王玉偉,馬志剛,楊健,陳鴻玉
(海洋石油工程股份有限公司,天津 300452)
國內(nèi)海洋石油平臺上特殊件,通常使用不同代碼對特殊件進行編號,主要如下:SP01 表示泄放環(huán);SP02 表示化學注入件;SP03 表示節(jié)流閥;SP04 表示膨脹節(jié);SP05 表示阻火器;SP06 表示快速接頭/軟管;SP07 表示過球三通;SP08 表示Y 形濾器;SP09 表示臨時濾器;SP10 表示防蟲網(wǎng);SP11 表示定壓放氣閥;SP12 表示角閥;SP13 表示視鏡;SP14表示手動快關閥;SP15 表示焦耳-湯姆森閥;SP16表示國際通岸接頭;SP17 表示自動排氣進氣閥;SP18 表示錘擊由壬,其中SP 是SPECIAL ITEM 簡寫。在具體項目實施過程中為避免同一類特殊件的混淆,還要在SP 后面加上2 位數(shù)的流水號實現(xiàn)特殊件材料“一物一碼”(如化學注入件SP02-01)方便追蹤和管理。下面就介紹幾種海洋石油平臺上常見的特殊件的作用和特點。
泄放環(huán)BLEED RING(又稱排放環(huán)或取樣環(huán))是一個帶有一個或多個徑向管道連接的環(huán)狀連接件,被設計用于安裝在帶有螺栓孔的標準法蘭之間,使用傳統(tǒng)的墊片材料密封。泄放環(huán)通常帶有3/4〃的螺紋連接孔或1/2〃的承插焊接孔,用于連接閥門或儀表元件。泄放環(huán)的環(huán)面可以與任何類型的法蘭相匹配。泄放環(huán)的尺寸和等級與泄放環(huán)所在管道的法蘭尺寸和等級一致。
泄放環(huán)可以用來代替孔板法蘭連接。在非危險區(qū)應用泄放環(huán),與安裝孔板法蘭相比,可以節(jié)約大量安裝空間和材料費用。根據(jù)所泄放環(huán)的服役環(huán)境和用途需要,可以使用多種材料制作泄放環(huán),比如碳鋼、不銹鋼、PVC 等。泄放環(huán)的主要用途是管道放殘、采集取樣、連接儀表元件和為閥門泄壓。比如,在閥門和盲法蘭之間安裝的泄放環(huán),其用途是在維修或者更換閥門前,可以使用泄放環(huán)對閥門進行泄壓。
化學注入件(INJECTION QUILL)通常用于將化學藥劑注入到工藝管道的中央,有效避免化學藥劑對工藝管道注入件開孔處的腐蝕,并確保化學藥劑以均勻的方式分散在工藝管道中,達到藥劑與在工藝管道中的介質(zhì)更充分混合的目的。
在海洋石油平臺上,根據(jù)工藝需要化學注入管線通過化學注入件向工藝管線內(nèi)注入的常用化學藥劑為破乳劑、消泡劑、防腐劑、降凝劑、除氧劑、殺菌劑、絮凝劑、防凍劑、殺菌劑等?;瘜W注入件的常見形式是注入管插入工藝管線中央,分別通過標準法蘭與化學藥劑管線和工藝管線連接,注入管的安裝方向為斜角背向工藝管道流向,詳見圖1 化學注入件典型圖及安裝示意圖。需要特別注意的是,低等級(比如150LB)化學藥劑管線與化學注入件連接處的法蘭通常會采用高等級法蘭(比如300LB)連接。
圖1 化學注入件典型圖及安裝示意圖
膨脹節(jié)(EXPANSION JOINT)一種吸能、減震部件,用于在熱脹冷縮或振動的情況下使兩個固定組件之間能夠相對運動。熱脹冷縮或振動所產(chǎn)生的力是十分巨大的,膨脹節(jié)的伸縮特點可以防止任何運動或壓力傳遞到固定部件。
在海洋石油平臺上,膨脹節(jié)通常用于燃油、燃氣或雙燃料發(fā)電機的煙管或管線出口處,用于吸收熱脹冷縮或振動所產(chǎn)生的相對位移。膨脹節(jié)通常采用法蘭連接,由發(fā)電機供貨廠家提供。
快速接頭(QUICK DISCONNECTION/HOSE)是一種不需要工具就能實現(xiàn)管路連通或斷開的接頭。一般分為母體和公體兩部分,母體又稱陰頭,公體稱陽頭??焖俳宇^按照安裝形式大概分為:螺紋連接、鋼珠鎖緊連接、快插式連接、自鎖式連接。軟管通常連接在快速接頭上組成管路系統(tǒng)。快速接頭/軟管通過快速接頭拆斷和連接時,動作簡單,節(jié)省時間和人力。
在海洋石油平臺上,快速接頭/軟管用于連接需求用戶和公用站,公用站一般是壓縮空氣、氮氣、柴油、淡水、海水的公用管線組成的管路供給集成,快速接頭/軟管懸掛于公用站附近。這樣設置既方便連接用戶又減少了硬管管線的數(shù)量。在快速接頭/軟管安裝施工過程中,一定要嚴格按照特殊件編號安裝,避免因連接公用站的快速接頭/軟管數(shù)量眾多造成混淆。
過球三通(BARRED TEE)是一種用于清管器發(fā)射或接收系統(tǒng)管線中,以確保清管器能夠安全通過的三通管道配件。過球三通內(nèi)部焊接有格柵(棒狀或條狀),以防止清管器進入分支。格柵安裝應保證與管道內(nèi)徑齊平,以防止清管器在通球過程中被掛住或損壞。限制桿材料應該選用與母材相似或相同的材料。過球三通可以防止卡球事故和引導清管器順利通過主管線。
為防止卡球,過球三通內(nèi)徑一般不允許有正公差。過球三通內(nèi)部格柵安裝方向必須與流向平行。格柵的焊縫必須平滑、沒有銳角,避免損壞清管球。
定壓放氣閥(CASING PRESSURE BLEED VALE)是安裝在采油樹套管出口管線上,用于調(diào)節(jié)電潛泵井套管壓力和控制套管氣的排放量的角閥。其作用原理為當氣體聚集達到放氣閥設定壓力時,氣壓頂開閥桿,套管氣向外排放、套壓下降;當壓力降到放氣閥設定值以下時,閥桿在彈簧力的作用下下行,閥桿與閥座重新密封。
使用過程中須要注意定壓放氣閥只起調(diào)節(jié)套壓作用,不起關閉油井作用。
濾器(STRAINER)常見分型為Y 型過濾器、籃式過濾器、T 型過濾器、全自動反沖洗過濾器、雙聯(lián)切換過濾器、消氣過濾器、磁性過濾器、臨時過濾器、氧氣過濾器等,海洋石油平臺配管專業(yè)主要使用Y 型過濾器。
Y 型過濾器屬于管道粗過濾器,可用于液體、氣體或其他介質(zhì)大顆粒物過濾,安裝在管道上能除去流體中的較大固體雜質(zhì),使機器設備(包括壓縮機、泵等)、儀表能正常工作和運轉(zhuǎn),達到穩(wěn)定工藝過程、保障安全生產(chǎn)的作用。當流體進入置有一定規(guī)格濾網(wǎng)的濾筒后,其雜質(zhì)被阻擋,而清潔的濾液則由過濾器出口排出,當須要清洗時,只要將可拆卸的濾筒取出,處理后重新裝入即可,使用維護方便。
錘擊由壬又稱高壓由壬(HAMMER UNION),主要用于鉆修機模塊過路管線,常用類型為1502型,1502 型由壬額定壓力103.42 MPa,測試壓力155.13 MPa,推薦用于注水泥、壓裂、酸化、測試及堵塞和壓井管線。配有可更換的彈性丁腈橡膠密封環(huán)。
國際通岸接頭(INTERNATIONAL SHORE CONNECTION)是根據(jù)國際海事組織要求所有船體必須安裝的通用軟管標準連接件。其主要用途是在船或平臺上所有泵無法工作的情況下,用于連接從岸上或其他救援船上的消防水,保證消防水持續(xù)接入用于滅火。
自動排氣進氣閥( AIR RELEASE AND VACCUM VALVE)顧名思義是用來自動排氣或進氣的閥門。當管線系統(tǒng)中有氣體時,氣體會順著管道向上爬,最終聚集在系統(tǒng)的最高點,而自動排氣閥一般都安裝在系統(tǒng)最高點,從管道中清除氣體非常重要,因為滯留的空氣會顯著降低泵或管道的效率和壽命。反之,當海水、消防水大量排液時,此閥也可以防止負壓(真空)的發(fā)生。
化學注入件:注意安裝方向插入管斜邊背離主管流向,同時應注意插入管頂部一般位于主管中線,根據(jù)圖紙上特殊件位號安裝,避免使用混淆。
快速接頭/軟管:海洋石油平臺上快速接頭/軟管種類和數(shù)量眾多且有部分規(guī)格相同,安裝時要注意區(qū)分軟管長度和特殊件材質(zhì)。
濾器:Y 型過濾器可以水平安裝,也可以垂直安裝,進出口方向與閥體上的箭頭方向應保持一致。
錘擊由壬:錘擊由壬用于連接高壓軟管時,注意區(qū)分軟管端連接端是公頭還是母頭。
自動排氣進氣閥:一般安裝一個隔離閥,以便于維修或更換時從管道上拆卸。
本文簡述了幾種僅限于海洋石油平臺使用的特殊件的用途和特點。特殊件雖名為特殊,但其在海洋石油平臺上有長時間和廣泛的應用,設計工作者未來應考慮對其進行標準化設計和選型,以達到提高設計效率、降低安裝難度的目的。