海洋石油平台平面布置设计研究论文_赵航

海洋石油平台平面布置设计研究论文_赵航

海洋石油工程股份有限公司 天津市 300452

摘要:随着社会的发展与进步,重视海洋石油生产平台平面布置设计原则对于现实生活中具有重要的意义。本文主要介绍海洋石油生产平台平面布置设计原则的有关内容。

关键词:海洋;石油生产平台;平面布置;设计原则

引言

本文简要地介绍海洋石油生产平台平面布置设计的一般原则,并根据有关油田的设计经验,对海洋石油平台平面布置设计的基础、平台甲板的概念和平台区域的划分及设备的布呈等方面,提出了一些值得注意的问题。本文对合理布置平台设备、压缩平台面积和降低工程造价,具有一定的参考价值。

一、海洋石油生产平台的概述

海洋石油生产平台是一个远离陆地的海上油气处理厂。在这个处理厂内,不仅有油气生产设备、机械转动设备,还居住有操作设备的人员。因此,在进行平台平面布置设计时要考虑到许多因素。

首先,应考虑的是安全和防止环境污染,包括: (1)保护人员的生命安全;(2)尽可能降低灾害性事故发生的可能性;(3)事故发生后,尽可能减轻事故的后果;(4)保护设备、财产,保护环境。

人员的安全,不仅要保证人员安全地操作、维修,而且要保证在平台发生事故时,操作者能安全地、迅速地逃离现场或脱离平台。

保护设备也是一个很重要的方面。例如在正常或非正常情况下,能释放设备里可燃烧的天然气和原油,隔绝火灾对其它设备的影响等。

其次应考虑满足平台的生产要求。如设备和设备之间应留有足够的操作、维修空间,使生产能安全地、高效率地进行。空间的利用不仅要考虑操作的方便,而且要考虑经济、合理.在允许的范围内,尽可能地节约平台空间。另外,布置合理,减少投资,便于施工、吊装,也是应考虑的因素。

平面布置应当遵守政府的有关法规、章程,国际上最新的标准、规范,以及业主的要求,平台入级和第三方检验的要求等,还应当满足API RP 2G《海上建筑物上生产设施的推荐作法》的有关规定。

二、平面布置设计原则

平台布置要考虑多种因素.首先根据环境条件和爆炸性混合气体存在的危险性将平台分为若干区域,然后在区域内布置设备。在各个区域内,设备与设备之间应留有一定的空间以保证安全操作和维修。整个平台还要考虑人员的安全,留有安全逃生通道及安装救生设备。另外还应当从整体上考虑各设备之间的互相影响。如火炬臂、吊机、通讯设备对直升飞机起落的影响,吊机操作时对火炬臂、通讯设施的影响等。平台设备布置要有利于生产流向,合理布置,节约面积,缩短配管距离。

2.1平台区域划分

平台可分为综合平台和单一功能平台。按平台的规模来分,又可分为大型平台和中/小型平台。

平台的大小不同,其布置方法也有所不同。对任何一个生产/生活平台来说,在考虑平台布置时,可将平台分为以下几个区域:<1)井口区;(2)油气分离和生产处理区;(3)公用设备区;(4)动力和其它辅助设备区;(5)生活区;(6)直升飞机甲板区。

小型生产/生活平台,又可分为三层甲板,即上层申板、中层甲板和下层甲板。中层甲板考虑放井口和工艺设备,下层甲板放公用和辅助设备,上层甲板为生活楼,楼顶为直升飞机甲板。每层甲板都有排放管汇,用于排放滋流液、冲洗水及雨水等。

2.2平台区域划分的原则

平台区域划分的原则是根据爆炸性混合气体存在的危险性来划分的。根据API RP 500 B和ZC标准,平台区域可分为危险区和非危险区。危险区又可分为O类、1类及2类危险区.根据ZC标准,危险区划分如下:

0类危险区0类危险区是指连续或长期存在爆炸性混合气体的区域.

1类危险区1类危险区是指在正常生产中可能产生或积聚爆炸性混合气体的区域。

2类危险区 2类危险区是指有可能短时间产生或积聚爆炸性混合气体的区域。

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一般来说,井口区可划为1类危险区,油气分离和生产处理设备可划为2类危险区;公用设备(除然料气结合点外)动力及其它辅助设备可划为非危险区,生活区、直升飞机甲扳应放在非危险区。

一般情况下,危险区和非危险区要用防火墙分隔。防火墙是用于隔绝火焰的蔓延及减少火区喷淋面积。防火墙是用中间带不可嫩的隔热夹层的钢板组成的。所以防火墙不仅要求耐高温、防烟,而且要求有足够的强度。如CLASS A-60的防火墙要求的强度高于CLASS B,并且要求非受火面的平均温度不能超过140℃的起始着火温度,同时耐火时间为60分钟,或者非受火面任何一点的温度不能超过180℃的起始着火温度。

三、平台设备布置

设备布置应进行整体考虑。各设备之间应留有一定的空间,既要满足操作、维修的需要,又要提供安全逃生通道,另外还应兼顾管网走向、电缆托架、HVAC管系以及通讯电缆等。设备布置应注意以下几点:

(1)考虑操作、维修空间

①起吊空间,包括吊机通道,起落架空间,货物起吊孔,设备堆放场。

②维修空间,包括换热器等设备盘管的抽换,板式换热器的清洗,消防枪的移动,泵、电机的更换,设备大修,人孔吊架,堆放场地附近移动空间。

③操作,包括阀门操作,仪表能见性,消耗品的更换,巡回检查通道,噪音防护罩。

④逃生,包括易于直接逃到安全区域和救生艇集散地,担架进出通道,封闭区域的逃生路线。

⑤消防及应急措施,包括喷淋嘴到被消防设备的净空,消防水龙通道,消防设备放置点的通道,从消防炮到被消防设备的视线。

(2)荷载集中的区域应有足够的支撑。

(3)对有可能出现机械事故的设备,其位置应予以特别考虑。

(4)应急通道可做为正常操作通道布置于每层甲板的四周,并能清楚地、直接地、安全地到达救生艇集散地。

(5)应考虑临时设备的吊装要求及将来设备的预留空间、吊装要求。

(6)穿甲板的高大设备,如脱氧塔的布里应有利于吊装维修。

(7)重量较大的设备,应考虑布置于甲板轴线内或主支承结构附近,以利优化甲板结构,减少结构及建造投资。

四、安全保护设施的设置

安全保护设施包括被动保护设施和积极保护设施。被动保护设施如:防火墙、通风、区域划分、防火漆等。危险区的结构钢要求采取必要的保护措施,如涂防火漆、喷淋等。对高压大型容器的支撑也应保护,如喷淋、耐火支座等。积极保护设施分为固定的和可移动的消防系统两种,包括消防泵、水喷淋系统、泡沫系统、HALON系统、消防炮、水龙带、干粉等。

在平台上至少应设两台海水消防泵,其中一台为柴油机驱动。每台都应满足一个最大火区的消防要求。电动消防泵也可兼做为备用公用海水提升泵。HALON系统用于装有电气、仪控设备的封闭房间内,可自动操作和手动操作。当HALON启动时,要关闭通风系统,关闭日窗、人员要撤离现场。

结束语

综上所述,平面布置的基本步骤是:在得到基础资料并作了一定的准备工作后,根据环境条件,并综合考虑其它因素,确定平台方位、高度,然后考虑爆炸性混合气体存在的危险性,将平台分为若干区域,进行设备布置。

参考文献

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[4]聂炳林,张剑波,林波. 海洋石油平台自控仪表系统的安全设计[J]. 石油工程建设,2003,03:23-24+35-6.

论文作者:赵航

论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期

论文发表时间:2017/9/18

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