天然氣海洋平臺上，為維持正常生產(chǎn)作業(yè)及平臺常駐人員日常生活，需要較大的用水量。由于平臺距離陸地較遠，通常有幾十到幾百公里不等，難以將大量淡水運至平臺。在平臺上，除海洋平臺工作人員生活用水外，其他涉及生產(chǎn)用水通常使用海水代替。海洋平臺金屬管轉(zhuǎn)子流量計是通過海水提升泵將海水輸送至海水管路，再通過閥門控制供給各單元使用，主要包括工藝介質(zhì)冷卻、發(fā)電機組冷卻、甲板沖洗、海水淡化、生活樓衛(wèi)生單元沖洗、公用站等裝置及設(shè)施，金屬管轉(zhuǎn)子流量計流量需根據(jù)各單元的海水需求量進行測算。金屬管轉(zhuǎn)子流量計調(diào)試工作是保障金屬管轉(zhuǎn)子流量計能否正常運行的關(guān)鍵一環(huán)，調(diào)試時先進行海水提升泵的單機調(diào)試，待海水提升泵各項性能符合設(shè)計要求后，再進行整個海水管網(wǎng)的系統(tǒng)調(diào)試。

 

1金屬管轉(zhuǎn)子流量計流量測算

在天然氣平臺上，金屬管轉(zhuǎn)子流量計是公用系統(tǒng)中的重要組成部分，不僅在維持正常生產(chǎn)作業(yè)及平臺常駐人員日常生活中起重要作用，也是平臺消防系統(tǒng)管網(wǎng)壓力的保障。國內(nèi)平臺金屬管轉(zhuǎn)子流量計常用材質(zhì)有銅鎳管、玻璃鋼管、雙相鋼管、不銹鋼管等[1-4]，金屬管轉(zhuǎn)子流量計供給用戶很多，但主要用于工藝冷卻裝置和發(fā)電機組冷卻，工藝冷卻和發(fā)電機組冷卻裝置屬于海水持續(xù)不間斷用戶，其余如甲板沖洗、次氯酸鈉發(fā)生裝置、海水淡化裝置、生活樓衛(wèi)生單元沖洗、自動反沖洗裝置等，均屬于海水間斷用戶[5]。金屬管轉(zhuǎn)子流量計工藝流程如圖 1所示。

 

 

 

1.1 工藝冷卻用水

天然氣平臺工藝處理過程中，天然氣需要做降溫處理，用低溫海水與天然氣通過換熱器進行熱交換，是一種非常廉價的處理方式。海水的流率與需要處理的換熱量、海水進出口溫差及海水比熱容有關(guān)，換熱量通過物料及熱量平衡模擬測算得出。

 

 

1.2發(fā)電機組冷卻用水

天然氣平臺上，發(fā)電機組一般包括燃氣發(fā)電機、應(yīng)急發(fā)電機和備用柴油發(fā)電機。發(fā)電機組由缸套冷卻水進行冷卻，缸套冷卻水通過與外部循環(huán)介質(zhì)進行熱交換，使溫度保持在一定范圍值內(nèi)。不同發(fā)電機缸套冷卻水冷卻方式有所不同，應(yīng)急發(fā)電機組通常采用風冷冷卻，備用柴油發(fā)電機和燃氣發(fā)電機采用海水冷卻[6]。海水用量通常由廠家提供，如未提供，可根據(jù)平臺上所需發(fā)電機的功率進行估算，通常每千瓦所需的冷卻海水量為0.0436~0.0462m3/h[7]。以麗水36-1海洋平臺為例，該平臺位于東海海域，水深84.1m，為天然氣中心平臺，配備生活樓，天然氣設(shè)計處理量為120×104m3/d（20℃，一個標準大氣壓），正常運行生產(chǎn)時，平臺電力由燃氣發(fā)電機組供給，燃氣發(fā)電機組額定功率為1100kW，可測算出所需海水量約為48m3/h。

 

1.3甲板沖洗及其他用水

由于每個平臺處理量有所不同，在設(shè)計時海水用量會有差異。通常甲板沖洗的流率設(shè)計為10~20m3/h，其他用戶包括海水淡化、自動反沖洗裝置、次氯酸鈉發(fā)生器、污水處理裝置等，用水量較小。

金屬管轉(zhuǎn)子流量計的流量，需要根據(jù)用水情況測算出較大用水量和較小用水量。

 

2金屬管轉(zhuǎn)子流量計調(diào)試

金屬管轉(zhuǎn)子流量計調(diào)試通常在海上完成，先進行海水提升泵的單機調(diào)試，確認海水提升泵各項性能參數(shù)符合設(shè)計要求后，再進行整個金屬管轉(zhuǎn)子流量計管網(wǎng)調(diào)試[8]。金屬管轉(zhuǎn)子流量計排海管線有常開和常閉兩條管線：常開管線上有壓力控制閥PV，通過金屬管轉(zhuǎn)子流量計管網(wǎng)壓力變送器PT信號反饋自動調(diào)節(jié)閥門開度大小，保證管網(wǎng)壓力始終處于設(shè)定值；常閉管線上有手動截止閥，留作備用。

2.1海水提升泵單機調(diào)試

海水提升泵單機調(diào)試時，為提高工效，所有海水不進入海水管網(wǎng)，通過排海管線排放至海中；為保持海水提升泵出口壓力穩(wěn)定，壓力控制閥PV始終處于關(guān)閉狀態(tài)，通過手動調(diào)節(jié)手動截止閥開度調(diào)節(jié)泵出口壓力。排海管線流程如圖2所示。

 

 

單機調(diào)試前需召開工作安全分析會，明確調(diào)試中存在的各項風險及安全措施，并準備調(diào)試過程中需要的各種工機具，主要包括兆歐表、萬用表、鉗形電流表、振動儀、噪音儀、紅外線測溫儀、活動扳手等。

正式調(diào)試時主要進行外觀檢查、功能測試、啟動測試和運行測試。

（1）外觀檢查。外觀檢查有些工作需要在海水提升泵安裝之前進行，包括電動機冷卻液加注以及泵軸對中等；其他檢查項在安裝完成后進行，包括海水提升泵的銘牌和證書齊全，泵的旋轉(zhuǎn)方向正確，管線安裝符合圖紙要求，螺栓緊固可靠，接地正確，次氯酸鈉管線安裝正確，電纜接線正確，供電電壓正常等。

（2）功能測試。功能測試包括海水提升泵控制面板上所有按鈕及指示燈的功能測試，以及海水提升泵至中控的信號指示測試�？刂泼姘迳系闹甘疽话惆▎�、停止和錯誤三種，在不啟動海水提升泵的情況下，可通過模擬信號測試完成。

（3）啟動測試。測試之前，通常將海水排放管路旁路上的截止閥調(diào)節(jié)至1/4開度左右，進行點動測試，確認海水提升泵可正常運轉(zhuǎn)后再進行啟動測試。通過控制面板啟動海水提升泵，確認運轉(zhuǎn)正常，并測試啟動電流和啟動電壓。

（4）運行測試。將海水排放管路旁路上的截止閥調(diào)節(jié)至1/4開度，啟動海水提升泵，確保海水提升泵運行穩(wěn)定，確認管路無泄漏后通過調(diào)節(jié)排海管路截止閥開度來控制流量，分別在額定流量50%、100%、110%的狀況下運行15、60、15min，流量可通過排海管路流量計讀出，記錄每種工況下海水提升泵的出口壓力、電流、電壓、振動等參數(shù)。

 

2.2系統(tǒng)調(diào)試

（1）準備階段。在金屬管轉(zhuǎn)子流量計調(diào)試之前，應(yīng)保證海水提升泵、自動反沖洗濾器等設(shè)備已經(jīng)調(diào)試完成，并且金屬管轉(zhuǎn)子流量計無泄漏。為提高工效，在調(diào)試開始前通過臨時管線將壓縮空氣接入金屬管轉(zhuǎn)子流量計，進行低壓氣密檢查以快速發(fā)現(xiàn)漏點并進行整改，將調(diào)試時海水泄漏風險降至較低。正式調(diào)試時，關(guān)閉排海管路旁路閥門，同時打開排海管路壓力控制閥，使用壓力控制閥調(diào)節(jié)管網(wǎng)壓力；確保金屬管轉(zhuǎn)子流量計各個分支的閥門關(guān)閉；確保金屬管轉(zhuǎn)子流量計的管線、閥門等安裝正確，并與設(shè)計圖紙一致。

（2）調(diào)試階段。啟動海水提升泵，確保海水提升泵運轉(zhuǎn)正常，使壓力穩(wěn)定在設(shè)計壓力值；緩慢打開進入自動反沖洗濾器的閥門，使海水進入金屬管轉(zhuǎn)子流量計管路，確認海水管路充滿、壓力穩(wěn)定且無泄漏后分別緩慢打開金屬管轉(zhuǎn)子流量計至各個分支的閥門，確保無泄漏。在調(diào)試過程中記錄海水提升泵的出口壓力、電流、電壓、振動等參數(shù)。

 

3金屬管轉(zhuǎn)子流量計調(diào)試常見問題分析

3.1海水提升泵電動機絕緣低

在測量海水提升泵電動機時，經(jīng)常會出現(xiàn)絕緣過低的情況，主要因為海水提升泵的安裝是在海上完成，由于海上濕度較大，電纜接頭纏繞的絕緣膠帶受潮或控制柜受潮所致。為避免絕緣過低情況，在安裝過程中應(yīng)注意防潮保護，安裝后及時關(guān)閉控制柜。

 

3.2出水量小

調(diào)試過程中，海水提升泵啟動后，有時會出現(xiàn)出水量極小甚至不出水的情況，通常是由于相序接反，電動機反轉(zhuǎn)造成的。泵反轉(zhuǎn)時，也會有極少量的水流出，但出口壓力很小。因此，在安裝過程中，不僅要重視電纜的保護，也要嚴格按照圖紙接線，在泵啟動之前做好相序檢查。

 

3.3局部泄漏

金屬管轉(zhuǎn)子流量計調(diào)試時，常常出現(xiàn)局部泄漏，泄漏點主要集中在閥門、盲板、儀表安裝處。在調(diào)試之前應(yīng)細致檢查整個系統(tǒng)，特別是螺栓是否緊固到位，使用壓縮空氣進行低壓氣密測試，將液體泄漏可能性降至較低。在系統(tǒng)調(diào)試時應(yīng)緩慢打開進入海水管網(wǎng)的閥門，如出現(xiàn)泄漏及時關(guān)閉并解決。

 

3.4排海管路振動較大

海水提升泵抽出的海水，一部分進入海水管網(wǎng)，另一部分通過排海管線排放至海中。排海管路材質(zhì)通常為玻璃鋼，雖然玻璃鋼管線具有耐腐蝕、耐沖刷、抗老化、質(zhì)量輕等優(yōu)點，但承受壓力較低，且施工工藝復雜[9-10]。由于排海的水量比較大，對排海管路的沖擊很大，設(shè)計時通常在排海管路水平段使用2個止推支架，垂直段使用1個導向支架，但導向支架對管路的固定作用較小，導致排海管線振動較大，容易損壞。為減小排海管路振動幅度，建議在水平管路上再增加1個止推支架，提高固定作用，或者將排海管路的材質(zhì)設(shè)計為銅鎳管，提高機械強度。

 

4結(jié)束語

金屬管轉(zhuǎn)子流量計流量的測算依據(jù)是各單元的用水量，主要有工藝冷卻、發(fā)電機組冷卻、甲板沖洗、衛(wèi)生單元沖洗、殺菌裝置、海水淡化裝置、自動反沖洗裝置等，工藝冷卻和發(fā)電機冷卻用水量較大，可分別依據(jù)平臺換熱量和功率指標測算得到，其余裝置用水量較小。金屬管轉(zhuǎn)子流量計的調(diào)試設(shè)備主要是海水提升泵，單機調(diào)試時所有海水不進入海水管網(wǎng)，壓力控制閥始終處于關(guān)閉狀態(tài)，通過調(diào)節(jié)手動截止閥開度完成單機調(diào)試。在金屬管轉(zhuǎn)子流量計調(diào)試前，通過臨時管線將壓縮空氣接入金屬管轉(zhuǎn)子流量計，進行低壓氣密檢查可快速發(fā)現(xiàn)漏點，提高工作效率。