CN104458304B - 一种fpso原油装卸系统试验装置及其联调试验方法 - Google Patents

Abstract

一种FPSO原油装卸系统试验装置及其联调试验方法，其中的试验装置包括货油泵（1）、气液分离罐（2）、试验水池、外输管路（5）、漂浮软管（6）、软管绞车（7）、排管装置（8）、回水管路（9）和牵引绞车（10），该试验装置模拟了FPSO实船输油的过程，更一步验证了整个FPSO原油装卸系统作业性能的全面完整性、稳定可靠性；其中的联调试验方法实现了在陆地上模拟了FPSO实船的整个原油装卸系统过程，并便于在后续的设计制造过程中进行优化改进。

Description

一种FPSO原油装卸系统试验装置及其联调试验方法

技术领域

本发明涉及一种试验装置，更具体的说涉及一种FPSO原油装卸系统试验装置及其联调试验方法。

背景技术

FPSO原油装卸系统是指将FPSO上经过生产加工后、符合标准的原油输出到前来提油的穿梭油轮上的系统。FPSO原油装卸系统包括从FPSO货油舱到FPSO外输软管之间所有的输油管线、泵浦、阀件及其它辅助系统，其总体可以分为货油综合系统、计量模块和外输系统三大类。

货油综合系统主要是通过离心式货油泵将货油舱中的原油输送出去，在货油综合系统中，其主体是货油泵及其动力装置；计量模块主要是计量货油输出速度、流量、压力、温度等参数；外输系统是将FPSO上生产的原油输送到前来提油的穿梭油轮上。现有的FPSO原油装卸系统试验装置都是针对货油综合系统试验，主要对货油泵的性能及参数进行测试，而对于FPSO原油装卸系统试验很少有涉及，这样无法给用户一个直观整体的印象，也无法验证整个系统作业性能的全面完整性、稳定可靠性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的FPSO原油装卸系统试验装置无法验证整个系统作业性能的全面完整性、稳定可靠性等问题，提供一种FPSO原油装卸系统试验装置及其联调试验方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种FPSO原油装卸系统试验装置，包括货油泵、气液分离罐、试验水池、外输管路、漂浮软管、软管绞车、排管装置、回水管路和牵引绞车，所述的试验水池通过隔层分为试验水池I和试验水池II，所述牵引绞车布置在试验水池的试验水池I一侧，牵引绞车上布置有牵引绳，所述的隔层上开设有缺口，所述货油泵的进口连接有进水管路，所述的进水管路上设置有吸入口截止阀，进水管路的进口位于试验水池I内，所述的气液分离罐设置于吸入口截止阀和货油泵进口之间的进水管路上，货油泵的出口连接有排水管路，所述的排水管路上设置有截止阀I，排水管路的出口位于试验水池II内，所述截止阀I和货油泵出口之间的排水管路上设置有流量调节阀，所述的外输管路一端与截止阀I和货油泵出口之间的排水管路相连通，外输管路另一端通过旋转接头与漂浮软管首端相连通，外输管路上分别设置有截止阀II和ESD阀，所述的截止阀II设置于外输管路和排水管路连通端与ESD阀之间，所述的漂浮软管设置在软管绞车上，所述软管绞车布置在试验水池的试验水池II一侧边沿，漂浮软管穿过缺口，所述缺口的开口宽度大于漂浮软管的直径，通过所述的排管装置漂浮软管端与回水管路进水口相连通，且漂浮软管末端设置有止回阀，所述的回水管路布置于牵引绞车一侧，回水管路出水口与试验水池I相连通。

所述的排水管路上分别设置有流量计、压力变送器和温度传感器。

所述的软管绞车沿试验水池II中心对称布置，所述的回水管路与软管绞车相对应布置。

一种FPSO原油装卸系统试验装置的联调试验方法，包括以下步骤：

步骤一、试验前的检查：首先检查并使流量调节阀关闭、截止阀I关闭、截止阀II打开，然后检查并使旋转接头和排管装置性能良好，再检查并使进水管路、排水管路和外输管路连接完好；

步骤二、运转软管绞车，通过排管装置将漂浮软管排放到试验水池II中，同时利用牵引绞车通过牵引绳将漂浮软管拉至试验水池I中，并将漂浮软管与回水管路进行对接，使漂浮软管与回水管路相连通；

步骤三、漂浮软管与回水管路对接完成后，手动打开ESD阀及漂浮软管末端的止回阀；

步骤四、货油泵的引水：再次确认并使流量调节阀处于关闭状态，然后利用气液分离罐对货油泵进行引水，直到气液分离罐中的液位达到规定的值；

步骤五、启动货油泵，使其达到额定转速，同时缓慢打开流量调节阀并调节其开度，使货油泵的流量达到额定流量；

步骤六、当货油泵达到其额定流量时，保持当前的状态运行一段时间，中间观察进水管路、排水管路和外输管路有无泄漏现象，货油泵运行过程中有无噪声异常或是货油泵轴承温升过高等异常现象；

步骤七、如果出现步骤六中的问题，则立即停止货油泵并排查故障原因，重复步骤四到步骤六，如果步骤六中进水管路、排水管路和外输管路无泄漏现象，货油泵运行正常，则进行下一步骤试验；

步骤八、待试验水池中的水经过进水管路、货油泵、排水管路、外输管路、外输绞车、漂浮软管及回水管路回到试验水池的整个过程完成以后，首先关闭货油泵，待货油泵完全停止转动后，依次关闭流量调节阀、截止阀II、ESD阀及漂浮软管末端的止回阀，然后将漂浮软管与回水管路脱开；

步骤九、利用软管绞车将漂浮软管收回到软管绞车上，整个试验完成。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明中的FPSO原油装卸系统试验装置包括货油泵、气液分离罐、试验水池、外输管路、漂浮软管、软管绞车、排管装置、回水管路和牵引绞车；通过该FPSO原油装卸系统试验装置可以模拟FPSO实船输油的过程，同时可以在试验过程中对FPSO原油装卸系统的重点设备进行验证，能够给用户一个直观整体的印象，更可以验证整个FPSO原油装卸系统作业性能的全面完整性、稳定可靠性。

2、本发明中的FPSO原油装卸系统试验装置的联调试验方法，实现了在陆地上模拟了FPSO实船的整个原油装卸系统过程，能够给人以系统形象的展示FPSO实船应用过程，并便于在后续的设计制造过程中进行优化改进。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图中：货油泵1，气液分离罐2，试验水池I3，试验水池II4，外输管路5，漂浮软管6，软管绞车7，排管装置8，回水管路9，牵引绞车10，牵引绳11，隔层12，缺口13，进水管路14，吸入口截止阀15，排水管路16，截止阀I17，流量调节阀18，截止阀II19，ESD阀20，流量计21，压力变送器22，温度传感器23，旋转接头24，管路支撑25。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

FPSO原油装卸系统包括从FPSO货油舱到FPSO外输软管之间所有的输油管线、泵浦、阀件及其它辅助系统，其总体可以分为货油综合系统、计量模块和外输系统三大类。货油综合系统主要实现将货油舱中的原油输送出去，计量模块主要是计量货油输出速度、流量、压力、温度等参数，外输系统是将FPSO上生产的原油输送到前来提油的穿梭油轮上。

参见图1，一种FPSO原油装卸系统试验装置，其实现对FPSO原油装卸系统整体试验，具体包括货油泵1、气液分离罐2、试验水池、外输管路5、漂浮软管6、软管绞车7、排管装置8、回水管路9和牵引绞车10。

参见图1，本试验装置主要围绕试验水池进行布置，所述的试验水池通过隔层12分为试验水池I3和试验水池II4；所述的隔层12上开设有缺口13，缺口13以便于保持试验水池I3和试验水池II4之间的流通。所述牵引绞车10布置在试验水池的试验水池I3一侧，牵引绞车10上布置有牵引绳11。所述货油泵1的进口连接有进水管路14，所述的进水管路14上设置有吸入口截止阀15，进水管路14的进口位于试验水池I3内，所述的气液分离罐2设置于吸入口截止阀15和货油泵1进口之间的进水管路14上。货油泵1的出口连接有排水管路16，所述的排水管路16上设置有截止阀I17，排水管路16的出口位于试验水池II4内，所述截止阀I17和货油泵1出口之间的排水管路16上设置有流量调节阀18。所述的外输管路5一端与截止阀I17和货油泵1出口之间的排水管路16相连通，外输管路5另一端通过旋转接头24与漂浮软管6首端相连通，外输管路5上分别设置有截止阀II19和ESD阀20，所述的截止阀II19设置于外输管路5和排水管路16连通端与ESD阀20之间；所述ESD阀20须安装在外输管路5的直管路中，其具有保护的功能，当出现异常现象（如火灾、断电）时会自动关闭，停止输油。所述的漂浮软管6设置在软管绞车7上，所述软管绞车7布置在试验水池的试验水池II4一侧边沿，漂浮软管6穿过缺口13；所述缺口13的开口宽度大于漂浮软管6的直径，以方便漂浮软管6的通过。通过所述的排管装置8漂浮软管6末端与回水管路9进水口相连通，且漂浮软管6末端设置有止回阀。所述的回水管路9布置于牵引绞车10一侧，回水管路9出水口与试验水池I3相连通。当关闭截止阀II19、打开截止阀I17时就可以进行货油泵1的性能试验；当关闭截止阀I17、打开截止阀II19时则进行整个FPSO原油装卸系统的性能试验。

参见图1，所述的排水管路16上分别设置有流量计21、压力变送器22和温度传感器23；所述的流量计21用来测货油泵1的输出流量，所述的压力变送器22用来测试货油泵1的扬程，所述的温度传感器23用来测试货油泵1输送液体的温度，通过流量计21、压力变送器22和温度传感器23可以实现FPSO原油装卸系统中计量模块的功能。

参见图1，所述的软管绞车7沿试验水池II4中心对称布置；所述的回水管路9与软管绞车7相对应布置，即回水管路9布置在试验水池I3一侧的位置与软管绞车7布置在试验水池II4一侧的位置相对应。

参见图1，一种FPSO原油装卸系统试验装置的联调试验方法，包括以下步骤：

步骤一、试验前的检查：在试验开始前需对整个FPSO原油装卸系统试验装置进行检查，主要为首先检查并使流量调节阀18关闭、截止阀I17关闭、截止阀II19打开；然后检查并使旋转接头24和排管装置8性能良好，再检查并使进水管路14、排水管路16和外输管路5连接完好。

步骤二、运转软管绞车7，通过排管装置8将漂浮软管6排放到试验水池II4中，同时利用牵引绞车10通过牵引绳11将漂浮软管6拉至试验水池I3中，并将漂浮软管6与回水管路9进行对接，使漂浮软管6与回水管路9相连通。此处为模拟提油的穿梭油轮通过输送软管与FPSO的对接过程，使得整个FPSO原油装卸系统试验装置组成一个完整的回路。

步骤三、漂浮软管6与回水管路9对接完成后，手动打开ESD阀20及漂浮软管6末端的止回阀。

步骤四、货油泵1的引水：再次确认并使流量调节阀18处于关闭状态，然后利用气液分离罐2对货油泵1进行引水，直到气液分离罐2中的液位达到规定的值，该值一般为90%以上。

步骤五、启动货油泵1，使其达到额定转速，同时缓慢打开流量调节阀18并调节其开度，使货油泵1的流量达到额定流量。

步骤六、当货油泵1达到其额定流量时，使试验介质从试验水池I3中通过货油泵1输送到漂浮软管6中，最后将货油泵1输送的试验介质再排入试验水池I3中，此处模拟了输油的过程；保持当前的状态运行一段时间，中间观察进水管路14、排水管路16和外输管路5有无泄漏现象，货油泵1运行过程中有无噪声异常或是货油泵1轴承温升过高等异常现象。

步骤七、如果出现步骤六中的问题，则立即停止货油泵1并排查故障原因，故障排除后重复步骤四到步骤六；如果步骤六中进水管路14、排水管路16和外输管路5无泄漏现象，货油泵1运行正常，则进行下一步骤试验。

步骤八、待试验水池中的水经过进水管路14、货油泵1、排水管路16、外输管路5、外输绞车7、漂浮软管6及回水管路9回到试验水池的整个过程运行一段时间以后，首先关闭货油泵1，待货油泵1完全停止转动后，依次关闭流量调节阀18、截止阀II19、ESD阀20及漂浮软管6末端的止回阀，然后将漂浮软管6与回水管路9脱开。

步骤九、利用软管绞车7将漂浮软管6收回到软管绞车7上，整个试验完成。

本FPSO原油装卸系统试验装置的联调试验方法通过以上步骤模拟了FPSO实船的整个原油装卸系统过程，可以给人以系统形象的展示实船应用过程；同时，在实现上述过程中，操作人员可以通过展示过程熟悉操作流程，并且对FPSO原油装卸系统试验装置中涉及的重要设备（如货油泵1、外输绞车7、漂浮软管6）等的设计性能进行试验验证，以便在后续的设计制造过程中进行优化改进。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，上述结构都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种FPSO原油装卸系统试验装置，包括货油泵（1）、气液分离罐（2）、试验水池，所述的试验水池通过隔层（12）分为试验水池Ⅰ（3）和试验水池Ⅱ（4），其特征在于：还包括有外输管路（5）、漂浮软管（6）、软管绞车（7）、排管装置（8）、回水管路（9）和牵引绞车（10），所述牵引绞车（10）布置在试验水池的试验水池Ⅰ（3）一侧，牵引绞车（10）上布置有牵引绳（11），所述的隔层（12）上开设有缺口（13），所述货油泵（1）的进口连接有进水管路（14），所述的进水管路（14）上设置有吸入口截止阀（15），进水管路（14）的进口位于试验水池Ⅰ（3）内，所述的气液分离罐（2）设置于吸入口截止阀（15）和货油泵（1）进口之间的进水管路（14）上，货油泵（1）的出口连接有排水管路（16），所述的排水管路（16）上设置有截止阀Ⅰ（17），排水管路（16）的出口位于试验水池Ⅱ（4）内，所述截止阀Ⅰ（17）和货油泵（1）出口之间的排水管路（16）上设置有流量调节阀（18），所述的外输管路（5）一端与截止阀Ⅰ（17）和货油泵（1）出口之间的排水管路（16）相连通，外输管路（5）另一端通过旋转接头（24）与漂浮软管（6）首端相连通，外输管路（5）上分别设置有截止阀Ⅱ（19）和ESD阀（20），所述的截止阀Ⅱ（19）设置于外输管路（5）和排水管路（16）连通端与ESD阀（20）之间，所述的漂浮软管（6）设置在软管绞车（7）上，所述软管绞车（7）布置在试验水池的试验水池Ⅱ（4）一侧边沿，漂浮软管（6）穿过缺口（13），所述缺口（13）的开口宽度大于漂浮软管（6）的直径，通过所述的排管装置（8）漂浮软管（6）末端与回水管路（9）进水口相连通，且漂浮软管（6）末端设置有止回阀，所述的回水管路（9）布置于牵引绞车（10）一侧，回水管路（9）出水口与试验水池Ⅰ（3）相连通。

2.根据权利要求1所述的一种FPSO原油装卸系统试验装置，其特征在于：所述的排水管路（16）上分别设置有流量计（21）、压力变送器（22）和温度传感器（23）。

3.根据权利要求1所述的一种FPSO原油装卸系统试验装置，其特征在于：所述的软管绞车（7）沿试验水池Ⅱ（4）中心对称布置，所述的回水管路（9）与软管绞车（7）相对应布置。

4.根据权利要求1所述的一种FPSO原油装卸系统试验装置的联调试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、试验前的检查：首先检查并使流量调节阀（18）关闭、截止阀Ⅰ（17）关闭、截止阀Ⅱ（19）打开，然后检查并使旋转接头（24）和排管装置（8）性能良好，再检查并使进水管路（14）、排水管路（16）和外输管路（5）连接完好；

步骤二、运转软管绞车（7），通过排管装置（8）将漂浮软管（6）排放到试验水池Ⅱ（4）中，同时利用牵引绞车（10）通过牵引绳（11）将漂浮软管（6）拉至试验水池Ⅰ（3）中，并将漂浮软管（6）与回水管路（9）进行对接，使漂浮软管（6）与回水管路（9）相连通；

步骤三、漂浮软管（6）与回水管路（9）对接完成后，手动打开ESD阀（20）及漂浮软管（6）末端的止回阀；

步骤四、货油泵（1）的引水：再次确认并使流量调节阀（18）处于关闭状态，然后利用气液分离罐（2）对货油泵（1）进行引水，直到气液分离罐（2）中的液位达到规定的值；

步骤五、启动货油泵（1），使其达到额定转速，同时缓慢打开流量调节阀（18）并调节其开度，使货油泵（1）的流量达到额定流量；

步骤六、当货油泵（1）达到其额定流量时，保持当前的状态运行一段时间，中间观察进水管路（14）、排水管路（16）和外输管路（5）有无泄漏现象，货油泵（1）运行过程中有无噪声异常或是货油泵（1）轴承温升过高等异常现象；

步骤七、如果出现步骤六中的问题，则立即停止货油泵（1）并排查故障原因，故障解决后重复步骤四到步骤六，

如果步骤六中进水管路（14）、排水管路（16）和外输管路（5）无泄漏现象，货油泵（1）运行正常，则进行下一步骤试验；

步骤八、待试验水池中的水经过进水管路（14）、货油泵（1）、排水管路（16）、外输管路（5）、外输绞车（7）、漂浮软管（6）及回水管路（9）回到试验水池的整个过程运行一段时间以后，首先关闭货油泵（1），待货油泵（1）完全停止转动后，依次关闭流量调节阀（18）、截止阀Ⅱ（19）、ESD阀（20）及漂浮软管（6）末端的止回阀，然后将漂浮软管（6）与回水管路（9）脱开；

步骤九、利用软管绞车（7）将漂浮软管（6）收回到软管绞车（7）上，整个试验完成。