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新增海水提升泵中出现的问题与对策分析
发布时间:2018-8-8  作者:王明达  来源:《中国高新科技》杂志社  浏览量:1018
摘要:海水提升泵是海洋石油生产必须的设备,对于石油开采来说,新的海水提升泵是十分重要的。本文主要对我国海洋区域石油开采所用的海水提升泵进行了研究,阐述了海洋工程在新增海水提升泵中常见的问题以及解决的对策。期望通过本文的研究,能够为我国海洋石油产业的发展提供借鉴和经验。 关键词:海洋工程;海水提升泵;泵安装

1 引言

海水提升泵作为海洋石油开采中最为重要的一个设备,在海洋石油开采的环节中起到至关重要的作用。同时,海水提升泵的配置十分复杂,零部件较多,容易受到平台之间的距离限制,在连续的运输过程中比较难以安装。因此,海水提升泵的安装工程是一项规模庞大的工程。除此之外,海水提升泵的实际使用阶段也是在水中进行的,一旦出现问题,进行修复的工程量非常大,难度也较高,所以就要求海水提升泵的安装工程必须要精确,减少海水提升泵在实际使用过程中的问题。由于海洋平台按无人驻守平台设计,且没有连续的海水用户,所以原设计未考虑备用泵。现因平台生产需要,计划改造海水系统,增加一台海水提升泵及一台自动反冲洗过滤器作为备用,以方便泵和过滤器的正常维护或故障检修。

2 海洋工程新增海水提升泵中易出现的问题

2.1 海水提升泵的安装达不到要求

海水提升泵分为两种完全不同的型号,其一是海水提升泵的电机部分在水下,这种被称为“潜水泵”;另一种则是机电部分全部在海上平台中,被称之为“深水泵”。这两者的区别在于动力驱动结构不同。无论是“潜水泵”还是“深水泵”,如果在海洋工程中新增这种类型的提升泵时安装达不到要求,那么后期使用的过程中可能会出现问题,造成巨大的经济损失。一般来说,海水提升泵的安装需要做好基础水平、连接轴的对中以及轴向间隙的调整三方面的要求。海水提升泵的基础水平要求是保证海水提升泵轴心垂直度的根本,当海水提升泵的泵座或者上表面焊接之后,其外形会发生一定的变形,原有的水平情况就会发生变化,必须要做好相应的措施进行防范。连接轴指的是丝扣连接轴和刚性连接轴,如果超出相应的标准范围,就会造成泵整体发生偏移。轴向间隙过大则会造成水流回流,加大动力消耗,降低生产效率。这些问题都是在安装过程中必须要考虑到的。

2.2 技术人员的基本技能素养不足

设备的使用归根结底还是需要人工来进行操作,对于海水提升泵来说也是如此。虽然在海洋工程的海水提升泵操作中有部分是全自动化的机械进行,但是也需要专业技术人员进行前期的参数设定,同时还要有后期的数据分析和定期的维护检修。因此,如果没有对技术人员进行有效的管理,那么必然会造成海水提升泵在新增和后期的使用过程中出现问题。对于新增海水提升泵而言,技术人员主要是要负责设备的安装和设计,以此来保证后期的使用不会出现问题。如果技术人员对于海水提升泵的相关认识不了解,或者是对其重视程度不够高,那么必然会造成在新增海水提升泵的使用过程中出现问题。除此之外,没有相关的安全部门,或者徒有虚表,没有实际的作用和权利。安全措施的制定不到位,制定了也是流于形式的表面政策,没有实际作用。这种专业型设备对于操作人员有严格的资质要求,但是实际操作中仍然是“无证”人员或者是没有实际工作经验的人员进行安装作业,极大地增加了工程的安全隐患。

2.3 没有做好工程内的管理工作

新增海水提升泵的作业工作量十分巨大,其中各项流程和环节也十分繁琐,涉及人力、财务、设计、施工、运营等多个管理模块,需要贯彻执行严格且有效的管理工作,才能够将这一工程做细做好。对于工程的整体管理来说,都会造成工程整体质量的下降,造成不必要的经济或者安全风险。

3 解决海水提升泵中问题的对策分析

3.1 完善海水提升泵的设计流程

海水提升泵的设计必须要符合相应的施工要求,这样才能够保证设备的正常运转,降低发生安全和经济损失风险的概率。例如A平台的海水提升泵P-4001和一台自动反冲洗过滤器F-4001。海水提升泵的排量为100m3/h,对应出口弯头处压力为800kPaGEL.+17.8m。海水系统经过改造后,新增一台海水提升泵P-4003作为原海水泵的备用泵,不考虑两泵同启同用。另外新增一台自动反冲洗过滤器F-4002,与原过滤器互为备用。新增泵和过滤器的设计参数与原有设备保持一致。新增泵的海水物流接入原海水主管,依靠原有的自力式调节阀PCV-4001调压。在这个基础上,对其进行额外的设计,以此来保证新增泵的有效使用。具体设计环节如下。

总体规模设计,在原来海水提升泵南侧新增一块甲板放置新增海水提升泵,之后在上层甲板上新增一台反冲洗过滤器,与原有滤器互为备用,最后在新增海水提升泵上方开孔,设置盖板。

电气设备设计,新增海水泵电源由原低压配电盘备用开关引出,涉及的相关的新增电缆敷设可参考设计文件电缆布线图。

设备仪表设计,根据工艺流程需要,将新增海水提升泵P-4003和新增自动反冲洗过滤器橇X-4005的相关I/O信号利用平台中控系统备用I/O点按需接入PCS、ESD系统,修改ESD系统因果图。

设备防腐设计,新增海水提升泵护管的防腐设计,规格书用原来平台的防腐规格书,新出防腐料单一份。

对于新增海水提升泵的工艺改造项目,在已有成熟的流程和设备情况下,海水提升泵护管的安装是本项目的难点。由于新增海水提升泵护管离导管架结构比较远,所以固定方式是本项目的一个难点。由于新增海水提升泵护管位置在原有海水提升泵护管旁,经过结构核实可将新增海水提升泵护管固定在原有护管上,通过这种方法能够有效地解决这一难点。3.2 按照相关标准要求进行海水提升泵的安装

根据上文中的阐述可以看到,海水提升泵的安装需要注意基础水平、连接轴的对中以及轴向间隙的调整这三个方面。

1)对于基础水平:在海水提升泵安装的过程中,确定一面为固定的基础面用于找平,以排放头的上表面部分为二次找平的标准。由于排放头的上表面需要进行施工作业,排放头的下表面又与电机部分相互连接,所以需要选择备选的精准找平。不同的海水提升泵供应厂家给出的找平标准也都不相同,例如在在cBBcBA平台中,其“深水泵”的水平刻度基础为0。但是在AC工程中,其水平深度标准设定为﹣1.5,这些标注系数的设定都与海水提升泵本身的结构和其中零配件以及轴成链接的形式有关。但是,为了保证海水提升泵的工作效率和使用年限,以精确的水平定位来减少其零部件的损耗是必须的。一般来说,可以利用楔铁塞入泵座与甲板之间,利用楔铁的塞入量对泵座进行第一次找平。第一次找平后,可以达到0.05mm0.1mm左右。

2)连接轴的对中,在海水提升泵的基座边缘,以90为刻度,统一进行螺栓的定位,通过这种方法来对电机位置进行调节,以此来完成连接轴的对中需求。还可以通过在刚性的连接轴部位标记上正环的刻度,减少整体的工作量,便于技术人员第一时间找到连接轴的对中位置,节约时间和精力。

3)轴向间隙调整,根据大部分海水提升泵的资料来看,进行轴向间隙的调整时,一般需要将连接轴和泵轴相互提起来,然后进行测量来取定其间隙的总值。通过电机部分的螺母进行调整,其螺母转一周,测量总轴发生的位移距离,分析整个转动的数据,得到相应的比例。例如A电机部分的螺母转一周,总轴上升高度为0.3mm,那么就可以得到相应的公式,以此来推算出轴向间隙调整的系数。根据实际情况的不同,其间隙的变化情况和系数也不同,因此需要实际测量来得到准确的数据。还有一种情况就是,在部分电机区域,其螺母上有用于定位的插槽,根据插槽可以进行更加精确的调整,最小调整量可达到l/20圈,形式较多。

3.3 加强对技术人员的培训

技术人员的技能素养需要进行科学的培训。提高技术人员的基本技能素养,就是提高整个新增海水提升泵工程质量的保证。在技术人员的培训模式设计的安全监管阶段中,培训部门要对企业所需要进行的培训进行具体的分析,在确定培训的目标和主要的思想之后再开始对整个培训的内容进行构思。在这个阶段中主要是对培训中各个方面的关系进行协调。同时,在工程规划的各阶段中,要针对不同部门负责的技术人员制定出不同的培训计划,例如设备的安装人员就应当以技术培训为主,而后期的维护人员则应当以设备的维护为主等。技术人员的培训规划能有效的改善海水提升泵的安装效果,从而提高整个海洋平台的工作效率。

3.4 完善内部管理机制

内部管理模式引用于一般性企业的组织内管理模式,是一种团队内部自我管理的方式,具有灵活性强、适应性高等突出优点,在绿色建筑施工质量管理上,使用内部管理,对于新兴的海洋工程理念而言,其灵活性特点可以使得海洋工程理念能够根据工程的实际需要,真正融入工程建设中,因此,采用内部管理的方式,具有显著的优越性。内部管理的形式有很多,例如利用组织结构的方法。组织结构是通过合理的排序方法、团聚状态、联系方式等,将完成组织工作所需的各个要素进行有效安排的一种组织方式,是管理系统的“骨架”,合理的组织结构可以最大程度地发挥一个组织的内部团聚力和生产力,在基于海洋工程理念的工程质量管理过程中,团队组织结构的合理程度将会直接决定理念在团队内的发展和维持。目前常见的组织结构有以下形式:直线制、职能制、矩阵制及事业部制。

4 结束语

综上所述,海洋工程新增海水提升泵前期质量文件需注意完善,以备项目完工以后的审查。在项目执行期间多与业主沟通,及时反馈,根据现场需要优化设计,例如计划新增一台电动消防泵,根据实际情况和业主需要,最终方案确定为新增一台海水提升泵,作为原泵的备用泵。在项目执行期间,各专业相互之间的沟通极为重要,可以及时发现问题解决问题。只有及时处理好出现的问题,才能提高工程的使用效率,达到更好经济效益。

 

 

参考文献

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收稿日期:2018-05-23

作者简介:王明达(1983-),男,广东湛江人,湛江南海西部石油合众近海建设有限公司工程师,研究方向:海洋工程。 


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