魏孔偉 鞠文杰 王光明 馬利鋒 高建虎
(1.中海石油(中國)有限公司,廣東深圳518067;2.海洋石油工程股份有限公司,天津300461)
近幾年,國內海上采油平臺蓬勃發展,平臺設備需求日趨旺盛。在所有平臺設備中,透平發電機組作為平臺的供電設備,是平臺的心臟,其重要性不言而喻。如何讓透平發電機組平穩、安全運行是人們關注的一個難點,保證透平發電機組的安裝質量是透平發電機組平穩運行的基礎。對于新建采油平臺,透平發電機組的安裝相對簡單,通常在陸地建造場地進行安裝。但是,如果需要在一個已經投產幾年、十幾年,甚至更長時間的平臺上安裝透平發電機組,則困難程度倍增。實際上隨著時間的推移,為適應現場需求,現役海上采油平臺的改造設計及施工越來越頻繁,不少現役平臺確有新增透平發電機組的需求,這就對在役平臺新增透平發電機組的安裝提出了更高的要求。根據多年海上采油平臺透平發電機組的安裝經驗,由于新建平臺和在役平臺透平發電機組的安裝環境不同,在役平臺新增透平發電機組的安裝不能簡單按照原安裝方式進行,需要結合現場平臺的實際情況進行論證分析,制定適合現場環境的最佳安裝方案。本文推薦按照三點式安裝方案進行優化設計,并結合現場的平整度,對安裝方案進行調整。
透平發電機組主要由透平機組和發電機組組成,透平機組與發電機組均放置在鋼結構底座上,兩個機組之間用聯軸器連接起來。透平機組主要由減速齒輪箱、空氣入口管道組件、軸流壓縮機、帶燃料噴嘴的環向燃燒器、透平、排氣擴壓器和波紋管組成。發電機組主要由轉子、定子、軸、框架、勵磁機組成。透平發電機組包括以下系統:起動系統、燃料系統、潤滑油系統、進排氣系統、罩殼通風系統、清洗系統和電氣控制系統。在新建平臺安裝透平發電機組,由于是在陸地的施工場地進行安裝,新建時平臺本身的平整度有保證,安裝方法相對簡單。圖1為新建平臺透平發電機組典型的三點式安裝示意圖,圖2為新建平臺透平發電機組安裝單點的局部放大示意圖。
三點式安裝方法的要點是在平臺相應位置找準透平發電機組的3個安裝點位,將透平發電機組廠家自帶的墊鐵焊接到相應位置,然后放上墊片進行調節,再將透平發電機組底座對準墊鐵上的螺栓孔,并擰上螺栓,這個時候檢查透平發電機組的軸承對中情況。如果對中理想,則擰緊螺栓;如果對中情況較差,則用墊片進行調整,直到對中情況符合要求為止。

圖1 新建平臺透平發電機組典型的三點式安裝示意圖

圖2 新建平臺透平發電機組安裝單點的局部放大示意圖
在役平臺安裝透平發電機組,由于在役平臺與陸地安裝的環境完全不同,在役平臺已經有一定使用年限,由于地殼運動、海水沖刷及平臺本身運行時的振動,平臺的平整度已經發生較大的變化,這時候如果再按照新建平臺透平發電機組的安裝方法進行安裝,會造成對中度很差的情況,后期對中調整將可能無法調整到合適位置。因此,需要對透平發電機組的安裝方式進行優化設計,本文推薦的在役平臺新增透平發電機組三點式安裝示意圖如圖3所示,在役平臺新增透平發電機組安裝單點局部放大示意圖圖4所示。

圖4 在役平臺新增透平發電機組安裝單點局部放大示意圖
在役平臺新增透平發電機組安裝方式雖然主體上也是三點式安裝方法,但是增加了一套墊鐵,新增墊鐵的作用是用來抵消由于平臺平整度改變帶來的影響。其安裝要點首先是需要對3個安裝點位的平整度進行測量,然后據此確定新增墊鐵的厚度,再將新增墊鐵焊接到3個安裝點位。后續的安裝步驟與新建平臺一致,即將透平發電機組廠家自帶的墊鐵焊接到相應位置,然后放上墊片進行調節,再擰上螺栓,這個時候檢查透平發電機組的對中情況。如果對中理想,則擰緊螺栓;如果對中情況較差,則用墊片進行調整,直到對中情況符合要求為止。
在役平臺透平發電機組的安裝需要結合現場情況進行綜合考量,現場的平整度將是影響安裝質量最大的因素,在設計及施工時一定要注意這個問題,如果透平發電機組對中情況不理想,將對透平發電機組的運行帶來很大的負面影響。本文推薦的在役平臺新增透平發電機安裝方案簡單、實用,具有良好的借鑒意義。