一种新型移动泵下泵装置在FPSO上的应用

2021-06-23祁德路张守森海洋石油工程股份有限公司设计公司天津300450

化工管理 2021年16期

祁德路，张守森(海洋石油工程股份有限公司设计公司，天津 300450)

0 引言

我国是世界上使用FPSO最多的国家之一，也是FPSO设计和建造的大国[1]，液压潜没泵因其驱动源独特的安全性和可靠性成为FPSO上液货舱外输和倒舱的重要系统设备，每个液货舱都布置一台固定式的液压潜没泵，用于日常生产过程中货油的外输，倒舱和洗舱[2]，但因潜没泵长期浸没在液货中，泵头处的轴封等易损件就存在损坏的风险，为了避免影响正常生产和便于人员下舱检查维修，在FPSO上都设置有一套移动式潜没泵，同时每一个液货舱的舱顶都设置一套移动式潜没泵的下泵装置，当固定式潜没泵出现故障时，将移动式潜没泵快速、安全地投放进液货舱内，将舱内的液货排出[3]。移动式潜没泵安装示意图如图1所示。

图1 移动式潜没泵安装示意图

1 移动式潜没泵系统组成

整套的可移动潜没泵包括：可移动潜没泵(液压软管、泵头、外输软管、液压调节控制阀，如图1所示)，带绞车的三脚架(如图1所示)，甲板密封夹具(如图2所示)，甲板闸阀舱口(如图2所示)等。

2 移动潜没泵安放过程

在潜没泵系统甲板液压管线上留有用于接移动式潜没泵的高压快速接头，固定式潜没泵出口管线留有用于连接移动式潜没泵货油软管的法兰，当使用移动式货油泵时将液货舱舱顶处用于下泵的甲板闸阀舱口盖打开，安装密封夹具，使用三脚架和绞车将移动式潜没泵缓缓下放至舱底，然后将液压软管连接至液压源，货油软管连接至货油管法兰，缓缓打开液压调节控制阀门，观察货油管压力，当达到额定压力时，停止操作液压调节控制阀门，直至舱内液货排出。

3 实际安放的问题

在实际操作中，移动式潜没泵的下放存在较大难度，主要在于为了保证FPSO平台的整体安全性，平台会设有一套惰气系统并通往每一个液货舱，用于将液货舱内的空气驱出并保持一定的正压力，使液货舱内液货与外界空气隔离，维持舱内的低氧环境，以保证舱内液货和平台的安全，同时当舱内的液货排除时惰气系统会持续向舱内充注惰气，补充液货排出的空间，保证FPSO的安全。

但在下放移动式潜没泵时需要将甲板顶部的舱口盖打开，此时由于舱内的正压惰性气体会通过舱口盖外溢，在舱口盖周围形成一定区域的惰性气体区域，由于惰气的含氧量极低，这就给安放移动泵的操作人员的人身安全带来了很大的隐患，同时在整个外输过程中惰气系统持续不断向货油舱补充惰气，以维持舱内正压，源源不断的惰气会从舱口盖口泄漏出来，为整个甲板区域的安全带来了很大的隐患。

4 下泵工装介绍

4.1 下泵工装组成

“深海一号”货油泵下放工装很好地解决了堕气外泄问题，下放工装设置由密封夹具、隔离密封舱、惰气充注阀、刀闸阀和连接短管节组成，其布置如图2所示。密封夹具上设有货油管填料函、液压管填料函及钢丝绳填料函，用于密封移动式潜没泵液压软管、货油软管及钢丝绳，隔离密封舱上随移动式潜没泵存放，上面设有惰气充注阀组，用于在将密封舱组装完成后，将密封舱内的空气排出，防止空气进入到舱内。

图2 下泵装置的组成

4.2 下泵操作过程

在正常工况下连接短管6上方用盲板密封，刀闸阀5处于常闭位置，液货舱与外界处于隔离状态；当需要使用移动式货油泵时首先将连接短管6上方的盲板拆下，将移动式潜没泵的货油管和液压驱动管线穿过密封夹具1的填料函，此时填料函处于半紧固状态，将密封夹具通过密封垫和螺栓与隔离密封舱2相连接，使用三脚架将隔离密封舱2吊装在连接短管6的上方，使用密封垫和螺栓将隔离密封舱2与连接短管6相连接，使刀闸阀上部区域形成密闭空间，连接完成后通过惰气充注阀组4向密封舱内充注惰性气体，待隔离密封舱内的空气通过密封夹具上的填料函排出后，将填料函稍微紧固，将刀闸阀5打开，使用三脚架将移动式潜没泵缓慢下放直至到达舱底，此时将密封夹具上的填料函彻底紧固，然后打开液压调节控制阀开始抽油作业。