汽发生炉，上筒体是加热盘管。燃料燃烧形成的高温烟气通过辐射和对流把热量传给火筒，火筒把热遗传给热媒体，热媒体被加热形成蒸汽(压力不超过40kPaG)，蒸汽上行进入上简体，经换热冷凝成液体后靠重力返回下简体。依次循环，进行热量交换。2．2特点(1)利用热媒体

6、添加剂降低水的饱和蒸汽压，在常压条件下实现传热媒体的相变。图1水套炉(2)传热媒体温度高达110℃，具有传热温差大、传热速率高、使用范围广等优点。(3)不需要排污、传热管清垢等操作工序。3水套炉的设计3．1工艺设计涠洲6—1油田产出的油气水在该平台上不需作任何处理就直接利用井压混输到其他平台。该油田投产后因生产参数变化较大(如温度变低等)，流体无法正常外输，因此必须在平台上增设加热设备来满足外输要求。经过对各类加热设备的对比和选择，最后选定水套炉。由于水套炉的燃料采用天然气或柴油，因此需在平台上增设气液分离系统(工艺流程见图2)。3．2水套炉设

7、计参数(见表1)表1水套炉设计参数3．3控制系统设计水套炉为一级Ⅱ类危险设备，控制系统必须具备以下故障自动识别及紧急停炉功能，以保护水套炉及附属设备安全：(1)燃烧熄火故障保护，联锁关闭燃烧机设备；(2)炉内压力超高保护，联锁所有受控设备；(3)燃料系统压力高／低异常保护，联锁关闭燃烧机设备；(4)锅内蒸汽超温保护，联锁关闭燃烧机设备，不联锁循环泵；(5)排烟温度超温保护，联锁关闭燃烧机，不联锁循环泵；(6)传感器故障识别与保护，联锁关闭燃烧机设备；(7)炉内液位超高／过低故障保护，联锁关闭燃烧机设备；(8)炉内液位极低故障保护，联锁关闭燃烧机

8、设备；(9)分液罐液位超高故障保护，联锁关闭燃烧机设备；(10)断电故障保护；(11)电机负荷保护。第5期何淼等水套炉在海洋油气生产平台上的应用图2水