海洋石油平台体积管清洗方案研究

摘要： 由于海洋石油平台的位置、环境和空间等的特殊性，不可能像陆地外输计量撬块那样建立一套固定的清洗系统，一直采用传统的人工方式进行，清洗效率和效果低下。因此开发一套移动的体积管清洗装置不仅可以节省大量的人力、物力，提高工作效率，而且可以提高清洗效果，保证体积管的精度和重复性，确保体积管强检工作开展，为贸易交接正常进行打下良好的基础。

Abstract： It's impossible to establish a fixed cleaning system like terrestrial output metering skid due to the particularity of the location， environment， and space of the offshore oil platform， the efficiency and effect of the traditional manual cleaning method that has been used is pretty low， therefore， to develop a mobile volume tube cleaning device can not only save a lot of manpower， material resources， and improve efficiency， but also improve the cleaning effect， ensure the accuracy and repeatability of the volume tube， and ensure the strong inspection work of the volume tube， thus laying a good foundation for the normal trade connection.

关键词： 体积管；清洗；移动装置

Key words： volume tube；cleaning；mobile devices

中图分类号：K928.44 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）29-0067-02

0 引言

平台由于空间限制，外输撬块一般采用活塞式标准体积管。这种体积管装置具有轻便灵活、重复性好、自动化水平高等许多优点，深受用户的欢迎，在石油（尤其是钻井平台）、化工、港口码头、商业贸易、生产科研等各个领域计量检定中得到广泛应用。本文以该类型体积管为研究对象，开展对体积管清洗装置方案的研究。

由于海洋石油平台的位置、环境和空间等的特殊性，不可能像陆地外输计量撬块那样建立一套固定的清洗系统，只能采用传统人工方式进行。因此开发一套移动的体积管清洗装置不仅节省人力、物力，对体积管强检工作开展，为贸易交接正常进行也有良好的促进作用。

1 体积管清洗方案

1.1 体积管清洗概述 体积管自动清洗的装置是陆地体积管清洗系统、体积管标定系统和体积管传统清洗方法相融合而成的，它把水箱、循环泵、加热器等设备集成在一个撬上，组合成为设计合理、紧凑、可成撬，可用于车载，便于现场移动，使用灵活、方便的清洗装置。体积管清洗方案示意图见图1。

清洗装置设计有一大容量的水箱，使水处理系统具有足够的容量，清洗液经循环泵和外接体积管，在水箱和体积管之间进行循环，达到对体积管内壁进行清洗的目的。

1.2 机械设计 该装置整体以方钢为框架，集成油水分离槽、热水泵、油泵、控制箱等，组成了清洗装置的主体结构。

油水分离槽采用隔板和滤油器相结合的方式进行油水分离。在污水循环回分离槽前设置Y型阀，对污水提前进行过滤。

水泵选用热水泵，因为清洗过程中水要加热到50～70℃之间，因为热水泵是机械密封，密封效果好。如果采用冷水泵，因为填料密封和温度问题，很容易导致漏水。因空间问题选用立式泵。因油泵废油粘度的问题采用卧式泵。由于该装置要在采油平台应用，对于控制箱等的防爆性能有严格要求，应选用防爆外壳和防爆电气设备。

1.3 电气设计

1.3.1 总电源规格（如表1所示）

1.3.2 主电路 清洗装置主电路主要包括电源的进线，总开关，继电器，热保护器，加热器，热水泵，油泵，电源模块变压电路。

该装置采用三线制供电，电网三相380V电R，S，L经总开关QF输入至电气控制箱，给加热器3台、泵2台等电气设备供电。

1.3.3 电气设备

加热器1：380V±10%，50Hz±1Hz，5kW

加热器2：380V±10%，50Hz±1Hz，5kW

加热器3：380V±10%，50Hz±1Hz，3kW

热水循环泵：380V±10%，50Hz±1Hz，1.5kW

污油泵：380V±10%，50Hz±1Hz，4kW

所有电器设备全部为防爆电气，符合平台使用区域的防爆等级。

1.4 仪表设计

1.4.1 控制系统结构（图2）

体积管清洗装置的控制系统采用可编程逻辑控制器进行控制，控制系统分为手动模式、自动模式两种模式。在设备调试和维护时在手动模式下运行，当系统稳定后可以切换到自动模式。控制系统的设计核心就是对可编程控制器软件和硬件进行设计。

根据现场工艺要求，所设计的清洗装置必须满足如下控制要求：

①设计的系统具有自检功能，自动检查系统状态是否正常，如：温度、液位等。

②水箱液面控制有液位开关控制，低液位报警关停。水箱温度可控，超过上限报警并自动停止加热。并具有自动加热功能。

③清洗装置能实现自动控制和手动控制，并具有调整功能。

④考虑节能设计。

1.4.2 控制系统选型配置

①西门子S7-200 PLC 系统配置

1）CPU224 DC 24V，DO×10，DI×14

2）AI模块EM231，4输入12位

3）DO模块EM222，DO×8

② IO点配置表

1）DI＼AI点（表2）

2）DO点（表3）

2 结论

通过对海洋石油平台计量撬块和陆地计量撬块的研究，开发出了一套安全、快速、经济的标准体积管清洗方案。经验证，通过该方案对海洋石油平台体积管进行清洗，不仅节省了大量的人力、物力，清洗效果大大提高，还提高了工作效率，为后续体积管的检定和贸易交接打下了良好的基础。

参考文献：

[1]吕高稳，冯先强，徐福华.化学清洗工艺在体积管标定中的应用[J].石油化工应用，2007.

[2]赵东栋.浅谈如何高效开展原油体积管清洗工作[J].中国石油化工标准与质量，2002.

[3]JJG209-2010，体积管检定规程[S].

[4]活塞式液体标准体积管操作手册[Z].