海洋石油平台清管设备布置及配管设计

陈修辉

摘 要：本文主要针对海洋石油平台清管设备的相关问题进行分析，主要针对海洋石油平台清管设备布置及配管设计工作进行探讨，思考了布置和配管设计的具体思路和方法，提出了一些措施，可供今后参考。

关键词：海洋石油平台；清管设备；布置；配管

前言

海洋石油平台清管设备有很多，许多设备都十分重要，直接影响平台的运作，所以，做好海洋石油平台清管设备布置及配管设计是一项十分重要的工作，必须要坚持做好，采用更好的措施来提升效果。

1 海洋石油钻井平台设备技术要求

清管技术在油气集输中是一种常用的用来清除管道内杂质、蜡、垢以及排空管道内存液的有效办法。一般说来，在天然气管道中，为防止水化物的形成，经常采用清管技术的方法将管道内杂质、水化物清出管道，以达到管道畅通的目的。

1.1 抗震性

由于近海领域多伴随海浪及潮汐活动，使得设备零部件容易受到震动的干扰而发生松动，进而造成海上作业风险。因此，抗震性是海洋石油钻井平台设备的技术指标之一。具有良好抗震性的作业设备还能够抵抗船舶航行所带来的不便，有效确保了海上作业人员的安全。因此，相关企业在进行海洋石油钻井平台设备选择时应充分考虑到设备的抗震性。

1.2 耐腐蚀性

由于海洋石油钻井平台长期处于海水中，这会使平台设备容易受到海水的侵扰，而海水中的油分以及盐分会造成设备腐蚀。所以，在选择钻井平台设备时应将耐腐蚀性作为技术指标之一，从而保证海上石油钻井平台作业的安全。除此之外，相关企业还要做好必要的维护措施，尽可能延长钻井平台设备使用寿命，从而提高企业经济效益。

1.3 防爆性

海上石油钻井平台在作业过程中存在较多安全隐患，因此在一些危险区设备选择上要充分考虑设备的防爆性。针对防爆性能可以进行更为细致的划分，例如：隔爆类型、本质安全类型、油浸类型、无火花类型、增安类型、正压类型、充砂类型以及浇封类型等。

2 清管设备布置

清管系统的布置，应尽量考虑到不利环境因素，包括建造和操作过程中产生的。同时，布置应充分保障配管空间及重量要求。

清管器收发筒一般为水平布置，若空间紧张时也可考虑发球筒竖直安装。在竖直安装情况下，设备内阀门高度偏高，需要额外搭设操作平台。另外，由于快关盲板朝上，筒内容易掉脏物破坏阀门，因此一般不推荐竖直安装。在水平布置时，收发筒有一个对于水平面的倾角，清管器发射装置为+5°，清管器接收装置为-5°，便于清管器的装卸。

设备布置方位应尽量为开放区，并确保足够的通风，与其他设备应保持足够距离。收发筒尾端朝向应偏离人的活动区域或通道、危险设备（即油气设备）和消防安全设备，尾端朝向最好能直接朝向大海。因为在极端情况下，清管球从筒里喷出来会伤害人员或损坏设备。

设备布置应方便操作，尽量不借助梯子或脚手架。

设备位置应充分考虑清管球的运输路线与装筒，并不影响逃生通道。常规清管球小于30kg的，可以人工操作。超过30kg的球需要使用相关设备辅助操作，如滑道梁、电动车等。通常12英寸及以上的水平球筒应提供吊装设备。

清管设备内的残液应在重力下能进入到合适的排放系统。另外，应在收发筒尾部的下方设置一个废液收集槽（在甲板或格栅之下，体积为球筒体积的5%，上表面足够大以防止残液飞溅出污染其他区域）。如条件受限，收发筒的位置和设计应确保安全和便于清理。

3 配管设计

由于清管设备和海底管道是连通的，为了保证清管球在管道中通畅运行，通球管道的内径与海管内径必须保持严格一致。海底管道的设计标准常用DNV-OS-F101，而上部组块的配管设计的依据标准通常为ASMEB31.3（收发筒和通球管道也可根据需要采用ASMEB31.4/8），在不同标准条件下计算得出的管道设计壁厚可能不一致。为了与海管的内径保持一致，上部组块部分的通球管线的设计壁厚如小于海管壁厚，可加大壁厚与海管保持一致，如果设计壁厚大于海管壁厚，通常需要加大管外径，从而选用非标准外径。

通球主管上的所有阀门应为全径球阀，其内径必须与海管内径保持严格一致，在采购阀门时一定要求阀门厂家特别标明这些閥门的内径尺寸。

连接清管器装置的导向弯管半径必须满足通球要求，采用的弯管最小半径等于管道外径的3倍，对于智能球需要更大的弯管半径。设计时要注意弯管前后要留有一定长度的直管段。

过球三通是为了防止清管球进入到支管，在与支管的连接处设置几根钢柱（有时用钢板代替钢柱），钢柱（或钢板）的尺寸、数量和布置位置根据支管尺寸而不同。三通的内径和外径要与相连的管线保持一致。为了避免清管球在三通内部卡住，配管时三通的支管方向要尽量朝上布置。

过球指示器是探测清管球是否通过的指示器，通常在收发筒的接口附近、过球三通和关断阀之间各安装一个。过球三通和关断阀之间的过球指示器到过球三通之间的距离应尽量足够大，并且该距离不能小于清管球的最大长度。过球指示器分机械式和电磁式两种。电磁式通常需要清管球具有相对应的信号，使用范围比较受限。因此一般情况下均采用机械式。

4 结束语

综上所述，在海洋石油平台清管设备布置及配管设计的过程中，要采取更好的布置和配管设计方法，本文总结了海洋石油平台清管设备布置及配管设计的对策和方法，可供今后参考。

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