水下隔離閥系統設計研究

劉立新，范玉楊，李剛，蘇鋒，張汝斌

（海洋石油工程股份有限公司，天津 300451）

隨著海洋油氣資源開發的發展，特別是深水油氣資源的開發，保護海上油氣開采作業的安全，降低事故發生的風險，是海洋工程領域工程師面臨的重大挑戰。油氣資源通過海底管線輸送的中心平臺處，一旦發生泄漏，就可能引起中心平臺的持續性火災或者災難性爆炸。通過設置水下隔離閥系統，能夠在平臺發生火災或可燃氣體嚴重泄漏時及時切斷平臺近端立管和海底管道的隔離，確保人員和設施的安全，降低因海底管道泄漏引發的嚴重后果[1]。本文對水下隔離系統的組成，系統設計，總體設計進行了研究和分析，論述了水下隔離系統設計過程中的要點，為海洋油氣開發水下隔離系統的設計提供借鑒。

圖1 典型水下隔離閥系統原理圖

1 水下隔離閥系統組成

典型水下隔離閥系統是由液壓動力單元、控制臺、臍帶纜上部終端、臍帶纜、臍帶纜水下終端、電液飛線和水下隔離閥組成。液壓動力單元、控制臺、臍帶纜上部終端位于水面以上的平臺或者浮式設施上。臍帶纜，臍帶纜水下終端、電液飛線連接水上和水下的設備，傳遞液壓和通訊信號。

2 水下隔離閥系統設計

因水下隔離閥系統設備昂貴，投資費用高達千萬元以上，在油氣項目進行前期方案設計時，需要對水下隔離系統的設置進行定量風險評估，結合成本收益分析水下隔離系統設置的必要性[2]。定量風險評估方法如下所示：