魏孔偉 鞠文杰 王光明 馬利鋒 高建虎
(1.中海石油(中國)有限公司,廣東深圳518067;2.海洋石油工程股份有限公司,天津300461)
近幾年,國內(nèi)海上采油平臺蓬勃發(fā)展,平臺設(shè)備需求日趨旺盛。在所有平臺設(shè)備中,透平發(fā)電機組作為平臺的供電設(shè)備,是平臺的心臟,其重要性不言而喻。如何讓透平發(fā)電機組平穩(wěn)、安全運行是人們關(guān)注的一個難點,保證透平發(fā)電機組的安裝質(zhì)量是透平發(fā)電機組平穩(wěn)運行的基礎(chǔ)。對于新建采油平臺,透平發(fā)電機組的安裝相對簡單,通常在陸地建造場地進行安裝。但是,如果需要在一個已經(jīng)投產(chǎn)幾年、十幾年,甚至更長時間的平臺上安裝透平發(fā)電機組,則困難程度倍增。實際上隨著時間的推移,為適應(yīng)現(xiàn)場需求,現(xiàn)役海上采油平臺的改造設(shè)計及施工越來越頻繁,不少現(xiàn)役平臺確有新增透平發(fā)電機組的需求,這就對在役平臺新增透平發(fā)電機組的安裝提出了更高的要求。根據(jù)多年海上采油平臺透平發(fā)電機組的安裝經(jīng)驗,由于新建平臺和在役平臺透平發(fā)電機組的安裝環(huán)境不同,在役平臺新增透平發(fā)電機組的安裝不能簡單按照原安裝方式進行,需要結(jié)合現(xiàn)場平臺的實際情況進行論證分析,制定適合現(xiàn)場環(huán)境的最佳安裝方案。本文推薦按照三點式安裝方案進行優(yōu)化設(shè)計,并結(jié)合現(xiàn)場的平整度,對安裝方案進行調(diào)整。
透平發(fā)電機組主要由透平機組和發(fā)電機組組成,透平機組與發(fā)電機組均放置在鋼結(jié)構(gòu)底座上,兩個機組之間用聯(lián)軸器連接起來。透平機組主要由減速齒輪箱、空氣入口管道組件、軸流壓縮機、帶燃料噴嘴的環(huán)向燃燒器、透平、排氣擴壓器和波紋管組成。發(fā)電機組主要由轉(zhuǎn)子、定子、軸、框架、勵磁機組成。透平發(fā)電機組包括以下系統(tǒng):起動系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng)、進排氣系統(tǒng)、罩殼通風(fēng)系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)。在新建平臺安裝透平發(fā)電機組,由于是在陸地的施工場地進行安裝,新建時平臺本身的平整度有保證,安裝方法相對簡單。圖1為新建平臺透平發(fā)電機組典型的三點式安裝示意圖,圖2為新建平臺透平發(fā)電機組安裝單點的局部放大示意圖。
三點式安裝方法的要點是在平臺相應(yīng)位置找準(zhǔn)透平發(fā)電機組的3個安裝點位,將透平發(fā)電機組廠家自帶的墊鐵焊接到相應(yīng)位置,然后放上墊片進行調(diào)節(jié),再將透平發(fā)電機組底座對準(zhǔn)墊鐵上的螺栓孔,并擰上螺栓,這個時候檢查透平發(fā)電機組的軸承對中情況。如果對中理想,則擰緊螺栓;如果對中情況較差,則用墊片進行調(diào)整,直到對中情況符合要求為止。
圖1 新建平臺透平發(fā)電機組典型的三點式安裝示意圖
圖2 新建平臺透平發(fā)電機組安裝單點的局部放大示意圖
在役平臺安裝透平發(fā)電機組,由于在役平臺與陸地安裝的環(huán)境完全不同,在役平臺已經(jīng)有一定使用年限,由于地殼運動、海水沖刷及平臺本身運行時的振動,平臺的平整度已經(jīng)發(fā)生較大的變化,這時候如果再按照新建平臺透平發(fā)電機組的安裝方法進行安裝,會造成對中度很差的情況,后期對中調(diào)整將可能無法調(diào)整到合適位置。因此,需要對透平發(fā)電機組的安裝方式進行優(yōu)化設(shè)計,本文推薦的在役平臺新增透平發(fā)電機組三點式安裝示意圖如圖3所示,在役平臺新增透平發(fā)電機組安裝單點局部放大示意圖圖4所示。
圖4 在役平臺新增透平發(fā)電機組安裝單點局部放大示意圖
在役平臺新增透平發(fā)電機組安裝方式雖然主體上也是三點式安裝方法,但是增加了一套墊鐵,新增墊鐵的作用是用來抵消由于平臺平整度改變帶來的影響。其安裝要點首先是需要對3個安裝點位的平整度進行測量,然后據(jù)此確定新增墊鐵的厚度,再將新增墊鐵焊接到3個安裝點位。后續(xù)的安裝步驟與新建平臺一致,即將透平發(fā)電機組廠家自帶的墊鐵焊接到相應(yīng)位置,然后放上墊片進行調(diào)節(jié),再擰上螺栓,這個時候檢查透平發(fā)電機組的對中情況。如果對中理想,則擰緊螺栓;如果對中情況較差,則用墊片進行調(diào)整,直到對中情況符合要求為止。
在役平臺透平發(fā)電機組的安裝需要結(jié)合現(xiàn)場情況進行綜合考量,現(xiàn)場的平整度將是影響安裝質(zhì)量最大的因素,在設(shè)計及施工時一定要注意這個問題,如果透平發(fā)電機組對中情況不理想,將對透平發(fā)電機組的運行帶來很大的負面影響。本文推薦的在役平臺新增透平發(fā)電機安裝方案簡單、實用,具有良好的借鑒意義。