平臺設(shè)備知識培訓(xùn).ppt

1、內(nèi)容、一、海上油田機(jī)械設(shè)備分類二、海上油田主要機(jī)械設(shè)備介紹、一、海上油田機(jī)械設(shè)備分類、海上油田開發(fā)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。 在油田，該系統(tǒng)工程包括利用天然能源和人工升降機(jī)法從地下采集流體、利用分離器等技術(shù)設(shè)備分離油、瓦斯氣體、水、油處理合格商品原油標(biāo)準(zhǔn)外出口銷售、憤怒處理用作燃料瓦斯氣體和運(yùn)輸?shù)顷?、含油污水處理合格返回地下和排水等過程。 對天然氣田而言，該系統(tǒng)工程包括從地下產(chǎn)出天燃?xì)?，天燃?xì)饷撍顷懼敝翝M足碳?xì)浠衔锫饵c(diǎn)要求(加壓)，冷凝處理油出口合格外，處理含油污水并進(jìn)行合格回注和排水等過程。 海上油田處于相對孤立的環(huán)境，為了維持正常的生產(chǎn)和作業(yè)人員的生活，除了油、瓦斯氣體、水處理系統(tǒng)之外，還

2、為其所需電力、儀表風(fēng)和壓縮空氣、海水、淡水和狄塞爾等生產(chǎn)生活提供了必要的供給，有相應(yīng)的公共系統(tǒng)和生活系統(tǒng)。 上述所有技術(shù)、公共系統(tǒng)和構(gòu)成生活系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備有不同的分類方法，常見的分類方法有：四、海上油田機(jī)械設(shè)備的分類、系統(tǒng)別、機(jī)械設(shè)備可細(xì)分為技術(shù)設(shè)備和公共設(shè)備：技術(shù)系統(tǒng)設(shè)備如油處理系統(tǒng)設(shè)備、天燃?xì)馓幚硐到y(tǒng)設(shè)備、 污水處理系統(tǒng)設(shè)備等公共系統(tǒng)設(shè)備：如電站設(shè)備、火力站設(shè)備、儀表風(fēng)/壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備、海水系統(tǒng)設(shè)備、淡水系統(tǒng)設(shè)備、狄塞爾系統(tǒng)設(shè)備、HVAC系統(tǒng)設(shè)備等。 按設(shè)備特性不同，機(jī)械設(shè)備可分為可動設(shè)備和靜止設(shè)備的容器類：常壓容器(=0.1MPa )，壓力容器泵類：離心泵、螺旋泵、齒輪泵、隔膜泵、氣動

3、泵、多相混合泵等壓縮機(jī)：離心式壓縮機(jī)、往復(fù)式壓縮機(jī)、螺桿式壓縮機(jī)的原動機(jī)：燃?xì)馔钙剑?柴油引擎、雙燃料往復(fù)引擎、原油引擎、天燃?xì)庖娴儒仩t：供熱介質(zhì)鍋爐、蒸汽鍋爐等，四、海上油田機(jī)械設(shè)備按分類設(shè)備特性劃分的熱交換設(shè)備：殼牌和管片式換熱器、片式換熱器、蒸汽發(fā)生器等吊床：電機(jī)驅(qū)動吊床， 狄塞爾驅(qū)動吊床等其他設(shè)備：生產(chǎn)和生活污水處理設(shè)備、漂白水發(fā)生器、電解鍍銅裝置、風(fēng)機(jī)和空調(diào)等，五、海上油田主要機(jī)械設(shè)備介紹，(一)電站設(shè)備1，電站分類海上油田施工用電站，按其用途可分為主電站和緊急電站兩類。 海上油田施工用主電站，按其原動機(jī)類型分為燃?xì)馔钙诫娬?、狄塞爾往?fù)電站、原油往復(fù)電站、天燃?xì)馔鶑?fù)電站、低壓二燃料

4、往復(fù)電站、高壓多種燃料往復(fù)電站、蒸汽輪機(jī)電站等。 2、電站功能主電站：海上油田工程的心臟，為整個工程的生產(chǎn)和生活等設(shè)施提供電能，保證海上油田工程的正常、連續(xù)、安全生產(chǎn)。 緊急電站：專為緊急時的電氣負(fù)載而設(shè)計，緊急負(fù)載主要包括緊急照明、信號設(shè)備、內(nèi)部通訊設(shè)備、緊急消防泵群、甲板電動葫蘆起重機(jī)裝置(如有特定需要)等供電負(fù)載。 介紹了五、(一)電站設(shè)備燃?xì)馔钙桨l(fā)動機(jī)、三、電站原動機(jī)是燃?xì)馔钙桨l(fā)動機(jī)燃?xì)馔钙揭赃B續(xù)流動瓦斯氣體為工程科學(xué)的內(nèi)燃旋轉(zhuǎn)式熱能動力機(jī)械。 氣體在壓縮機(jī)內(nèi)被壓縮，被加熱在透平機(jī)膨脹工作，把熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。 燃?xì)馔钙接蓧嚎s機(jī)、燃燒室和透平機(jī)三個零配件和與之對應(yīng)的操縱系統(tǒng)和輔助設(shè)施組

5、成。 輸出的電力可以用于驅(qū)動發(fā)電機(jī)、泵、壓縮機(jī)、螺旋槳等各種負(fù)荷。 燃?xì)馔钙降墓ぷ髟矸譃殚_放循環(huán)和閉路循環(huán)兩種。 (1)燃?xì)馔钙椒诸惏垂こ炭茖W(xué)熱循環(huán)：開路循環(huán)，閉路循環(huán)用途：軍用和工業(yè)用。工業(yè)用一般有重型機(jī)械燃?xì)馔钙健?用在電站，驅(qū)動發(fā)電機(jī)。 一般為單軸結(jié)構(gòu)，具有運(yùn)行可靠、壽命長、維護(hù)方便、管理方便等優(yōu)點(diǎn)，但重量、尺寸大。 輕量燃?xì)馔钙剑阂院娇占夹g(shù)為化學(xué)基發(fā)展起來的工業(yè)用燃?xì)馔钙剑p量小型，可以撬開供應(yīng)，被廣泛用于驅(qū)動發(fā)電機(jī)、壓縮機(jī)、泵類等設(shè)備。 現(xiàn)在海上油田工程的主要電站主要采用這種機(jī)型。 航空重整燃?xì)馔钙剑夯九c輕量燃?xì)馔钙较嗤?，由于航空發(fā)動機(jī)重整，所以他的重量更輕，體積更小，但結(jié)構(gòu)比輕

6、量燃?xì)馔钙綀怨?，維護(hù)工作量也大，對燃料的質(zhì)量要求也比輕量燃?xì)馔钙絿?yán)格。 軸類別：單軸和分軸燃?xì)馔钙?、雙軸燃?xì)馔钙健⑷S燃?xì)馔钙健?海上平臺主要采用結(jié)構(gòu)簡單的單軸或雙軸燃?xì)馔钙健?(五) (一)電站設(shè)備-燃?xì)馔钙揭妫澹?一)電站設(shè)備-燃?xì)馔钙揭妫澹?一)電站設(shè)備-燃?xì)馔钙揭?，五?一)電站設(shè)備-燃?xì)馔钙揭妫?二)燃?xì)馔钙饺髽?gòu)成零配件概要燃?xì)馔钙接蓧嚎s機(jī)、燃燒室和透平機(jī)三大部件對應(yīng)的輔助系統(tǒng)和輔助設(shè)施組成。 (五)電站設(shè)備燃?xì)馔钙揭妫瑝嚎s機(jī)：利用旋轉(zhuǎn)的動葉工作，將轉(zhuǎn)子的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鲏毫蜔崮堋?燃燒室：將供給的燃料和從壓縮機(jī)輸送來的部門的高壓空氣混合，經(jīng)過等壓燃燒，最終與剩馀的

7、高壓空氣混合，形成高溫瓦斯氣體，進(jìn)入燃?xì)馔钙睫k事兒。 透平機(jī)：可分為軸流式和流出式，后者一般僅用于小電力燃?xì)馔钙健?海上油氣田工程主發(fā)電廠用燃?xì)馔钙街饕獮檩S流。 透平機(jī)由高壓汽輪機(jī)和動力透平機(jī)構(gòu)成。 前者的輸出用于驅(qū)動壓縮機(jī)，后者的輸出用于驅(qū)動機(jī)床(發(fā)電機(jī)、壓縮機(jī)、泵類等)。 透平機(jī)為多機(jī)軸流式水輪機(jī)，主要由動葉、靜葉、轉(zhuǎn)軸、向心軸承、吸氣道、排氣含壓器等組成。 接受從燃燒室流出的高溫瓦斯氣體，通過吸氣道流入透平機(jī)的流通部分，階段性地膨脹之后，通過排氣擴(kuò)散器排出。 (3)燃?xì)馔钙降闹饕涮紫到y(tǒng)和配套設(shè)施燃?xì)馔钙剑龎嚎s機(jī)、燃燒室和透平機(jī)三個基本零配件外，必須具備必要的配套系統(tǒng)和配套設(shè)施才能正常

8、使用。 參照下表。 五、(一)電站設(shè)備燃?xì)馔钙揭妫細(xì)馔钙街饕o助系統(tǒng)，五、(一)電站設(shè)備燃?xì)馔钙揭?，五?一)電站設(shè)備燃?xì)馔钙揭?，燃?xì)馔钙街饕o助系統(tǒng)，五、(一)電站設(shè)備燃?xì)馔钙揭妫細(xì)廨啓C(jī)主要輔助系統(tǒng)，五、(一) 電站設(shè)備燃?xì)馔钙揭?，燃?xì)馔钙街饕涮自O(shè)施(4)外置瓦斯氣體預(yù)處理裝置燃?xì)馔钙揭妫话阋筝p燃?xì)馔钙揭鏉M足特定要求，其要求包括：吸氣壓力： 2.0-3.0MPa(G )吸氣溫度：-40-70吸氣中的水分：碳?xì)浠衔锖退膲毫β饵c(diǎn)比吸氣溫度粒子的最大直徑在10um以下。 雙燃料轉(zhuǎn)換時間：一般為15-30s。 雙燃料轉(zhuǎn)換時，燃油系統(tǒng)的閥體和控制裝置等的操作需要花費(fèi)時間。

9、在瓦斯氣體變?yōu)榈胰麪柕膶?shí)例中，進(jìn)入發(fā)動機(jī)之前的總瓦斯氣體入口閥關(guān)閉后，為了保證燃料變換器針織面料的輸出連續(xù)，進(jìn)入發(fā)動機(jī)之前的瓦斯氣體箱的容積(包括系統(tǒng)中的管系容積)和一盞茶大小(如果單元的輸出大，則高度) 轉(zhuǎn)換時間越長，容積越大，相應(yīng)費(fèi)用越高，反之亦然。 (五)電站設(shè)備燃?xì)馔钙揭?，為了滿足上述要求，需要提供瓦斯氣體預(yù)處理裝置，進(jìn)行瓦斯氣體預(yù)處理。瓦斯氣體預(yù)處理裝置主要包括為了滿足燃?xì)馔钙降倪M(jìn)氣壓力的要求而根據(jù)外部瓦斯氣體系統(tǒng)的壓力狀況對進(jìn)口瓦斯氣體進(jìn)行增壓的包括天燃?xì)鈮嚎s單針織面料的天燃?xì)庀礈炱鞯龋M(jìn)行燃料氣體的除塵、除水等處理的天然氣加熱器和冷卻器等，調(diào)節(jié)天然氣的溫度的天然氣壓縮機(jī)的輔助系

10、統(tǒng)和設(shè)施(進(jìn)排氣) 上述設(shè)備一般組裝在撬開供應(yīng)上。 五、(一)電站設(shè)備-燃?xì)馔钙揭?，五?一)電站設(shè)備-燃?xì)馔钙揭?，蓬萊19-3一期工程FPSO (明珠號改造)，(四)燃?xì)馔钙诫娬驹O(shè)備的主要特點(diǎn)是輕量，體積小。 輕量燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電所巴的單位質(zhì)量約為6-9kg/kW，各種中速往復(fù)發(fā)電站尤針織面料的單位重量約為10-13kg/kW，蒸汽輪機(jī)設(shè)備(包括鍋爐)的單位重量約為50-60。 能撬開供應(yīng)，設(shè)置在石油氣田工地的工作量很少。 水、電、潤滑油的消耗量很少。 開放式循環(huán)燃?xì)馔钙交静挥盟?，電功耗也少，潤滑油消耗量也比往?fù)式內(nèi)燃機(jī)和透平機(jī)低。 自動化程度高，普洱茶控制、遠(yuǎn)程控制和集中控制方便，機(jī)房無

11、人駕駛方便。 容易消耗的零配件少，連續(xù)運(yùn)行可靠，容易維護(hù)的燃料主要是天燃?xì)?，排瓦斯氣體污染少。 輕量燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電所的有效率一般是27-32%； 各種往復(fù)機(jī)電站的效率為40-45%。 輕型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電所裝置只能燃燒天燃?xì)夂洼p狄塞爾等輕型燃料的往復(fù)機(jī)電站裝置可以使用天燃?xì)?、狄塞爾油、重質(zhì)燃料(原油和重油)等多種燃料。 五、(一)電廠設(shè)備-燃?xì)馔钙桨l(fā)動機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠的電力對環(huán)境條件敏感。 燃?xì)馔钙降念~定功率一般由ISO條件規(guī)定，變換為海上平臺環(huán)境條件(3.5例)下的現(xiàn)場功率時，推定其校正因數(shù)為0.8左右。 由于燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電所裝置的馀熱再利用燃?xì)馔钙綗嵝实停艧熲艧岣?，一般具備余熱回收裝置，能夠

12、用于天然氣田火力所用。 各類往復(fù)機(jī)電站裝置煙氣馀熱也可應(yīng)用于馀熱回收裝置，提供低壓蒸汽和零星開支溫水，但實(shí)現(xiàn)復(fù)雜。 根據(jù)原動機(jī)的不同，可以利用的馀熱量也不同，其他的熱效率越低，可以利用的熱量就越多。 一般來說，在利用馀熱時，燃?xì)馔钙胶屯鶑?fù)機(jī)電設(shè)備的總熱效率保持平衡，但燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電站的電能占1/3，熱能占2/3，往復(fù)機(jī)電發(fā)電廠的電能約占2/3，熱能占1/3 輕型燃?xì)馔钙匠商自O(shè)備的輸出單位電力的平均維護(hù)費(fèi)用比中速往復(fù)機(jī)電成套設(shè)備約低15-20%。 由于燃?xì)馔钙绞歉咚傩D(zhuǎn)機(jī)械，而且拾取，所以其振動比往復(fù)機(jī)低，噪音比中速往復(fù)機(jī)低。 五、(一)電站設(shè)備-燃?xì)馔钙揭?，五?一)電站設(shè)備-狄塞爾引擎，狄塞

13、爾引擎狄塞爾引擎主要應(yīng)用于平臺緊急電站的原動機(jī)。 (1)柴油引擎工作原理4周期柴油引擎工作周期柴油引擎的一個工作周期完成4周期，被稱為4周期柴油引擎。 五、(一)電站設(shè)備-狄塞爾發(fā)動機(jī)、第一沖程進(jìn)氣(進(jìn)氣)沖程。 在燃燒室燃燒燃料，在燃料進(jìn)入之前必須先打氣。 活塞從上死點(diǎn)下降，進(jìn)氣門a打開。 由于氣缸容積的增大，氣缸內(nèi)的壓力降低，在氣缸內(nèi)外的壓力差的作用下，新鮮空氣通過吸氣閥被吸入氣缸。 氣缸打開的時間節(jié)點(diǎn)可以由曲柄位置(即圖中的曲柄位置點(diǎn)1 )表示。 一般來說，進(jìn)氣門在活塞到達(dá)上死點(diǎn)之前打開，其關(guān)閉方法也延遲到下死點(diǎn)之后(點(diǎn)2 )。 曲柄角1-2 (斜線部)表示進(jìn)氣過程，約為220 -250

14、。 五、(一)電站設(shè)備狄塞爾發(fā)動機(jī)、第二行程壓縮行程。 柴油引擎從大氣吸入的空氣溫度低，為了使燃料能夠自己起火燃燒，必須使空氣保持一定的溫度。 通過壓縮吸入的空氣，可以使空氣一盞茶達(dá)到很高的溫度和壓力。由于柴油引擎的燃料因壓縮而起火，柴油引擎也被稱為壓燃式發(fā)動機(jī)。 空氣的壓縮過程在活塞在下死點(diǎn)上移，進(jìn)氣門關(guān)閉(點(diǎn)2 )到活塞到達(dá)上死點(diǎn)(點(diǎn)3 )之間進(jìn)行。 最初的行程吸入的新鮮空氣，通過這個行程的話，壓力會上升到3-6MPa，溫度會上升到600-700 (燃料的自燃溫度是500-600 )。 燃料在壓縮過程的后期(點(diǎn)3之前)通過噴油器c進(jìn)入汽缸，與汽缸內(nèi)的空氣混合，在高溫、高壓下自動點(diǎn)火燃燒。

15、這個過程主要包括壓縮過程，進(jìn)氣的延遲部分、燃料的噴射、燃料和空氣的混合過程、起火燃燒。 壓縮過程曲柄角2-3，約140-160。 五、(一)電站設(shè)備-狄塞爾發(fā)動機(jī)、第三沖程動作(燃燒和膨脹)沖程。 行程初期，由于燃料的強(qiáng)烈燃燒，汽缸內(nèi)的壓力溫度急劇上升，壓力達(dá)到5-8MPa，溫度達(dá)到1400-1800以上。 高溫、高壓的瓦斯氣體(工質(zhì))膨脹，推動活塞辦事兒。 活塞向下按壓時，氣缸的容積變大，壓力開始下降。 在約上止點(diǎn)后，在4.0 (點(diǎn)4 )，燃燒基本結(jié)束。 膨脹完成后，氣體壓強(qiáng)力下降到0.25-0.45MPa，溫度下降到600-700。 由于排氣閥在下死點(diǎn)前(點(diǎn)5 )打開，所以在該行程的末期開

16、始排氣過程。 辦事兒過程的曲柄角是3-4-5。 五、(一)電站設(shè)備-狄塞爾發(fā)動機(jī)、第四沖程排氣行程。 膨脹結(jié)束后，必須排出排氣瓦斯氣體，保證新鮮空氣再次進(jìn)入。 在動作行程的末期排氣閥b打開時，活塞還在下降，排氣瓦斯氣體通過氣缸內(nèi)外的壓力差從排氣閥排出。 活塞從下死點(diǎn)上升時，排氣瓦斯氣體被活塞從氣缸中推出，此時的排氣過程比大氣壓強(qiáng)(約1.05-1.1atm )高，在幾乎沒有變化的狀態(tài)下進(jìn)行。 排氣閥在下死點(diǎn)前(點(diǎn)5 )打開，在上死點(diǎn)(點(diǎn)6 )延遲關(guān)閉，排氣過程曲軸角5-6。 經(jīng)過上述四個行程，柴油引擎完成了一個工作周期。 活塞繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時，另一個新的循環(huán)按相同的順序重復(fù)。 五、(一)電站設(shè)備柴油引

17、擎，四沖程柴油引擎每完成一個工作周期，曲軸轉(zhuǎn)動兩次，活塞上下運(yùn)動四次。 各作業(yè)周期中只有第三個行程(作業(yè)行程)在工作。 在這個過程中，完成了燃料從化學(xué)能變?yōu)闊崮?，再從熱能變?yōu)闄C(jī)械能的兩次能量轉(zhuǎn)化，其他三個過程都需要服務(wù)于工作過程，從外部供給能量。 在柴油引擎成為多汽缸時，吸氣、壓縮、排氣行程的能量由其他工作中的汽缸供給，若是單汽缸柴油引擎則由飛輪供給(在飛輪工作行程時，柴油引擎使他加速旋轉(zhuǎn)，利用飛輪的慣性使柴油引擎完成其他3個行程)。 2周期柴油引擎的工作周期2周期柴油引擎以2周期完成工作周期。 也就是說，保留兩個辦事兒所需的壓縮和膨脹行程，消除消耗輔助功能的進(jìn)氣和排氣行程。 吸氣和排氣在壓縮

18、行程的開始和膨脹行程的結(jié)束進(jìn)行，新鮮空氣由專用的掃氣泵供給，將空氣壓入汽缸，燃燒后的排氣瓦斯氣體的一部分自由排出，排氣瓦斯氣體在掃氣口打開后，由新鮮空氣從汽缸排出的過程稱為換氣過程，掃氣過程也稱為換氣過程2循環(huán)柴油引擎根據(jù)其換氣方式，可以分為多種形式，但無論哪種換氣方式，其工作原理基本相同。 (一)電站設(shè)備柴油引擎，直流掃氣二循環(huán)柴油引擎的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，氣缸蓋只有排氣閥，沒有吸氣閥，新鮮空氣通過柴油引擎附帶的掃氣泵(一般是羅茨泵)從氣缸下部的一個旋轉(zhuǎn)掃氣口進(jìn)入，而氣缸內(nèi)的瓦斯氣體流動方向是一直線方向五、(一)電站設(shè)備狄塞爾發(fā)動機(jī)，第一沖掃和壓縮。在活塞從下死點(diǎn)向上移動，活塞遮擋掃氣口之前，新鮮空氣通過掃氣口注入汽缸時，汽缸內(nèi)的殘存排氣瓦斯氣體被新鮮空氣從排氣閥推出，活塞持續(xù)上升，遮擋掃氣口后，排氣閥也大致關(guān)閉云同步，汽缸內(nèi)的空五、(一)電站設(shè)備-狄塞爾發(fā)動機(jī)、第二沖程燃燒、膨脹及排氣。 活塞在燃燒瓦斯氣體的高壓下下降，到排氣閥打開