浅析海洋平台主机润滑油管线热油清洗施工工艺

龚健，杨俊贤，王丹蕾，郝敬雷，梁毅

（海洋石油工程股份有限公司， 天津 300452）

主机是海洋石油平台的能源输出基地，为平台上各类生产和生活设施提供能量，而主机润滑油管线的主要功能是给主机活动部件润滑和散热。主机润滑油管线清洁程度直接影响主机运行质量的好坏，如果主机润滑油管线不洁净，将直接导致主机停机甚至引发其他次生故障及危害。

主机润滑油管线清洁主要分冲洗、酸洗钝化、热油清洗等工序，其中热油清洗工序最为关键，该工序旨在清除管线在制造、运输、贮存及安装过程中产生的轧制鳞片、泥沙、杂质等污垢，这些污垢如不去除，在生产过程中将会破坏设备的精密部件、直至破坏整个工艺过程。该工序质量的好坏直接关系到主机的运行稳定及机组的使用寿命，同时该工序能否按计划高效完成将直接影响项目的施工工期。随着渤海、东海、南海等新油田的陆续开发，海洋平台施工建设将形成更大规模，主机投入将越来越多，主机润滑油管线热油清洗越来越重要。

1 热油清洗原理及施工方案

(1)在管线热油清洗之前必须通过严格计算确保油品在管线中流动时为紊流状态（紊流状态下管线清洁效果更好）且阻力损失小于循环泵的扬程。(2)通过临时软管将被清洗管线与油罐、循环泵、过滤器等设备连接形成一个环路，开启循环泵将油罐中的洁净油品注入被清洗管线，管线内的杂质被紊流状态的油品带出并经过过滤器过滤后回到油罐，最终达到管线清洁的目的。(3)通过阀门调节控制泵出口流量，保证油品在管线中紊流状态，直到被清洗管线达到洁净度要求。(4)为了保证油品能够很好地循环，均匀地通过系统的各部分，防止产生气阻和油液残留，循环系统要设置高点排气和低点排放。(5)热油清洗工艺流程详见图1。

图1 热油清洗流程示意图

2 热油清洗前准备及操作流程

(1)热油清洗作业前需对冲洗介质进行取样检测，确保冲洗介质洁净度达到冲洗要求。(2)正式热油清洗作业前，确认清洗橇内清洁无油污，将清洗橇的进油管线和回油管线通过临时软管相连形成自循环回路，向清洗橇油箱中加注油品，检查油路是否为通路，启动循环泵并检查是否有泄漏，当清洗橇内油液达到业主要求的结晶度等级要求后停止自循环。(3)检查所有被清洗管线水压试验、气密试验、扫线报告，确认相关工作完成并符合要求。特别注意被清洗管线必须吹扫干净，避免遗留残液，遗留残液同油品混合会产生乳化现象。(4)在热油清洗作业前，须将被清洗系统中不允许参与清洗的部件，如流量计、液位计、孔板、文丘里管、调节阀、过滤器、单向阀、截止阀、软管、角阀等均应拆除，采取加临时短管、临时旁路及盲板等措施对拆除部位进行处理。拆除部位应挂牌并标明位置，对拆下的管路及设备附件，按要求进行保护处理，以备系统清洗后安装恢复。(5)关闭并隔离与热油清洗系统无关的阀门，以防止油液外漏。(6)在清洗作业前，要确保周边作业环境没有打磨、喷砂或焊接作业进行。(7)按照热油清洗工艺流程图连接好热油清洗循环系统，连接前需要确认临时软管的操作压力、操作温度和管线尺寸是否满足所需的流速要求。(8)热油清洗作业后开始立即沿管线查找是否有泄漏或渗漏现象，若存在此现象，马上停泵整改。(9)按照热油清洗包中所要求的流速和温度开始热油清洗作业，通过开启电加热器和溢流阀来控制油温和流速。(10)适时用木槌敲打管线，尤其是连接、弯处和凹入部分，助使管线上的残渣脱落。(11)串油过程中需要时时监测过滤器是否存在故障或处于旁通位置，当滤器压差发讯器发出滤器堵塞信号时，应更换滤芯。(12)如果需要，可以进行系统反串，提高串油效率。(13)热油清洗作业开始两个小时后进行取样，对取样油品进行密封。使用颗粒计数器检测油品洁净度，如果不满足洁净度要求，应每隔半个小时重新取样检测，当达到业主要求的清洁度等级后，待业主等相关方确认合格后停止清洗作业，打印并记录结果。(14)当热油清洗工作完成后，将清洗撬进行清罐，并将管线中的油品排放到指定油桶中，将管线恢复到原来状态，并实施保护，避免二次污染。

3 注意事项

(1)现场作业人员必须穿戴整齐劳保用品。(2)热油清洗作业区域用警示带隔离，并在明显位置悬挂警示牌和张贴MSDS。(3)禁止与热油清洗作业无关的人员进入作业区。(4)热油清洗作业区域内禁止交叉作业。(5)应保持紧急疏散通道的畅通。(6)采取有效的安全措施保证所有参与试验人员的安全。(7)将JSA宣贯到每一位施工作业人员。(8)要求参与作业的人员具有一定的实践经验和能力，具备对热油清洗设备的技术性能、安全操作、维护要求等方面的技术知识并掌握实际操作与基本功能，在有效的监督下执行测试。(9)按照操作规程加注和排放油品，一旦发生溢油，要及时有效地处理，防止造成环境污染。

4 雷诺数的计算

雷诺数计算公式如下：

式中：Re－雷诺数；Q－体积流量l/min；v－运动黏度，Cst或mm2/s；d－管线内径，mm。

将相关数据代入公式进行计算，由于热油清洗作业要求油品在被清洗管线中流动时为紊流状态，故雷诺数大于4000时才能满足要求。

5 阻力损失

流体在流动过程中会产生一定的阻力，黏度越高的流体阻力损失越大，一般来说，流体在流动过程中的阻力损失分为沿程阻力损失和局部阻力损失两种，两者之和即为总的阻力损失。

沿程阻力损失公式如下：

局部阻力损失公式如下：

l——管长；

d——管径；

v——断面平均流速；

g——重力及速度；

ξ——局部损失系数；

λ——沿程损失（阻力）系数。

式中：

局部损失系数一般根据具体的局部管件形式来确定，可查阅相关表格，沿程损失（阻力）系数一般按照Re＜1.0×105时来计算，紊流光滑区沿程阻力系数采用布拉休斯（H.Blasuis）表达式：

将相关数据代入公式计算，当沿程阻力损失和局部阻力损失之和小于循环泵的扬程时，方能满足管线热油清洗要求。

6 结束语

海洋石油平台主机是海洋石油平台的“心脏”，同时也是极其精密的设备，润滑油管线犹如一根根“血管”，为平台主机的正常运行保驾护航，因此保证主机润滑油管线的洁净度尤其重要。本文重点介绍了目前海洋石油平台常用主机润滑油管线的清洁原理、操作流程以及相关数据的计算方法，可供有关项目参考应用。