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如何降低浮式生产储卸油装置的复杂性?

来源:控制工程网2023.02.02阅读 598

  海上浮式生产储卸油装置(FPSO)具有与固定式油气平台相同的功能,同时能够随着风向或钻探机会的变化而重新定位。因此,它们已成为利用全球油田的一种高效、经济的方式。
  相关预测显示,在未来五年内,浮式生产储卸油装置的部署将显著增加。到2027年CONTROL ENGINEERING China版权所有,增长将超过14%。要使这些装置取得成功,需要关注一些会影响施工过程的关键因素,尤其是关键流体系统应用和套件。在本文中,我们会探讨在整个施工过程中调试这些系统的复杂性和解决方案。
  调试系统的挑战
  调试浮式生产储卸油装置时,船主/运营商采用与传统海上平台相同的措施CONTROL ENGINEERING China版权所有,但浮式生产储卸油装置的特性也会带来独特的挑战。例如控制工程网版权所有,相对于运营商建造固定平台而言,必须保持浮式生产储卸油装置紧凑高效的施工进度,这是更具经济优势的解决方案。
  一般来说,浮式生产储卸油装置预期可以在20年内提供不间断服务,与维护相关的干船坞可能会降低任何潜在的成本效率。在此期间,船载流体系统必须提供可靠和安全的性能。最后,必须严格遵守行业合规标准。随着石油和天然气行业努力将其对环境的影响降至最低,浮式生产储卸油装置的运营目标是在未来实现净零排放。
  船主/运营商需要与多个全球实体协调。无论运营商是改装现有船体还是从头开始,大多数船体都是在亚太地区供应或建造的,然后通过协调和运输,将船体运送到必要的流体系统集成和调试的地点(图1)。

图1:FPSO包含许多关键流体系统应用和套件控制工程网版权所有,每个应用和套件必须在船舶的整个使用寿命内具有长期可靠性。图片来源:Swagelok

  现在,高端应用和套件越来越专业化。包括浮式生产储卸油装置在内的重大资本项目,通常涉及来自全球不同地区的众多工程、采购和施工(EPC)公司。EPC负责几个关键包的设备,在整个前端工程和设计项目阶段,与每个关键包的成功协调至关重要。根据船主/运营商可用资源的不同,这可能是一个挑战。
  浮式生产储卸油装置上的应用和软件包,不存在一刀切的解决方案。设计者必须批判性地考虑优先级,包括储层特性;浮式生产储卸油装置在海上的运动;船体尺寸和储存能力;出口系统类型;单生产线或双生产线;以及潜在的重新部署和退役。
  如果供应商在其拥有资源的不同地区都有固定的本地业务,那么这对项目来说可能是一个福音。了解当地文化、语言和法规的人可能会让项目因此获益。
  评估关键系统
  一旦浮式生产储卸油装置部署完毕,船主/运营商必须确保船上所有系统能够可靠运行,船员的安全也取决于此。浮式生产储油船上的如下应用对安全、高效和生产性船舶运营至关重要,包括:
  过程和分析仪器。在项目刚开始时,并不能确保随时可以获得合适的专业知识,可以为高效和有效的分析系统选择合适的产品、材料和设计。因此,总体系统设计可能会带来早期挑战。连接和调试期间的不良安装,可能会导致项目交付周期延长,也可能导致泄漏、排放和安全问题。出于这些原因,咨询您的流体系统供应商以克服这些挑战是有益的。
  旋转设备。泵、压缩机和涡轮机对浮式生产储卸油装置的整体可靠性至关重要。如果这些系统中的任何一个发生故障,由此产生的停机可能会导致代价高昂的停运。可靠的机械密封支持系统(可保持密封流体清洁并在适当的压力和温度下输送流体)这有助于提高可靠性,确保这些关键装置的有效运行(图2)。

图2:旋转设备,包括泵、压缩机和涡轮机,对整体运行可靠性至关重要。停工可能导致生产中断和利润损失。

  转台旋转系统。这些系统连接浮式生产储卸油装置的上部和水下系统,通常使用长软管进行此类连接。然而,软管需要经常进行维护检查,根据环境和运营条件的不同,使用寿命可能只有几年。与软管相关的生产损失,可能会导致数百万美元的成本。相反,转台旋转系统可以设计为安装永久管,并且只用短跨接软管来实现灵活性。已经证明,这类系统可以减少维护需求并提高整体可靠性(图3)。

图3:转台旋转系统提供了平台上部和水下系统之间的关键连接点。

  采样系统。典型的浮式生产储卸油装置需要许多不同的采样过程。然而在系统之间,这些采样点不一致很常见。这种不一致性,无论是在系统设计还是可操作性方面,都可能导致采样精度降低。相反,船主/运营商可以在整个船舶上,指定使用正确设计和直观的采样系统,帮助运营商维持监管链合规性和适当的过程控制(图4)。

图4:采样系统必须正确设计,以交付代表性样本,并允许运行人员安全使用该系统,保持监管链合规性,并做出适当的过程控制决策。

  化学注入(CI)装置。CI装置必须能够提供高度准确和可重复的化学剂量。此过程中的任何失误都可能危及可靠生产。典型的CI系统可能需要数百个单独的连接。因此,密封性能是维护安全和保护环境的必要条件。停机可能会导致重大损失(图5)。

图5: CI装置必须在生产过程中维持高度准确和可重复的化学剂量,以提供可靠的生产。

  对于这些应用,密封连接非常关键,因此从单一、可靠的供应商处购买流体系统部件是有益的。明确设计用于提供密封性的管道、配件和阀门,会对容器的长期性能产生重大影响。合金的选择也是一个考虑因素,在浮式生产储卸油装置恶劣的运行条件下,能够提供具有出色耐腐蚀性的高质量材料将是有益的。
  供应商的选择
  对从单一来源采购的关键流体系统零件,确定供应商所能提供的其它支持的形式也很重要。例如控制工程网版权所有,拥有全方位单个组件、预制组件、项目管理援助和全球覆盖的供应商,可以进一步支持浮式生产储卸油装置的建造。您的供应商还可以协助制定规格、推荐效率,并帮助识别节约成本的机会。
  随着项目的推进,供应商还应帮助管理进度和复杂的物流体系。在整个施工过程中,如果供应商能够帮助维护工地库存和产品可用性,则会增加按时、按预算完成项目的机会。(作者:Tommy Jamail Jr.,Swagelok) 

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