海洋平台模块钻机管排规划设计

2015-08-15杜志胜马超张发中海油能源发展装备技术有限公司工程设计研发中心天津300452

化工管理 2015年17期

杜志胜马超张发（中海油能源发展装备技术有限公司工程设计研发中心，天津 300452）

海洋平台模块钻机主要由钻井设备模块（以下简称DES）、钻井支持模块（以下简称DSM）、散料灰罐组成[1]。DSM一般分为上、中、下三层甲板，主要包括泥浆泵房、散料间、空气压缩机间、柴油发电机间、电气房间和其他房间等。DES一般分为钻台面、上滑移底座甲板、固控设备甲板和下滑移底座甲板四层甲板，主要包括井架、钻台面设备、井控装置、液压站及液压滑移装置、固控系统、拖链等。由于海上平台空间及吊装资源的限制，海洋模块钻机的设计越来越趋向于集约化、轻型化、模块化及数字化[2]。海洋模块钻机空间利用率要求不断提高，管线在满足设计规范的前提下就必须尽可能集中布置，形成管排，最终在模块钻机狭小的空间内完成管线的布置方案。因此，对整个模块钻机的管排进行合理规划，是模块钻机管线布置成败的关键，也是海洋模块钻机更加集约化的基础。

1 接口管排规划

海洋模块钻机与海洋平台接口管线的特点是数量庞大、大尺寸管线多、安装空间狭小且必须集中布置。因此，接口管线在设计时应首先考虑布置为管排。在规划此管排时应综合考虑模块钻机管线的布置及平台管线的布置。

一般接口管线被设计为两个立管管排布置在模块钻机DSM模块南北两侧。由于管排接口位置不得位于平台的电气房间正上方，因此管排的首选位置是在平台各类通道正上方，其次是平台某些高度较低的设备正上方。同时管排应布置在平台甲板结构梁格内，避免与平台主结构梁发生碰撞。

2 DSM管排规划

2.1 DSM下层甲板管排规划

DSM下层甲板的管线主要用户为发电机、空压机、消防软管站和公用站等。根据下层甲板各设备的布置，各系统管线经过泥浆泵房到达各用户是最优途径。泥浆泵房主要设备包括高压泥浆泵、灌注泵和混合泵[3]，考虑到泥浆泵房管线的布置及设备维修要求，各系统管线集中布置在泥浆泵房逃生通道上方空间，设计为管排非常合理。

此管排管线多数来自于接口管排，因此泥浆泵房的管排需从泥浆泵房外南北两侧延长至接口立管管排，即在南北两侧接口管排间设计出一个途径泥浆泵房的C字形水平管排。C字形管排应高于逃生通道且低于电气、仪表桥架，同时应避开泥浆泵房通风风机。

2.2 DSM中层甲板管排规划

DSM中层甲板的管线主要用户为泥浆池、南北向拖链、消防软管站和公用站等。根据管线数量、尺寸和走向，应在泥浆池上方设计两个管排。其中为南北向拖链、消防软管站和公用站输送流体的管线集中布置在泥浆池通道正上方，设计为水平方向的管排；泥浆池的配料管线紧靠泥浆池一侧墙壁自下而上排列，设计为垂直方向的管排。水平管排布置高于逃生通道且低于电气、仪表桥架；垂直管排应不影响泥浆搅拌器、旋塞阀操作及泥浆池人孔的正常开启。

3 DES管排规划

3.1 东西向拖链管排规划

东西向拖链进出口的管线设计为管排从而进行合理规划。东西向拖链进口的管线均由DSM南北向拖链引出，因此在南北向拖链至东西向拖链间的管线设计成管排。由于南北向拖链出口与东西向拖链进口分别位于DES不同层甲板，两拖链间的管排由一段水平管排和一段立管管排构成，在空间上形成一个L形管排。

3.2 钻台面下管排规划

DES钻台面甲板下的管线主要有消防水、海水、淡水、仪表气、液压油、排放等系统管线，其主要用户为主绞车、井口液压工具、消防软管站和公用站等。钻台面与上滑移底座层高较低，可用于布置管线的空间极为有限。因此钻台面下的管线必须设计为管排。由于钻台面南北两侧各设有一个公用站，钻台面下的管排由东西向拖链出口引出，横跨钻台面下两个滑道梁后延伸至钻台面另一侧的某一位置。钻台面下管排通常始于钻台面司钻房下而终止于钻台面立管管汇下，形成一个C字形管排。