橇裝化技術在油田地面工程中的應用

劉寶玉

摘要：本文主要闡述了橇裝化技術在油田地面建設中的應用優勢，并結合具體案例，系統解說了在油田地面工程中典型模塊化技術的應用，使相關技術人員認識到模塊化技術的優越性和應用方法，從而實現油田地面建設工作的高效率開展。

關鍵詞：油田地面工程;橇塊化技術;應用

1 油田地面工程橇裝化

橇裝化是指在一個或多個結構框架內具有一定功能的設備組合[1]。將設備、管道、閥門、儀表、電氣等集中組裝于一個鋼結構底座上，成為一個整體設備，能夠單獨、完全、準確地實現某項功能。橇裝化的產品，布局緊湊，占地面積小，安裝方便。

2 橇裝化的應用

本工程是伊拉克馬基努油田的擴建工程，在預留空地上增加一列油處理系統。該系統將井口匯集的原油經過處理后，分別將油、氣、水輸出到下一環節。

根據總工藝流程和工程建設的特點，將該油處理系統的主要工藝設備全部采用橇裝化設計，主要有水浴加熱爐橇、一級/二級/三級三相分離器橇、電脫鹽橇、電脫水橇、油-油/水-水換熱器橇、泵橇等。以下對該工程中的泵橇、分離器橇和換熱器橇的成橇來進行分析和說明。

2.1 泵橇

泵在油田地面工程中的應用十分廣泛，主要用于增壓和輸送。泵橇的設計主要是根據工藝流程圖來決定，泵的大小、泵進出口管線規格和管線上的部件（包括閥門和儀表設備等）決定了泵橇的大小。

該工程中有一組80m3/h的水傳輸泵（一開一備），一組100m3/h的脫鹽水循環泵（一開一備）和一組400m3/h的油傳輸泵（一開一備），且要求泵有遮陽棚。

對于水傳輸泵橇，由于泵的外形尺寸為1200mm（長）x700mm（寬），可以將兩臺泵放置在寬度為3000mm的橇座上，兩泵之間可以留足一米的間距用作泵的維修空間和操作通道。泵的進出口管線順著橇座長度方向布置，橇座的長度由管線上部件的多少來決定。在橇座邊緣可以設置遮陽棚的立柱，遮陽棚設計成可拆卸式，便于橇塊的運輸。橇內的排污小管線和電氣儀表橋架可在橇座上根據需要合理設置支撐。整個橇塊的土建基礎只需考慮橇座規格和橇塊重量，設置成規格一致的條形基礎。

對于油傳輸泵橇，由于泵的外形尺寸為2200mm（長）x1200mm（寬），如將兩臺泵設置在一個橇座上，不能保證泵的操作維護空間和橇塊的運輸尺寸，需要采用另外一種成橇模式——分塊成橇，即泵不成橇，管線成橇。即2臺泵單獨設立基礎，泵各自對應的管線單獨成橇（泵進出口主管線規格分別為DN300和DN250，出口管線還有DN250的分支，為便于閥門的正常操作，不能將兩個泵對應的管線合并成橇）。考慮到現場的地質條件，泵的基礎會有一定的沉降，泵與橇塊之間需采用軟管連接。

2.2 分離器橇

在油田地面工程中，分離器是原油處理的核心設備，一般為臥式容器，主要有油水兩相分離器和油氣水三相分離器，但二者的成橇形式是一樣的。本工程采用的是油氣水三相分離器。

分離器成橇方式是根據分離器的外形尺寸和外部管線的規格和數量來確定的。其主要管線有原油入口管線、油氣水出口管線、安全閥排放管線以及排污管線，且大多管線上有控制設備，成橇后結構比較緊湊，但在一般情況下，對于分離器尺寸不超過3000mm（ID）x10000mm（S/S），管線規格不超過DN200時，還是可以采取整體成橇。該工程三級油氣水分離器橇的分離器尺寸為2800mm（ID）x7000mm（S/S），只有原油入口管線和油出口管線規格為DN200，其他管線均不大于DN100，最終成橇寬度為3500mm，剛好可以滿足業主要求的運輸尺寸。

該工程的一級/二級油氣水分離器橇，分離器尺寸分別為3200mm（ID）x10000mm（S/S） 和3200mm（ID）x9000mm（S/S），整體成橇已經無法滿足運輸尺寸的要求，需要考慮將部分管線分開成橇，即將分離器與頂部的原油入口和安全閥出口管線組成一個橇，分離器氣出口管線、底部油出口、水出口、和排污口管線組成一個閥組橇。

2.3 換熱器橇

換熱器也是油氣處理的關鍵設備。雖然換熱器和臥式分離器都是壓力容器，且形式類似，成橇布局的形式也有類似，但也有自身的特點。

換熱器的直徑沒有分離器那么大，在橇塊中所占的空間比例也不多，但換熱器的進出口管線較多，且要考慮換熱管抽芯的清洗維護。在換熱器的進出口管線規格不大時（不超過DN150），橇座內的空間是足以放置這些管線。如平行布置空間不夠，可采用垂直布置，如管線上安全閥組的設置，但要確保閥門的操作高度適宜。該換熱器橇進出口管線規格分別為DN150和DN100，都平行布置，在DN150的管線上設有安全閥組，可直接在管線上方布置。換熱器的上方管口設有放空閥，下方管口設有排污閥，考慮到兩閥門并不是經常性操作，只需留有一定的檢修空間。

當換熱器的進出口管線超過DN150時，平行布置會阻礙管線上和設備上閥門的操作，垂直布置會影響閥門的操作高度，此時應考慮框架結構，增設二層操作平臺。平臺的高度應考慮下方換熱器的維護和人員的操作空間，以及運輸時的整橇高度。該換熱器的四條進出口管線分別為DN300和DN200，如全部采用平行設置會增加橇座的寬度，也不便于內側管線閥門的操作。采用上下層結構布置管線，保證了每個閥門的操作空間。

3 結論

橇裝化不是簡單的設備組合，好的橇裝化產品不僅便于生產制造，還要有利于現場的操作和維護。做好橇裝化產品，設計人員不僅需要精通標準規范和掌握扎實的理論知識，還要多學習別人的優秀成果，借鑒成功案例，將好的設計方案運用到自己的實踐當中。

參考文獻

[1]李海潤、劉百春、徐嘉爽、唐恂、毛敏、楊帆、劉有超. 橇裝化裝置在海外氣田集輸工程中的應用[J].天然氣與石油，2013，31（2）