陳 麗 丁 杰 陳方方 王文佳 蘭紅軍

（海洋石油工程股份有限公司）

發(fā)電機(jī)組是海洋石油平臺(tái)上的重要設(shè)備之一，滑油系統(tǒng)作為發(fā)電機(jī)組主要輔助系統(tǒng)，其清潔度直接影響原動(dòng)機(jī)軸承和旋轉(zhuǎn)部件的使用壽命?；拖到y(tǒng)清洗是海洋平臺(tái)發(fā)電機(jī)組陸地調(diào)試期間的一項(xiàng)重要工作，清洗效率的高低決定發(fā)電機(jī)組的調(diào)試進(jìn)程，影響整個(gè)平臺(tái)的陸地機(jī)械完工時(shí)間。

原有的滑油清洗設(shè)備采用單臺(tái)滑油泵設(shè)計(jì)，且過(guò)濾精度低。由于泵的流量較小、揚(yáng)程較低、濾器精度低，導(dǎo)致滑油管線清洗作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)，而且滑油泵無(wú)備用，一旦發(fā)生故障只能停止作業(yè)。對(duì)清洗效果進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，需要瓶裝取樣到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化驗(yàn)，且由于整體無(wú)集裝箱防護(hù)，不便于運(yùn)輸和對(duì)設(shè)備的保護(hù)。因此，原有的滑油清洗設(shè)備進(jìn)行滑油清洗作業(yè)時(shí)需要耗費(fèi)大量的人力和物力。

為了解決上述問(wèn)題，自主研制了大流量高清潔度的滑油清洗設(shè)備，該設(shè)備采用2臺(tái)滑油循環(huán)泵設(shè)計(jì)（每臺(tái)泵流量140 m3/h、揚(yáng)程90 m）與3級(jí)過(guò)濾，不僅可使?jié)崈舳冗_(dá)到ISO 4406 1999 16/14/12［1］和NAS 1638［2］等級(jí)要求，而且可實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)滑油潔凈度，并通過(guò)合理布局將整個(gè)滑油設(shè)備放置在集裝箱內(nèi)，便于運(yùn)輸和保護(hù)。

1 大流量高清潔度滑油清洗設(shè)備的研制

1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)

海洋石油平臺(tái)所使用的發(fā)電機(jī)組多為SOLAR透平發(fā)電機(jī)組，因此以SOLAR發(fā)電機(jī)組的廠家規(guī)格書(shū)和國(guó)際認(rèn)可的滑油清潔度標(biāo)準(zhǔn)為主要設(shè)計(jì)依據(jù)，包括ES 2184 SOLAR液壓系統(tǒng)清洗規(guī)格書(shū)、ES 9－224 SOLAR透平發(fā)電機(jī)組滑油使用規(guī)格書(shū)及ISO 44061999和NAS1638清潔度等級(jí)要求。

1.2 滑油清洗潔凈度要求

采用顆粒計(jì)數(shù)法測(cè)量滑油潔凈度，遵循“美國(guó)宇航標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)”（NAS 1638污染等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）和國(guó)際ISO 44061999標(biāo)準(zhǔn)。雜質(zhì)顆粒的粒度和數(shù)量要求達(dá)到ISO 4406 1999 16/14/12標(biāo)準(zhǔn)：粒度大于4μm的雜質(zhì)顆粒數(shù)量是320～640粒/m L；粒度大于6μm的雜質(zhì)顆粒數(shù)量是80～160粒/m L；粒度大于14μm的雜質(zhì)顆粒數(shù)量是20～40粒/m L。當(dāng)連續(xù)循環(huán)清洗1 h，要求在100目的濾網(wǎng)上無(wú)固體顆粒存在。

1.3 滑油清洗設(shè)備具體構(gòu)成及工藝流程

滑油清洗設(shè)備主要包括滑油循環(huán)柜、電加熱器、泵入口過(guò)濾器、滑油循環(huán)泵、滑油預(yù)過(guò)濾器、顆粒計(jì)數(shù)器、滑油精濾器、壓力表、流量計(jì)、液位計(jì)、溫度計(jì)、控制閥等（圖1）?；颓逑丛O(shè)備外部使用3 m標(biāo)準(zhǔn)集裝箱防護(hù)，避免塵土對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)的污染。滑油清洗設(shè)備工藝流程如下：先在滑油循環(huán)柜中加注與透平發(fā)電機(jī)組滑油系統(tǒng)使用的相兼容的清洗用滑油，經(jīng)過(guò)循環(huán)泵前濾器進(jìn)行粗過(guò)濾；再利用滑油循環(huán)泵增壓，經(jīng)過(guò)被清洗的管線后，利用滑油預(yù)過(guò)濾器進(jìn)行二次過(guò)濾；最后經(jīng)過(guò)精過(guò)濾器達(dá)到3級(jí)過(guò)濾后，滑油回到滑油循環(huán)柜中。使用顆粒計(jì)數(shù)器進(jìn)行在線滑油清潔度檢測(cè)，并通過(guò)溫度計(jì)、壓力表、流量計(jì)顯示滑油清洗的溫度、壓力和流量，利用電加熱器控制滑油清洗的溫度，利用管線上的閥門(mén)調(diào)節(jié)滑油的流量。

圖1 滑油清洗設(shè)備構(gòu)成示意圖

1.4 滑油清洗設(shè)備主要參數(shù)

滑油清洗設(shè)備橇塊設(shè)備材料使用不銹鋼材質(zhì)，橇塊委托DNV機(jī)構(gòu)認(rèn)證。橇塊循環(huán)潤(rùn)滑油流量0～140 m3/h，揚(yáng)程90 m，在被沖洗管線的下游和末端濾器的上游位置在線取樣，取樣處滑油達(dá)到紊流狀態(tài)（雷諾數(shù)超過(guò)4000）。循環(huán)潤(rùn)滑油溫度最高達(dá)70℃。橇塊潤(rùn)滑油過(guò)濾精度達(dá)到ISO 4406 1999 16/14/12和NAS 1638等級(jí)要求，滿足滑油系統(tǒng)管線的清潔度要求。

1.5 與原有滑油清洗設(shè)備的性能對(duì)比

本文研制的滑油清洗設(shè)備與原有滑油清洗設(shè)備性能對(duì)比列于表1。從表1可以看出，本文研制的滑油清洗設(shè)備各項(xiàng)性能均好于原有滑油清洗設(shè)備。

表1 本文研制的滑油清洗設(shè)備與原有滑油清洗設(shè)備對(duì)比

2 應(yīng)用效果

2010年5月，利用本文研制的滑油清洗設(shè)備在MODEC TUPI項(xiàng)目中成功地完成了2個(gè)液壓動(dòng)力單元HPU系統(tǒng)和3臺(tái)SOLAR透平發(fā)電機(jī)組的滑油清洗工作。其中，2個(gè)液壓動(dòng)力單元HPU系統(tǒng)滑油管線長(zhǎng)度共計(jì)近500 m，整個(gè)系統(tǒng)管線構(gòu)成復(fù)雜，最小管徑為25.4 mm，最大管徑為101.6 mm，經(jīng)過(guò)12 d的連續(xù)串油清洗作業(yè)，滑油潔凈度達(dá)到了NAS 1638－6等級(jí)要求；3臺(tái)SOLAR透平發(fā)電機(jī)組滑油管線長(zhǎng)度共計(jì)100余米，最大管徑為101.6 mm，最小管徑為38.1 mm，經(jīng)過(guò)8 d的連續(xù)串油清洗作業(yè)，滑油潔凈度也達(dá)到了NAS 1638－6等級(jí)要求。

2010年1月、7月、12月，200英尺自升式鉆井船項(xiàng)目組租用本文研制的滑油清洗設(shè)備分別對(duì)200英尺自升式鉆井船921、922、923的柴油和滑油管線進(jìn)行了高質(zhì)量的串油清洗作業(yè)，達(dá)到了船方的串油要求。

2011年1月，該滑油清洗設(shè)備在陸豐13－2DPP項(xiàng)目中進(jìn)行了使用。陸豐13－2 DPP平臺(tái)有3臺(tái)原油發(fā)電機(jī)組，滑油清洗的范圍包括滑油冷凝單元與主機(jī)之間回路中橇外工藝管線、滑油分離器與主機(jī)之間回路中橇外工藝管線及從滑油儲(chǔ)罐到主機(jī)的橇外工藝管線，滑油清洗工作量見(jiàn)表2。

表2 陸豐13－2 DPP平臺(tái)滑油系統(tǒng)清洗工作量

使用顆粒計(jì)數(shù)器在線檢測(cè)該平臺(tái)滑油系統(tǒng)清洗效果，其結(jié)果為使用50μm濾芯，油品在2 h內(nèi)達(dá)到不低于NAS 1638.8等級(jí)要求，在清洗6 h達(dá)到NAS 1638.2等級(jí)要求。

3 結(jié)束語(yǔ)

自主研制了大流量高清潔度滑油清洗設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了在線檢測(cè)滑油潔凈度，極大地縮短了清洗周期，提高了清洗效率。該設(shè)備已獲得DNV認(rèn)證，目前已在陸豐13－2 DPP等多個(gè)工程項(xiàng)目中應(yīng)用，取得了良好的清洗效果，大大減少了發(fā)電機(jī)組調(diào)試期間的人力和物力投入，為海上平臺(tái)發(fā)電機(jī)組調(diào)試作業(yè)的順利實(shí)施提供了保證。

［1］ International Organnization for Standardization.ISO 4406－1999 Hydraulic fluid power－fluids－method for coding the level of contamination by solid particles－second edition［S］.Swizerland：ISO copyright office，1999.

［2］ Aerospace Industries Association of America（AIA）.NAS1638－1984 Standard of Contaminant Level［S］.AIA，1984.