國產原油/柴油發電機在海洋石油平臺調試項目管理

周培 (海洋石油工程股份有限公司，天津 300461)

1 文昌13-2項目概述及項目原油/柴油主發電機簡介

文昌13-2油田位于海南省文昌市以東132 km的南海海域，是文昌油田群主力油田之一。新建文昌13-2 WHPB為一座四腿導管架井口平臺,由于平臺周邊無大型中心處理平臺及FPSO能為新建平臺提供能源，特考慮在本平臺設置兩臺5 600 kW原油/柴油發電機組為打井及后續生產提供電力能源。

與進口原油主機相比較，國產原油/柴油發電機主要存在以下優點：(1)國產主機交貨周期較短，與同規模進口主機相比，國產主機從收到中標通知書到完成交貨僅需要11個月，而進口主機則需要14個月或更久，會給海洋石油平臺的建造及調試造成較大壓力；（2）國產主機價格相對較低、使用范圍廣、機組耐用、熱效率高、燃油消耗較低、有害排放物較低；（3）與進口原油主機相比，國產原油主機售后服務響應快捷，配件更換成本及廠家技術服務成本相對較低。

本項目使用陜西某重工公司生產的柴油/原油發電機組，兩臺機組并機使用。機組的組成部分主要有：柴油發電機組撬、原油分油機撬、燃油增壓撬、滑油分油機撬、中央冷卻單元撬、壓縮空氣撬、膨脹水箱、排氣系統、滑油補充撬等。整套系統包含的撬塊較多，安裝調試工作量大、工程復雜，施工時間持續3～4個月，一直以來是海洋石油中心平臺建造、調試的重點工作。

2 原油/柴油主發電機調試計劃管理

由于原油主機系統撬塊多，系統復雜，調試工作量大，因此做好調試計劃是調試能否順利進行的關鍵。受調試燃料限制，海洋石油平臺在陸地建造過程中，通常只完成柴油燃料模式調試；原油燃料模式需待項目在海上平臺投產后、能夠提供提供較穩定的原油燃料后才能進行調試。

如表1所示在不考慮并行作業的情況下，需要持續84天；如果采取非關鍵路徑工作并行作業，可以將總工期壓縮至55～65天。

表1 主機調試周期表

3 原油/柴油主發電機調試前置工作管理

3.1 應急低壓配電盤的調試

應急低壓配電盤是與主機調試相關的首要調試目標，在對應急低壓配電盤進行調試前，需要完成：（1）應急低壓配電盤的安裝就位和報檢；（2）接地線的連接和報檢；（3）盤柜之間母排及小母線的連接（盤柜廠家）；（4）清盤及岸電電纜的敷設、連接。

3.2 配電系統的調試

由于主發電機組所有輔機設備的MCC均在正常低壓配電盤的LC段，因此正常配電盤的調試是主機調試的必要條件。在正常低壓配電盤調試前需完成：（1）所有400 V正常低壓配電盤的安裝就位和報檢工作；（2）應急低壓配電盤與正常低壓配電盤之間電纜的敷設、連接和校線工作并由質控出具校線報告；（3）接地線的連接和報檢工作；（4）完成盤柜之間母排及小母線的連接及清盤；（5）應急230 V配電盤、正常230 V配電盤至主機所有輔機的電纜均需敷設和接線完畢、出具校線報告；（6）中壓盤盤柜母排安裝、母排及電纜耐壓試驗、綜保整定測試，主機至中壓盤的主動力、UPS到中壓盤電纜鋪設連接。

3.3 UPS的調試

UPS系統是主機調試的必要條件之一，進行調試需要完成：（1）UPS盤柜安裝就位和報檢；（2）電池間內的所有舾裝工作；（3）UPS電池支架就位報檢；（4）UPS電池安裝；（5）電池連接片連接；（6）隔離開關箱安裝；（7）確認UPS電池激活。

3.4 應急發電機的調試

應急發電機作為主機調試的必要條件之一，調試工作如下：（1）應急發電機本體及應急柴油日用罐安裝；（2）進回油管線連接、試壓、吹掃、手拉速閉閥安裝；（3）應急機至應急低壓配電盤的主動力、應急機本地控制盤及本地控制盤至應急低壓配電盤之間的控制電纜敷設連接；（4）電池就位、電池至啟動馬達的電纜敷設、充電器至電池的電纜敷設；（5）進、排氣百葉窗、應急機排煙管及絕熱層須敷（400多攝氏度高溫，避免人員燙傷等安全風險）。

3.5 各輔助系統的調試

儀表氣系統的空壓機組、公用氣罐及儀表氣罐設備及配套管線安裝完畢，公用氣罐壓力變送器到空壓機控制盤、空壓機到低壓盤的400 V動力電纜、空壓機與小功率盤的220 V控制電纜敷設連接、自力式調節閥安裝完成。主機房所有風機、風閘、風道安裝、電纜和儀表氣管線連接。

滑油及柴油系統：分油機橇安裝、滑油分油機與主機之間的管線、滑油補給罐/橇與主機之間管線、主機與滑油冷卻器之間的管線的安裝、酸洗和串油； 柴油日用罐、柴油增壓橇、主機之間的管線連接、柴油系統管線清洗。

原油燃料系統：原油沉淀罐、原油分油機橇、原油日用罐、原油燃料增壓橇、燃油循環橇、原油燃料過濾橇、主機之間的F0管線安裝、酸洗鈍化；完主機輔助盤至各輔機設備的電纜敷設。

海水冷卻系統：安裝臨時潛水泵、從平臺附近海邊鋪設臨時海水管線至主機海水冷卻系統、中冷器安裝。

4 原油/柴油主發電機調試管理

主機正式啟動前，需對本地工作進行以下檢查：（1）安裝、調平對中報檢完成；（2）排煙管、絕熱層安裝完畢；（3）主機本地控制盤、遠程控制盤及并車盤（位于主開關間）安裝完成；（4）2臺機組與中冷器、燃油濾器橇、啟動空氣橇、滑油分油機、膨脹水箱、滑油冷卻器、油霧分離器等設備的管線連接、試壓、吹掃完成。

在完成上述調試準備工作后，需要按照如圖1所示的步驟開展主機調試工作。

圖1 主機調試流程圖

4.1 啟動檢查、功能測試及報警功能測試

在完成對主機本體的外觀檢查后，需要對定子繞組、空間加熱器、預潤滑泵電機、缸套水預加熱器、柴油增壓泵電機、盤車器電機等進行絕緣檢查，同時啟動附屬系統。且還需完成操作功能測試：針對盤車連鎖裝置功能、接地開關互鎖功能、并車裝置功能、逆功率保護功能，長、短、優先延時脫扣功能、過載保護[1]。主機需測試的報警關斷功能主要包括：（1）超速報警及關斷，軸承溫度高報警及關斷；（2）柴油機滑油壓力高、低報警及關斷；（3）渦輪增壓器滑油壓力高、低報警及關斷；（4）一級高溫水出入口溫度、壓力高低報警及關斷功能等。

4.2 空載及負載試驗

啟動發電機，屏蔽勵磁，啟動機組，待轉動數圈，停車，觀察系統啟動有無異常；從本地控制盤啟動機組，使機組怠速狀態運行5 min，觀察系統燃油、滑油、冷卻水壓力、溫度參數是否正常；運行15 min，檢查各輔機運行是否有異常振動、噪聲，檢查管路是否泄漏；然后從機旁、本地控制盤、MCC間緊急停車[2]。投入勵磁、啟動發動機后，使發動機在不同轉速下運行，測試并記錄空載運行時的噪音、振動、排煙溫度、高溫水/低溫水溫度、潤滑油壓力、燃油壓力參數。

以單臺發電機額定功率的25%、50%、75%、90%、100%和110%負載進行測試：

負載突加、突卸的順序和幅度按照額定載荷的0%→34%→56%→71%→100%→75%→50%→25%→0%和100%→0%進行。

4.3 兩臺機組并車試驗

啟動1號機組并加載，啟動2號待并機組，核相、檢查調整1、2號機組的電壓、初相位、頻率，確認滿足并車要求，開始并車進行負載分配。

雙機并車實驗：以兩臺發電機額定功率的25%、50%負載進行。

調試結束后及時進行調試總結，對調試過程的遺留問題安排專人進行跟蹤。

5 結語

文昌13-2項目原油主機陸地調試總共持續六十余天，整個調試工作過程安排合理、有序，在調試準備過程、主機上電、負載調試等過程中以安全為前提、以確保調試質量為目標，在陸地順利完成了主發電機調試工作，為平臺海上聯合調試及試生產提供了有力保障。