海洋石油采油平台新型储加一体式润滑油罐设计制造及应用研究

2021-10-15 05:12曹玉林王文鑫
中国设备工程 2021年19期
关键词:甲板油品储罐

曹玉林,王文鑫

(中海石油(中国)有限公司秦皇岛32-6作业公司,天津 300459)

机械设备用油一直以来都是现代工业企业设备管理中的一个重要环节。在海洋石油采油平台上,各类机械设备繁多,设备的技术含量和先进程度较高。需要使用到的润滑油品类及其数量非常庞大,包括有内燃机油、汽轮机油、液压油、齿轮油、压缩机油、冷冻机油、润滑脂等。另外,由于海上船舶运输条件的限制以及为保障海洋石油采油平台上运行的机械设备的用油量,必须要在采油平台上储备大量润滑油。

1 实施背景

1.1 甲板面积狭小、存储空间有限

对于海洋石油采油平台来说,其建造成本非常巨大,一座拥有100人住宿条件的中心平台的总体造价高达2~3亿元人民币左右。所以,其不同层甲板上密布了大量的机械设备和管线,每一寸甲板都有着不同的设计用途。留给存储润滑油的空间非常狭小,且存储空间还需要考虑到防火、防爆要求,需要规划出专用的甲板区域。

为避免受到恶劣天气的影响,供给船舶无法及时提供补给,同时确保平台上的机械设备用油数量。需要在平台上的有限空间中存储大量的润滑油。其中200L/桶包装形式的润滑油品,在一座海洋石油采油平台上最多时可达到80多桶,长期占用大面积的甲板,最多时可达40多m2,对于面积狭小的海洋石油采油平台来说,这是无法接受的情况。

1.2 润滑油污染

受到海洋环境高湿度、高盐度的影响,长期存放于平台甲板上的润滑油金属桶桶体锈蚀速率远超陆地存放环境。存在着润滑油被污染,进入水分乳化,桶内润滑油外漏等风险。

1.3 补/加润滑油操作

受到季节变化,环境温度的变化,润滑油的补/加操作在冬季时尤为明显。海洋石油采油平台的每一层甲板都是开放式的,在渤海湾的最北端的某平台在冬季时的最低环境温度可达-35℃。处于这种低温下的润滑油粘度非常大,在补/加油作业时,耗时非常长。

1.4 油品储存区的移位

随着采油工艺的发展,增储上产的需求,甲板上的生产工艺流程存在着优化调整等相关作业,需要对甲板上的相关设备位置进行调整。这就导致原定的油品存放区需要进行变更移位,将大批油品移位。

1.5 专职人员管理

海洋石油采油平台有着其独特的性质,人员数量与构成无法严格按照润滑管理的相关要求开展。这就易出现加错油、润滑油被污染被乳化等问题。

综上所述,海洋石油采油平台的润滑油存储与陆地的存储管理有着非常大的区别,无法完全按照陆地的管理方式和程序执行。但为了确保平台上相关机械设备的用油品质和安全,设计了一款用于海洋石油采油平台的新型储加一体式润滑油罐。

2 设计思路和成果

设计思路上以分散到集中,储存兼驳运,移动存放适应各个空间,全面的细节设计等要素。保障储罐很好地处理目前遇到的油品储存问题,具体设计思路如下:

图1

设计容积:2m³;设计材质:304不锈钢;设计外形尺寸:1000×1200×2100。

(1)储加一体式储罐的设计,从解决平台实际问题的角度出发,从无到有设计了处理各个问题的综合解决方案。储罐的目标主体是为集中、统一管理油品库存,节约甲板面积,避免散乱差的历史油品储存问题。

(2)按照不同品牌、不同型号、不同种类润滑油的分类,将从陆地调拨至平台的润滑油分别加注至储加一体式储罐中,实现“专罐专储”。

(3)储加一体式储罐使用不锈钢材质(304),避免受到海洋环境的腐蚀,消除由于桶体锈蚀出现的润滑油污染、进入水分乳化的风险。

(4)储加一体式储罐顶部设计有防尘、除湿呼吸器,避免了润滑油被污染和进入水分被乳化的风险,也实现了密闭输送的管理要求。

(5)储加一体式储罐为解决冬季润滑油粘度大、加油慢的问题,还在储罐外部包裹了电伴热和保温层,大大提高了冬季时的补/加油效率。

图2

图3

图4

(6)储加一体式储罐为便于在不同层甲板上的移位,在罐体底部设计了合理的结构,可使用液压搬运车对储罐进行移位。这个创新点同时也解决了储罐在非吊机覆盖区域移位的难题。

(7)为便于润滑油消耗量大的机械设备补充滑油,在储罐下部的有限空间内安装了一台小型齿轮泵,并设计了一套简单实用的驳油流程及配套的快速接头和管线等附件。大大提高了向消耗量大的机械设备补油的效率,实现了“加油站”式的服务功能,实现桶到罐、罐到用油设备、罐到罐的驳运功能,等同于陆地润滑站的功能。

(8)在储加一体式储罐顶部的四角设计了相应的吊点,实现了储罐使用吊车在不同层甲板之间的转运。

(9)为方便实时查看储罐的库存,节约现场人员清点油品,盘库作业的时间,提高了正确性和效率。同时,为避免储罐转运过程中磕碰液位计的问题,设计了防碰磁力翻板式液位计,对液位计进行了有效的防护。

(10)在不同的储罐表面张贴了相应的润滑油品牌、型号,对应使用设备及其加注量等信息。

(11)在储罐上设计有接地装置,可以有效防止在补/加油作业时产生静电而引起爆炸的风险。

3 结语

海洋石油采油平台新型储加一体式润滑油罐完成设计、制作和使用3年来,有效地解决了海洋石油采油平台甲板空间小、无法存放较多润滑油桶的局面。节约了20m2左右的平台甲板空间。消除了长期存储油品桶体腐蚀所带来的润滑油污染、乳化等风险。大大提高了补/加油的效率,例如,燃气发电机的单次加油时长从夏季的2h缩短为1h,效率提升50%;冬季加油从4h缩短为1h,效率提升了3倍。提高了油品储存区移位的效率,降低了现场人员的劳动强度。也杜绝了现场人员加错油品的低级问题,同时通过液位计的反馈,为现场机械师计划性订购油品提供了直观的依据。

4 应用前景

该新型储加一体式润滑油储罐,大大提高了海洋石油采油平台现场作业环境的集约性、便利性和高效性,杜绝了润滑油的浪费,提高了对润滑油利用的经济性,在同行业内具有极高的推广价值。

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