張 瑋 張 營 譚建華

（南海西部石油油田服務(wù)（深圳）有限公司，廣東 深圳 518000）

0 概述

在南海的石油開發(fā)區(qū)域中，非黏結(jié)性柔性管已成為主流，主要是用于連接FPSO和采油平臺的柔性立管，安裝在FPSO的單點(diǎn)艙內(nèi)。由于整體位于水下，因此日常的人工檢測和維修養(yǎng)護(hù)很難觸達(dá)。

環(huán)空檢測技術(shù)是目前國際上通用的柔性動態(tài)立管檢測評估手段，不需要停產(chǎn)，也不需要動用ROV和潛水員等裝備，大幅降低了柔性立管的運(yùn)營維護(hù)成本。

2017年6月，國內(nèi)首次應(yīng)用環(huán)空檢測技術(shù)對南海某海域正常工作的某FPSO的3根柔性立管開展環(huán)空測試，也進(jìn)一步驗(yàn)證了環(huán)空檢測技術(shù)的適用性。

目前，柔性立管環(huán)空測試技術(shù)被2H Offshore、4Subsea、Kongsberg以及TechnipFMC等少數(shù)公司所壟斷。

因此，為了避免出現(xiàn)“卡脖子”問題，F(xiàn)PSO單點(diǎn)柔性立管環(huán)空檢測的技術(shù)裝備國產(chǎn)化和功能擴(kuò)展就顯得至關(guān)重要。該文主要圍繞環(huán)空層氣體在線監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用方向的軟硬件和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)國產(chǎn)化、擴(kuò)展化和實(shí)用化提出設(shè)計(jì)思路，在國外已實(shí)現(xiàn)功能的基礎(chǔ)上，擴(kuò)展CO、CH、HS、O以及CO等氣體組分在線監(jiān)測功能，并且實(shí)時向FPSO智能管理平臺傳輸，實(shí)現(xiàn)海上管理和岸基管理的同步化，進(jìn)一步完善柔性立管環(huán)空層的完整性管理功能，以實(shí)現(xiàn)降本增效。

1 環(huán)空層完整性管理計(jì)劃與關(guān)鍵指標(biāo)分析

柔性立管環(huán)空層完整性管理計(jì)劃從氣體流量、溫度、壓力、氣體組分、環(huán)空層自由容積以及透氣口堵塞比例等方面對柔性立管環(huán)空層進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測、計(jì)算和對標(biāo)分析，提早預(yù)警透氣口堵塞風(fēng)險(xiǎn)、分析外護(hù)套層破裂風(fēng)險(xiǎn)以及預(yù)判柔性立管的疲勞程度和腐蝕情況。

該管理計(jì)劃參照P-D-C-A（計(jì)劃-實(shí)施-檢查-處理）的管理模式循環(huán)執(zhí)行。初始對標(biāo)參數(shù)來自柔性立管廠家提供的出廠參數(shù)，在線測試計(jì)劃分為連續(xù)的2個階段，每48 h設(shè)置為1個階段，通過電磁閥進(jìn)行遠(yuǎn)程控制測試模式。第一個階段采取全開放透氣模式進(jìn)行測試，電磁閥全開，主要測試的指標(biāo)為環(huán)空層氣體的溫度、流量參數(shù)；第二個階段采取閉合憋壓模式進(jìn)行測試，電磁閥全關(guān)，主要測試指標(biāo)為環(huán)空層氣體的溫度、壓力和氣體組分。通過2個階段的測試數(shù)據(jù)來計(jì)算環(huán)空層自由容積、內(nèi)部浸液高度以及透氣口堵塞比例等關(guān)鍵數(shù)值，評估腐蝕程度和安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。通過連續(xù)30 d的測試結(jié)果，設(shè)定新的對標(biāo)值，重新進(jìn)入一個新的監(jiān)測循環(huán)。柔性立管環(huán)空層完整性管理計(jì)劃的運(yùn)行流程如圖1所示。

圖1 柔性立管環(huán)空層完整性管理計(jì)劃的運(yùn)行流程圖

為了實(shí)現(xiàn)上述管理計(jì)劃，環(huán)空層在線監(jiān)測系統(tǒng)是重要基礎(chǔ)，包括主站軟件、硬件和通信3個方面。

2 環(huán)空層在線監(jiān)測系統(tǒng)主站系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 主站系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路

主站系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)值處理、圖表化展示、評估分析以及基礎(chǔ)設(shè)置等各個功能模塊。各模塊設(shè)計(jì)采用五維設(shè)計(jì)法進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，主要從獲取數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、展現(xiàn)數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)5個維度實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。這5個維度也基本涵蓋了大部分監(jiān)測類主站系統(tǒng)所需要實(shí)現(xiàn)的各類應(yīng)用場景，也恰好對應(yīng)了信息化、數(shù)字化、可視化、智能化和個性化5個層面的需求。具體對應(yīng)關(guān)系如圖2所示，系統(tǒng)功能架構(gòu)如圖3所示。

圖2 模塊設(shè)計(jì)與用戶需求對應(yīng)關(guān)系圖

圖3 環(huán)空層在線監(jiān)測主站系統(tǒng)功能框架圖

信息化的基礎(chǔ)是海量的大數(shù)據(jù)，在該系統(tǒng)中主要是各類儀表的測控?cái)?shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)采集模塊達(dá)到獲取數(shù)據(jù)的目的。為了確保數(shù)據(jù)的時效性，數(shù)據(jù)采集模塊通常按照時序采集并快速存儲數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)的分類加工留給后續(xù)功能模塊。

數(shù)字化的基礎(chǔ)是有組織的分類數(shù)據(jù)，在該系統(tǒng)中主要是篩選滿足環(huán)空層監(jiān)測所需的各類參數(shù)，通過數(shù)值處理模塊達(dá)到提取數(shù)據(jù)的目的。數(shù)據(jù)的清洗、分類、計(jì)算和存儲都是在數(shù)值處理模塊完成的。

可視化的基礎(chǔ)是圖形圖表的展現(xiàn)，在該系統(tǒng)中主要是實(shí)現(xiàn)直觀、動態(tài)、集成化的數(shù)據(jù)圖表展示，通過圖形化展示模塊達(dá)到直觀查詢的目的。通過折線圖、餅圖、柱狀圖、散點(diǎn)圖以及各類圖形的組合展示，監(jiān)控系統(tǒng)的圖形化組態(tài)展示等都在圖形化展示模塊實(shí)現(xiàn)，也是用戶操作的主要交互界面。直觀、便捷以及一站式的可視化操作是良好用戶體驗(yàn)的開始。

智能化的基礎(chǔ)是分析邏輯、算法和模型，在該系統(tǒng)中主要是實(shí)現(xiàn)堵塞比例、自由容積、浸液高度以及腐蝕程度等完整性管理中關(guān)鍵要素的分析和評估，主要通過評估分析模塊實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)的智能化水平?jīng)Q定了系統(tǒng)的可用性，也是對用戶最有價值且可以帶來直接效益的功能模塊。

個性化的基礎(chǔ)是可靈活配置的參數(shù)和權(quán)限，在該系統(tǒng)中將實(shí)現(xiàn)不同用戶僅看到自己能看且想看的數(shù)據(jù)、各個FPSO柔性立管的靈活接入以及各類對標(biāo)參數(shù)可靈活設(shè)置的功能，主要通過基礎(chǔ)設(shè)置模塊實(shí)現(xiàn)。80%的產(chǎn)品化+20%的個性化是該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，大部分具有共性的模塊抽取出來形成相對固化的功能，少部分滿足不同用戶需求的個性化模塊提供可配置的管理后臺，以滿足差異化的管理要求。系統(tǒng)的個性化水平將充分體現(xiàn)人機(jī)交互的友好程度。

2.2 主站系統(tǒng)架構(gòu)及功能設(shè)計(jì)

主站系統(tǒng)采用主流的3層架構(gòu)，前端應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)圖形化的界面展示和用戶交互；中間處理層提供一系列API接口，接收前端提交的Web請求，經(jīng)過獲取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)后，以帶加密口令的Jason格式將結(jié)果返回給前端應(yīng)用層；后臺數(shù)據(jù)庫分為實(shí)時數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用數(shù)據(jù)庫。其中，實(shí)時數(shù)據(jù)庫存儲各種類型數(shù)據(jù)的實(shí)時采集結(jié)果，包括溫度、壓力、流量以及氣體組分等，應(yīng)用數(shù)據(jù)庫存儲篩選清洗后的不同類型的數(shù)據(jù)，后臺計(jì)算程序按照定時任務(wù)的方式，以一定的時間間隔按照系統(tǒng)配置的計(jì)算公式對數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和分表存儲，便于中間層調(diào)用。同時，前端應(yīng)用層采用FPSO智能管理平臺相同的前端架構(gòu)，中間處理層也采用微服務(wù)形式融入FPSO智能管理平臺，實(shí)現(xiàn)整體系統(tǒng)與FPSO智能管理平臺的無縫融合，方便用戶一鍵登錄，統(tǒng)一管理。系統(tǒng)架構(gòu)如圖4所示。

圖4 環(huán)空層在線監(jiān)測系統(tǒng)架構(gòu)圖

數(shù)據(jù)采集主要分為下行采集和上行采集2個部分。

下行采集是智能網(wǎng)關(guān)采集末端的傳感器、閥門等電儀設(shè)備，主要基于Modbus通信協(xié)議實(shí)時采集各類數(shù)據(jù)，并存入網(wǎng)關(guān)設(shè)備的本地?cái)?shù)據(jù)庫。下行采集流程如圖5所示。

圖5 智能網(wǎng)關(guān)下行采集電儀設(shè)備流程圖

上行采集是服務(wù)器上的采集程序，采集智能網(wǎng)關(guān)中的數(shù)據(jù)并存入服務(wù)器的實(shí)時數(shù)據(jù)庫，主要基于HTTP協(xié)議實(shí)現(xiàn)二者之間的數(shù)據(jù)傳輸。各類數(shù)據(jù)分布式存儲在網(wǎng)關(guān)設(shè)備本地?cái)?shù)據(jù)庫、實(shí)時數(shù)據(jù)庫以及應(yīng)用數(shù)據(jù)庫中，確保數(shù)據(jù)的完整性不受通信中斷的影響。上行采集流程如圖6所示。

圖6 服務(wù)器采集智能網(wǎng)關(guān)上行采集流程圖

對部分實(shí)時性要求較高的數(shù)據(jù)來說，智能網(wǎng)關(guān)采取主動采集、主動上報(bào)的模式，即采集末端電儀設(shè)備的數(shù)據(jù)后，在本地存儲的同時，也同步上報(bào)給服務(wù)器端的采集程序。

電磁閥等閥門的下行控制信號由后臺程序或前端界面觸發(fā)，通過智能網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)控制，同時也采集閥門狀態(tài)信號，確認(rèn)控制結(jié)果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

此外，考慮FPSO單點(diǎn)艙內(nèi)通常既不具備網(wǎng)絡(luò)傳輸線路，也不具備可接入生產(chǎn)系統(tǒng)的Wi-Fi無線網(wǎng)絡(luò)。因此采用基于LoRa的工業(yè)無線模塊，在實(shí)現(xiàn)500 m內(nèi)實(shí)現(xiàn)有障礙通信的功能，完成數(shù)據(jù)采集和雙向傳輸?shù)娜蝿?wù)。

采集入庫的數(shù)據(jù)先進(jìn)入實(shí)時數(shù)據(jù)庫，在入庫過程中程序要對數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和清洗，自動過濾異常數(shù)據(jù)，定期檢查缺失數(shù)據(jù)并進(jìn)行補(bǔ)采。后臺定時任務(wù)對瞬時量、累積量和統(tǒng)計(jì)量等數(shù)值進(jìn)行計(jì)算。為保證系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和靈活性，所有計(jì)算程序的計(jì)算公式或計(jì)算模型均根據(jù)后臺配置的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，便于運(yùn)維人員后期調(diào)整和優(yōu)化，而不必修改程序源代碼。

系統(tǒng)前端底層采用Vue/ElementUI/Jquery/Bootstrap實(shí)現(xiàn)，前端和Controller基于Json格式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

使用開源框架ElementUI統(tǒng)一頁面風(fēng)格，規(guī)范頁面結(jié)構(gòu)及保證組件規(guī)范化，使用Less預(yù)編譯CSS保證代碼的規(guī)范化、簡潔化。配置Flexible并結(jié)合Flex布局實(shí)現(xiàn)頁面的響應(yīng)式布局，以兼容不同PC分辨率。使用開源ECharts數(shù)據(jù)可視化展示插件，滿足不同統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)展示所需圖表展示的需求。

所有圖表均設(shè)計(jì)Excel導(dǎo)出功能，方便用戶導(dǎo)出歷史數(shù)據(jù)作為后期分析報(bào)告編寫的素材圖表。

各個圖表均設(shè)計(jì)對標(biāo)展示功能，即除了展示監(jiān)測到的數(shù)據(jù)外，還要展示相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值或限定值，提供越線報(bào)警功能，便于用戶及時了解環(huán)空層的工況狀態(tài)。

將透氣口的排氣流量數(shù)值與出廠時的設(shè)計(jì)值進(jìn)行對比，能夠較為直觀地評估透氣口的堵塞情況。

首先，將電磁閥設(shè)置為全開狀態(tài)，讓環(huán)空層內(nèi)的氣體自由排出。

其次，讀取氣體質(zhì)量流量計(jì)的累計(jì)流量。最后，根據(jù)公式（1）計(jì)算透氣口的堵塞比例。

式中：為透氣口的堵塞比例；為透氣口實(shí)際排氣流量；為透氣口出廠設(shè)計(jì)排氣流量。

通過計(jì)算一定壓力條件下環(huán)空層內(nèi)排出的氣體體積能夠計(jì)算環(huán)空層的自由容積。

首先，將電磁閥設(shè)置為全關(guān)閉狀態(tài)，對環(huán)空層內(nèi)的氣體進(jìn)行憋壓處理，同時實(shí)時采集壓力表數(shù)據(jù)。其次，在壓力表達(dá)到200 kPa時，將電磁閥設(shè)置為全開狀態(tài)，排出氣體，并通過氣體質(zhì)量流量計(jì)測量排出氣體的質(zhì)量流量。再次，通過氣體組分監(jiān)測儀對排出的氣體進(jìn)行組分監(jiān)測，并記錄CO、CH以及HS等氣體的百分比。最后，根據(jù)公式（2）將氣體質(zhì)量流量換算成標(biāo)態(tài)下的氣體體積，結(jié)合壓力閾值可以計(jì)算得出環(huán)空層自由容積。

式中：為環(huán)空層自由容積，L；為透氣口實(shí)際排氣質(zhì)量流量，L/min；為標(biāo)態(tài)下氣體濃度體積轉(zhuǎn)化系數(shù)，=22.4，即標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1 mol氣體是22.4 L；為電磁閥關(guān)閉時設(shè)置的閾值=100 kPa；N為組分監(jiān)測儀監(jiān)測的氣體組分中第種氣體的體積百分比；M為組分監(jiān)測儀監(jiān)測的氣體組分中第種氣體的分子量（其中，CO的分子量為44，CO的分子量為28，CH的分子量為16，HS的分子量為34，O的分子量為32）。

3 環(huán)空層在線監(jiān)測系統(tǒng)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)

3.1 硬件系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)思路

硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要考慮現(xiàn)場安裝環(huán)境、安裝位置以及功能用途，主要包括電氣柜和儀表柜的設(shè)計(jì)。每個儀表柜對應(yīng)1根柔性立管，對每個透氣管進(jìn)行單獨(dú)監(jiān)測；1臺電氣柜可以同時連接多臺儀表柜，實(shí)現(xiàn)儀表電源的集中供應(yīng)和通信模塊的集中部署等目標(biāo)。

電氣柜主要包括監(jiān)控儀表的供電電源、就地顯示儀表以及通信控制網(wǎng)關(guān)等設(shè)備。儀表柜主要包括溫度傳感器、壓力傳感器、氣體質(zhì)量流量計(jì)、電磁閥、氣體組分監(jiān)測儀、氣體干燥裝置、各類安全閥、球閥和管路。從功能角度分析，電氣柜主要具備儀表柜供電以及通信采集功能，屬于輔助性系統(tǒng)。儀表柜主要具備環(huán)空層溫度、壓力、流量、氣體組分以及氣體采樣等核心功能，屬于功能性系統(tǒng)。

無論是電氣柜還是儀表柜，首要設(shè)計(jì)原則是安全性原則，即必須確保FPSO柔性立管生產(chǎn)運(yùn)行的安全性和設(shè)備本身的安全性。一方面，F(xiàn)PSO單點(diǎn)艙所處的油氣環(huán)境決定了電氣柜、儀表、閥門以及接線盒等電氣部件都需要選配滿足防爆要求的元器件。另一方面，必須確保無論在任何零部件發(fā)生故障的情況下，都能夠正常排出柔性立管環(huán)空層的氣體并及時發(fā)出報(bào)警。因此，需要綜合運(yùn)用旁通管路、防爆電磁閥、機(jī)械安全閥以及手動球閥等各類措施，確保系統(tǒng)有足夠的安全冗余。

3.2 儀表柜設(shè)計(jì)

儀表柜是實(shí)現(xiàn)硬件系統(tǒng)功能的核心，因此該文主要闡述儀表柜的設(shè)計(jì)思路。

柜內(nèi)儀表布置如圖7所示，柜內(nèi)設(shè)備較多，同樣以排布緊湊、散熱通暢為設(shè)計(jì)原則，具體設(shè)計(jì)主要包括6個方面：1） 從接近進(jìn)氣口的位置布置溫度傳感器和壓力傳感器，以并聯(lián)方式接入排氣管路，在系統(tǒng)最前端對環(huán)空層氣體溫度和壓力進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，及時反饋環(huán)空層內(nèi)氣體的狀態(tài)。2） 考慮今后需要進(jìn)行氣體采樣后帶回陸地實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行詳細(xì)分析的需求，也存在需要向環(huán)空層注入氮?dú)膺M(jìn)行氣體打壓測試的需求，在溫度和壓力傳感器后端布置測試氣體的出入口，并且配套設(shè)計(jì)手動球閥控制氣體流向。3） 為保證流量計(jì)量和氣體組分分析的準(zhǔn)確性，排氣管路上配置二級干燥裝置，對環(huán)空層氣體中的微小水分子和油分子進(jìn)行過濾，同時，配置疏水管路和手動球閥，定期由現(xiàn)場人員開閥外排。4） 由于環(huán)空層內(nèi)氣體量較少（約為2 L/h～3 L/h），壓力較低（一般為常壓，允許最大壓力為300 kPa～400 kPa），因此配置防爆電磁閥，系統(tǒng)根據(jù)壓力閾值自動控制電磁閥的開關(guān)，既實(shí)現(xiàn)環(huán)空層氣體壓力的周期性監(jiān)測，也確保滿足后端氣體組分監(jiān)測的最低氣量要求。系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測氣體壓力，以200 kPa為閾值，當(dāng)小于200 kPa時，電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)大于或等于200 kPa時，打開電磁閥。同時，考慮排氣管路的安全性要求，電磁閥設(shè)計(jì)為常開式，即失電狀態(tài)下，電磁閥為打開狀態(tài)。5） 根據(jù)環(huán)空層氣體流量約2 L/h～3 L/h，選配熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)，采用極低始動流量、量程范圍為2 sccm～150 sccm、24 V DC供電、耐壓等級為1.0 MPa、304不銹鋼材質(zhì)且?guī)S485信號輸出的防爆型高精度流量計(jì)，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)量和監(jiān)測環(huán)空層氣體流量的功能。6） 根據(jù)柔性立管環(huán)空層氣體的組分特點(diǎn)，選配占用空間較小的一體式氣體組分監(jiān)測儀同時對CO、HS、CH、CO以及O等5種氣體的在線組分進(jìn)行監(jiān)測和分析，根據(jù)柔性立管制造廠家的出廠氣體組分參數(shù)對各組分氣體的量程范圍進(jìn)行參數(shù)選型。其中，CO和CH采用紅外傳感器檢測，HS、CO和O采用電化學(xué)傳感器檢測，并且在運(yùn)維期間每年進(jìn)行一次標(biāo)定，對不合格傳感器進(jìn)行更換。

圖7 儀表柜內(nèi)部設(shè)備設(shè)計(jì)圖

4 環(huán)空層在線監(jiān)測系統(tǒng)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)

通信系統(tǒng)主要包括通信控制網(wǎng)關(guān)與各個儀表、傳感器之間的下行通信以及與主站系統(tǒng)之間的上行通信。需要結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境和通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)條件，采取有線、無線相結(jié)合的通信方式。

以南海地區(qū)在役的主流FPSO為例，中心網(wǎng)絡(luò)機(jī)房通常部署在報(bào)務(wù)房，距離柔性立管所在的單點(diǎn)艙大約300 m～350 m。由于單點(diǎn)艙的特殊油氣環(huán)境限制，通常沒有部署光纖網(wǎng)絡(luò)接口，采用有線網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的可行性較低。因此該系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一個3層的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)。具體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖8所示。

圖8 環(huán)空層在線監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

采集服務(wù)器和智能網(wǎng)關(guān)之間采用以太網(wǎng)連接，智能網(wǎng)關(guān)采集末端設(shè)備的實(shí)時數(shù)據(jù)，并上傳至采集服務(wù)器。智能網(wǎng)關(guān)通過部署在報(bào)務(wù)房的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)。

智能網(wǎng)關(guān)通過RS485連接LoRa無線通信模塊，無紙記錄儀、繼電器等遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制設(shè)備也通過RS485連接配對的LoRa無線通信模塊，以點(diǎn)對點(diǎn)的方式進(jìn)行無線傳輸，實(shí)現(xiàn)溫度、壓力、流量、組分以及電磁閥開關(guān)型號等數(shù)字量、模擬量和開關(guān)量數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離安全傳輸功能。LoRa是一種基于擴(kuò)頻技術(shù)的遠(yuǎn)距離無線傳輸技術(shù)，提供一種簡單的能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、低功耗無線通信手段。LoRa技術(shù)已在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，覆蓋了智能表計(jì)、智慧農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測以及智慧城市等領(lǐng)域，非常適合于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施尚未完善的海上生產(chǎn)設(shè)施。無紙記錄儀和繼電器均安裝在電氣柜內(nèi)，通過RS485通信電纜與安裝在儀表柜內(nèi)的壓力傳感器、溫度傳感器、氣體組分監(jiān)測儀、流量計(jì)以及電磁閥等儀表和閥門進(jìn)行有線實(shí)時通信，確保數(shù)據(jù)采集的穩(wěn)定性和可靠性。

5 結(jié)語

柔性立管環(huán)空層的完整性管理是FPSO單點(diǎn)系統(tǒng)完整性管理的重要環(huán)節(jié)，在線式的安全測控可以有效提高柔性立管的安全管理水平，降低FPSO的生產(chǎn)運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)。該文綜合柔性立管環(huán)空層完整性管理的需求分析并設(shè)計(jì)了環(huán)空層在線監(jiān)測系統(tǒng)，對環(huán)空層狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測與分析，保證了數(shù)據(jù)的實(shí)時性、有效性、可靠性和連續(xù)性，助力FPSO安全生產(chǎn)和降本增效。同時，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了海陸數(shù)據(jù)同步，無縫接入了FPSO智能管理平臺，即將在南海某FPSO上投入使用，系統(tǒng)還需要在柔性立管疲勞分析和腐蝕評估方面進(jìn)行深入研究和實(shí)踐。