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1提升方案介紹
儲罐及泵護管內(nèi)液面以上使用氮氣作為覆蓋氣。通過兩個自立式調(diào)節(jié)閥控制上部空間的操作壓力,確保液面壓力保持在穩(wěn)定值1~6kPaG,同時密封覆蓋氣保證了儲罐的微正壓。泵護管沿導管架腿平行設置,底部與導管架腿內(nèi)儲罐底部連通,貧MEG泵安裝于EL-71m以下。當乙二醇再生撬(MRU)無法向位于平臺EL+19m處的貧MEG日用罐提供所需貧MEG時,提升泵在泵護管內(nèi)將MEG輸送至貧MEG日用罐,保證貧MEG溶液25m3/h的供給量,通過下游的貧MEG注入泵輸入海管。
以往平臺上的海水提升泵在工作過程中,泵上方的液面靜壓頭保持不變,因此泵的管路特性曲線是保持不變的,因此可按照泵的最佳工作狀態(tài)點進行選型設計。而此方案中,溶液儲存在導管架腿內(nèi),即儲存在有限空間的容器儲罐內(nèi),隨著泵的運行,泵上方的液面靜壓頭會隨著泵的工作逐漸減少,液面高度的變化范圍會從EL+8.5m降至EL-71m,泵的管路特性曲線也會隨之改變。若要實現(xiàn)泵在EL+9.5m甲板出水口的壓力為450kPaG,流量為25m3/h,需從兩方面進行考慮:調(diào)節(jié)閥門的開度,改變管路特性曲線。由于泵在提升貧MEG溶液時,液面會持續(xù)變化,若要維持恒定的出水流量和壓力,必須不斷地調(diào)節(jié)閥門開度。由于本項目壓力變化范圍廣,達到80m揚程的跨距,因此無法單純通過調(diào)節(jié)閥門開度來實現(xiàn)對流量和壓力的控制。增加變頻器。通過變頻,改變泵的性能曲線。圖3為某型號電潛泵變頻性能曲線,從圖上可以看出,即便使用變頻器,也需要配合調(diào)節(jié)閥門開度才能實現(xiàn)。此外,泵采用變頻后,使電機磨損加快,導致電機發(fā)熱,增加了故障率。由于電潛泵安裝在EL-71m以下的位置,一旦出現(xiàn)故障,提泵維修工作將非常繁瑣,同時,該泵的停用,將極大地影響平臺其他的生產(chǎn)設施,甚至會造成平臺停產(chǎn)。針對本項目的特點,考慮到泵出口后面為溶液儲罐,可以起緩沖作用,出口壓力和流量不低于設計值即可,因此可以采用不鎖定泵的工作點的選型方案。主要體現(xiàn)在:繪制出最高液位和最低液位兩種極端工況下的管路特性曲線,在泵的選型過程中,使泵的性能曲線與低液位EL-71m的管路特性曲線的交點1位于25m3/h的工作點上,同時保證泵的性能曲線與兩條管路特性曲線交點均位于工作高效區(qū)可以看出采用上述“跨高效點”的運行方案,實現(xiàn)了以下功能:實現(xiàn)了泵在兩種極端工況間的任何液位高度下,均能夠在高效區(qū)運行;無需在泵的運行過程中調(diào)節(jié)閥門開度,減少了現(xiàn)場操作人員的工作量;取消了變頻器設置,降低了由于電機低頻工作發(fā)熱引發(fā)的故障隱患。
3結(jié)論
本選項設計方案結(jié)合項目實際情況,替代了以往利用泵最佳工作點選型的方法,采用不鎖定泵的工作狀態(tài)點、以低液位時選擇泵的工況點,再給出高液位下的泵的工作點,并且泵的高效區(qū)位于兩個極端工作點之間,但保證泵的工作狀態(tài)點始終在高效區(qū)動態(tài)變化的選型方案,既滿足了泵出口揚程及流量的要求,又實現(xiàn)了泵的高效運轉(zhuǎn),減少了現(xiàn)場操作人員的工作量。該選型設計方案,對以后相似的超深入水深度的電潛泵選型項目具有一定的借鑒意義。
作者:高鵬王茜陳欣張艷春惠寧單位:海洋石油工程股份有限公司