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海洋石油111FPSO内部培训STP(单点)系统主讲人：陈思武20150926中国海洋南海西部石油公司深圳油服公司一、番禺油田简介和概述番禺4-2/5-1油田是由丹文能源中国有限公司、BURLINGTON能源中国有限公司和中国海洋石油总公司联合开发，丹文能源中国有限公司当作业者的一个油田。番禺4-2油田位于南中国海珠江口盆地，香港以南200公里，番禺5-1油田位于4-2油田以东18.4公里。番禺4-2油田水深大约为97m,番禺5-1油田水深大约为110m。番禺4-2/5-1油田共包括两座固定式井口平台和一条浮式、生产、储存和外输油轮（FPSO）,海洋石油111FPSO位于两井口平台的正中间，FPSO与井口平台之间通过一条海底油管（内直径12″，外直径16″）、一条电缆和一条光缆进行井液、电能和通讯传输。番禺4-2井口平台位于东经251°731.20′，北纬2307°154.90′；番禺5-1井口平台位于东经269°718.09′，北纬2307°560.03′；FPSO位于东经261°093.78′，北纬2307°333.52′。详细的视图见图1番禺油田地理位置图和图二油田安装位置图KITCHENAREASBLOCK16/0250%WIBLOCK15/3450%WIBLOCK15/3550%WIBLOCK26/3550%WIBLOCK27/10(ContractPending)SHEKOUDevonChinaOfficeHONGKONGPEOPLE'SREPUBLICOFCHINA15/23-SHELL16/08-CACT16/19-ACT15/12-SHELL15/24SHELL26/06BURLINGTON15/23-SHELL16/19-ACT15/12-SHELL15/24SHELLPY4-2Discovery-April1998PY5-1Discovery-Oct.1999PEARLRIVERMOUTHBASINBLOCK28/32-OPENBLOCK28/32-OPENBLOCK29/19-OPENBLOCK29/19-OPEN1:2100000BLOCK16/0550%WI图二：番禺油田地理位置图图二：番禺油田平面布置图TURRETMOOREDFPSOPANYU4-2PANYU5-112IN16PIPELINEAPPROX9.2km12IN16PIPELINEAPPROX9.2kmSUBSEAPOWERCABLESUBSEAPOWERCABLE二、单点系泊系统番禺油田目前共铺设有两条油气水混输双层保温管线，分别为番禺4-2和5-1油田的井液输送到FPSO上提供通道。两条海管内管均为12〞，外管均为16〞，番禺4-2/5-1至FPSO管线长均为9.0km。两条海管内外管之间设有保温层，外管设有涂层保护和浮筒增加软管的浮力。海管与FPSO的连接是通过单点系泊处的旋转头来实现的。2.1、单点系泊系统组成2.1.1系统简番禺油田转塔式单点系泊是由挪威APL公司设计的永久式系泊系统。按番禺海域百年一遇的海况条件及浮式生产储油轮不解脱的极端工况下进行设计。经挪威APL公司及上海外高桥造船有限公司等进行建造而成。其直接功能一是系泊浮式生产储油轮，使储油轮以单点为轴随风、水流而转动；二是通过单点的转接，从井口平台流经海管的原油被输送到油轮，而油轮的电源通过海底电缆传输到两座井口平台供生产和生活用，同时通过单点的光纤通讯滑环和海底光缆实现FPSO与井口平台的信息传输。2.1.2系统组成整个单点由系泊系统包括吸力锚、锚链、沉箱、浮筒、单点、液压操作系统、通风及消防等系统组成。其中液压操作系统分两个液压控制单元：一个主液压站单元，负责给旋转接头的原油滑环密封部充压，使密封部对原油滑环内的腔室起密封作用。另一是副液压站单元，其作用是向单点动设备提供液压动力源，即机械锁紧装置、回接大绞车、污水泵、充水阀及开关舱盖的液压臂等，同时通过这一液压源，对原油进口的关停阀进行有效的控制操作。A:系泊系统根据法国船级社的规范进行设计,分别对生存、外输以及破损工况进行校核。系泊系统是采用3×3链/缆组合系泊方案。每链/缆的最大承受拉力可达1700吨，同时，为了增加系统的恢复力，其中有一拖地链段采用成组配重设计，以增加系泊腿的水下重量及系统的恢复力。每一条锚链的死端是通过吸力锚来固定在海底，在每一条锚链的中部还有一个沉箱式浮筒，用来分担锚链在水中的重量，减少锚链对单点浮筒的作用力。B:旋转头总成旋转头总成是关键的设备。它是分别由原油转换滑环、电旋转（电滑环）、光纤通讯滑环、公用液压源和放气管线旋转头以及配套液压控制系统组成。C:原油滑环原油从井口平台流经两条海底油管线到达单点下的海底基座，分别经海底阀后与软管联接到单点浮筒内的12″油管上，经过ESD阀和限流阀后到达原油滑环，经滑环出来后的原油通过两条12″的输油管道与储油轮入口端相联接，进入生产处理模块进行处理。滑环上设有内外两组液压油封装置，以确保其正常操作下不向外泄油。滑环上轴承的润滑及原油输送过程的密封均由油压密封装置实现，它是由主液压站控制，该液压站即使在停电的情况下，内外两道密封圈仍可依靠其内设的贮能器维持系统的油压，保持原油滑环不泄漏。D:电旋转头（电滑环）*下面重点给大家介绍一下单点系统电滑环番禺5-1/4-2变压器简介江苏伯乐达变压器厂生产的PSCD-12500干式变压器,其电压变压比及联接组别分别为6.3KV/15.2kVYNd11，其额定输入电压为6.3KV，额定输出电压为15.2KV，容量为12500KVA。高压开关柜配电系统简介。海洋石油111FPSO油轮的中/高压开关柜采用的是上海通用电气广电有限公司生产的铠装移开式交流金属封闭开关柜，防护等级为IP32。FPSO的配电系统是三相不接地系统，发电机、变压器开关的所有合闸电源由该开关的进线端提供，母联开关的合闸电源可选择两边母线的PT电源。所有跳闸回路电源由UPS电源提供,多功能保护继电器的控制电源也由UPS电源提供。高压开关柜所用的真空断路器额定电压为15KV，中压开关柜所用的真空断路器的额定电压为12KV,额定分断电流为25KA，额定电流为1250A，机械寿命为30000次，合闸系统为马达—弹簧储能传动机构，可以电动储能和手动储能两种。电力输送简介主机发出的6.3KV中压电通过VCB7/10输送到两台高压变压器FPSO-TR-7142/7151变压为15.2KV高压电，再通过VCB15/16到母排HVMSB-2，再通过VCB17/19输送到单点接线箱，每路电源使用的电缆是两根额定电压为18/30KV的3×150平方毫米高压电缆，再通过3-185平方毫米电缆连接到电滑环。15.2KV的高压电从电滑环通过两根9000米3×400平方毫米的高压防水电缆分别连接到两个平台。单点电滑环介绍电滑环是用于从固定的设备部件将电能传送到可转动的部件上的设备，象回转式吊车也用到电滑环设备。我们油轮上使用的电滑环固定部分与电滑环内部的圆柱连接，可移动的部分与船体连接。由于电滑环所连接的圆柱是以船的运动为固定轴，所以电滑环的转动就基于船的运动。电滑环装置有两组、每组三线的15.2KV高压电缆和三组低压二线的220V电缆以及接地线组成。来自油轮的15.2KV的两组、每组三线的电源通过滑环转到海缆后传输到平台供平台配电使用。而低压电缆通过滑环后的作用是给每组高压电缆的接线盒加热，保证接线盒内部的干燥，还有一组用来给排放柜加热。地线是在意外漏电的情况下用来释放电能，起过安全保护的作用。E:液压源旋转头它作为液压源的通道，该液压来自于副液压站单元，通过旋转头的转换后到达舱底，提供液压动力控制或操作应急关断阀。在该滑环处还有两条用来排放两条原油软管夹层产生的腐质气体的管线，还有一条空气管线。F:清管阀/应急关断阀应急关断阀是来油管线的第一个应急设备，当对应的来油管线内压力出现低低报警时会导致该阀关断，在番禺油轮设有两个关断阀，分别是下HIPPS阀和上HIPPS阀；清管阀安装在应急关断阀和限流阀的旁通流程上，联接到输出油路及傍接的清管器接收单元，主要用作原油管线的定期清管作业时用来接收清管器，对清管器接收单元的操作都是通过手动来实现的。G：STP浮筒STP浮筒是一个上、下底直径分别为3.5及9m锥形筒。筒的上部设有一套轴承总成，筒的下部（固定部分）与系泊腿相连。其上部（转动部分）通过机械锁紧装置与油轮联成一体。油轮通过浮筒上的轴承总成，在风、浪、潮流等环境载荷作用下，绕系泊中心转动。油轮在回接前或解脱后，该浮筒将留在海中某一深度，呈悬浮状态。H:浮筒机械锁紧装置单点系泊的机械锁紧装置安装在单点舱内的底平台上，它有八个大钩夹持及锁紧STP浮筒，使得单点系泊与整个船体结合成一体，从而将浮式生产储油轮系泊在一相对固定位置。该锁紧装置是由单点液压单元的副液压单元提供动力，它是整个单点系统最关键的部件之一。I:回接大绞车大绞车设在FPSO船艏的上甲板上，起重能力为300吨左右，动力源是副液压单元提供。在油轮单点的回接中，通过该绞车直接把STP大浮筒从水下提升到单点舱内，然后靠舱内的浮筒机械锁紧装置将其固定。J：通风系统单点设有通风装置，两台电马达抽风机从单点舱内向外抽风，新鲜空气从舱口自然补充进入舱内,使单点舱内形成一个相对的空气循环过程，确保舱内空气的清新。在使用过程中，一台运转，一台备用。风管的出口装有自动快速关断防火风闸。该防火风闸靠船上的气源进行气动控制开启/关闭。K:消防探测系统单点舱内有火警探头连接到中控室,有独立的泡沫消防释放系统。一旦需要，单点舱内即可进行消防保护。L:单点舱内CCTV设置在单点舱内的4台电视监控器（摄像头）连接到中控,油轮回接时可以监视到单点舱内的对接过程。投产后平时通过中控的电视屏可以监测到单点舱内的状况。M:单点舱内污水排放系统单点舱内有一台气动排污泵和一台液压驱动的排污泵。气动排污泵用来排舱底污水井的污水。液压驱动排污泵主要是在单点回接和发生大的泄漏时用来排污，它的启停是在单点液压间的控制屏上人为实现的，同时当舱底发生大量的泄漏时起到应急排水的作用。2.2单点液压系统操作2.2.1主液压站的操作•主液压站有六台泵（两台一级液压泵、两台二级液压泵、一台循环泵、一台补充泵）、三个液压油柜（一个储柜、一个循环柜、一个液压油柜）和控制系统组成，主液压站的主要作用是为了保持原油滑环液压密封部的液压压力稳定。在该系统的压力管网中有一个液压贮罐，当贮罐的压力低于要求的压力时，初级和二级泵会自动起动。初级和二级泵连接到主液压油柜，循环泵连接循环柜和补充泵连接到储藏柜。循环泵的作用是净化液压油并给液压油柜补充液压油，补充泵的作用是给循环柜补充液压油。•当液压油柜的液面低于最小液面时，循环泵和补充泵会自动运转，给液压油柜补充液压油。在控制面板当把开关打至“LOCAL”位置时，所有泵都可以手动控制，但通常情况下一般选在自动“AUTO”操作。•当有下列情况之一时，系统就不能执行指令：•当旋转头液压单元选择在“STOP”的位置时；•当初始泵选择在“LOCAL”的位置时；•当仍没有执行最初的开始指令时；•当液压单元出现错误时。•下面将进行详细的说明。•初始起动•当初级和第二级系统都被选择，旋转头液压单元开关在“STOP”的位置，则是开始起动过程了。在开始起动其间，系统在正常工作压力建立后才执行低压报警号。•初始起动过程是：•A:设液压单元选择在“STOP”的位置；•B:设第二级泵的选择在“AUTO”的位置；•C:设初级泵的选择在“AUTO”的位置；•D:设液压单元的选择在“START”的位置。•E:当液压单元选择设在“START”位置时，第二级泵起动，直到达到所要求的压力后才停止运转。•F:当第二级循环压力到达停泵压力时，该压力保持约7分钟（从显示屏E300模块上设定）。•G:当时间过后，初级泵起动，所有旋转头的密封连接都被打开，压力将慢慢地建立起来。•H:当压力到达设定要求值后，泵停止，初始起动完成。•在运起动转其间，“HPUinoperat