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海洋平台压力表及附件设计选型

发布时间:2018-03-21 11:49:12 浏览:

文章主要介绍了海洋油气生产平台压力表技术选型的相关要求,以及压力表附件(过压保护器、阻尼器、散热器)的合理 选型配置

1.背景概述

近年来,我国从勘海、东海、黄海、南海形成一条海洋采油/ 气平台的新型能源供给之路。我国海洋国土面积辽阔,资源丰 富,海洋石油、天然气储量巨大,随着经济的飞速发展,能源进 口比例不断增加海洋石油和天然气的开采将是有效的补充, 缓解了我国形势严峻的能源危机。

海洋采油/气平台的设计、建造、运输、安装、调试是一个综 合的系统工程。笔者有幸参与了部分国内和国外的海洋平台仪 表专业的工程设计工作。压力表作为海洋平台使用最多、最广 泛的基础仪表之一 ’其选型是一项重要的工作,如果选用不当, 不仅不能正确反映压力的大小,还可能引起生产事故。

2.压力表选型要求

在海洋平台上,设备、仪表均处于高湿、盐雾等恶劣的气候 条件下,相对陆地上的设备、仪表,对于性能、质量的要求更为 苟刻。

2.1压力表生产企业要求

企业要有IS09001:2008/GBm 9001-2008质量体系认证;

明确的认证机构;要有海洋平台使用业绩;还有需要提供生产 使用标准。

2.2主要技术指标

①壳体材质一般为316 SS

②兀件形式:一般为Bourdon

③元件材质:根据接液情况来定,一般介质为316 SS ’海水 M0NEL,腐蚀性介质要选用哈氏合金。

④精度:一般为1.0级。

⑤超压保护:一般为130%

2.3 一般技术指标

①工艺连接形式:一般为1/2"NPTM

②表盘尺寸:般为100 mm(4 inch)/150 mm(6 inch)

③爆破点的位置:一般在背部。

④测量范围:压力表量程的选择不仅要根据被测压力的大 小而且还应考虑被侧压力变化的速度,其量程需要有足够的 余地,实际工作中可按以下原则进行:测量稳定压力时,最大工 作压力不应超过量程的2/3;测量脉动压力,最大工作压力不应 超过量程的1/2;测量高压时,最大工作压力不应超过量程3/5。

为了保证测量的准确度,最小工作压力不应低于量程的1/3。

⑤玻璃类型:防震碎。

⑥充液类型:一般为硅油。

2.4安装形式

直接安装或远程安装需要装配表阀来与工艺管线隔离,参 照典型安装图,压力表直接安装典型图,如图1所示,压力表远 程安装典型图,如图2所示。

3.压力表附件的选用

在海上平台压力表数据表设计过程中,关于压力表安装附 件的选择一直以来没有形成一个统一的原则,而且对于安装附 件的配置考虑的也不完整,存在配置过度的情况。一方面造成 了设计文件的不规范,影响了设计质量,另一方面也造成了材 料的不必要的浪费。

压力表的安装附件主要有过压保护器,阻尼器和散热器。

3.1过压保护器

3.1.1目前压力表安装附件的使用现状

如果量程不能包住设计压力即选择使用过压保护装置; 如果是使用在泵前或泵后的压力表,则选用阻尼装置;温度 80~200 t之间时即使用散热装置。这就造成了安装附件使 用的过于频繁,一方面没必要,另一方面造成不必要的浪费。

过压保护器是对压力表过压时起到保护作用的一种装置 它是利用波纹管和调节弹簧来设定保护器的压力设定值,当被 测压力达到设定值时,波纹管或活塞带动压力切断系统,使压 力表与工艺介质系统隔断,从而达到保护压力表的目的;当压 力低于保护器设定值时,在波纹管和弹簧力的作用下,自动回 复原位,接通压力表。

3.1.2过压保护器配置的基本原则

一般情况下,如果操作压力为满量程1/3~2/3的量程不能 包含设计压力但量程提高一档或两档时即可包含设计压力, 这时则应选用提档后的量程,而避免使用过压保护器;如果通 过量程提档无法实现量程包含设计压力时,压力表则需配置过 压保护装置,以保证压力表在超量程时不致损坏。

另外,压力表本身具有130%的超压保护功能,但这只能保 证压力表在瞬间超压时不致损坏,所以当操作压力为满量程 1/3~2/3的量程不能包含设计压力但设计压力在130%范围内时 也应通过量程提档来解决。

3.2阻尼器

阻尼器是对压力的缓冲,主要用在有强烈的流体脉冲的环 境,以缓解压力表指针的频繁变化。一般情况下,对于泵进出口 脉动情况比较严重时才需配置阻尼器,以减小流体脉动对压力 表造成的损坏。如果相关专业已经考虑泵的脉动情况比较严 ,在泵的进出口巳经配置了阻尼装置,这时压力表就无需再 配置阻尼器。

通常情况下海洋平台各系统中阻尼器使用情况,见表1。

往复栗流量和压力不稳定,有较大脉动,所以对于这种类 型的泵后压力表需要选用阻尼器,以减小由于脉动而对压力表 寿命产生的影响。

3.3散热器

散热器主要用于控制由于介质温度过高而对压力表的正 常使用所产生的影响。

目前常用的散热装置有两种常用的形式,一种是虹吸管, 主要通过热阻隔达到散热的目的,主要用在测量蒸汽的环境 ;另外一种是散热器’通过盘旋弯管达到散热的目的,是目前 海上平台使用比较多的散热装置。

散热器配置的基本原则:一般对于介质温度虽已超过80T 但又不是很高的情况下,可以利用隔离球阀和仪表阀的散热作 用,就无需选择散热装置了;对于介质温度比较高(超过120 t) 时就需要使用散热装置了;如果介质温度太高(超过160 T) 者太低(低于-70尤B#就需要远程安装了,以防止由于温度过 高或过低对人和设备造成的伤害。

综上所述,压力表附件应本着保证设计质量和节约成本的 原则有效的选择。

4.结语

安全生产无小事,在海洋油气生产领域安全尤为重要’虽 是小小的一块压力表,如果在设计阶段没有引起足够的重视, 选择不当,可能导致重大的安全事故。希望通过以上介绍分析, 能够为工程设计人员在压力表及附件的选型时提供帮助。