國產(chǎn)原油/柴油發(fā)電機在海洋石油平臺調(diào)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(fā)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(dǎo)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(shè)置兩臺5 600 kW原油/柴油發(fā)電機組為打井及后續(xù)生產(chǎn)提供電力能源。

與進口原油主機相比較，國產(chǎn)原油/柴油發(fā)電機主要存在以下優(yōu)點：(1)國產(chǎn)主機交貨周期較短，與同規(guī)模進口主機相比，國產(chǎn)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(diào)試造成較大壓力；（2）國產(chǎn)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(chǎn)原油主機售后服務(wù)響應(yīng)快捷，配件更換成本及廠家技術(shù)服務(wù)成本相對較低。

本項目使用陜西某重工公司生產(chǎn)的柴油/原油發(fā)電機組，兩臺機組并機使用。機組的組成部分主要有：柴油發(fā)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(tǒng)、滑油補充撬等。整套系統(tǒng)包含的撬塊較多，安裝調(diào)試工作量大、工程復(fù)雜，施工時間持續(xù)3～4個月，一直以來是海洋石油中心平臺建造、調(diào)試的重點工作。

2 原油/柴油主發(fā)電機調(diào)試計劃管理

由于原油主機系統(tǒng)撬塊多，系統(tǒng)復(fù)雜，調(diào)試工作量大，因此做好調(diào)試計劃是調(diào)試能否順利進行的關(guān)鍵。受調(diào)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(diào)試；原油燃料模式需待項目在海上平臺投產(chǎn)后、能夠提供提供較穩(wěn)定的原油燃料后才能進行調(diào)試。

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

表1 主機調(diào)試周期表

3 原油/柴油主發(fā)電機調(diào)試前置工作管理

3.1 應(yīng)急低壓配電盤的調(diào)試

應(yīng)急低壓配電盤是與主機調(diào)試相關(guān)的首要調(diào)試目標，在對應(yīng)急低壓配電盤進行調(diào)試前，需要完成：（1）應(yīng)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(shè)、連接。

3.2 配電系統(tǒng)的調(diào)試

由于主發(fā)電機組所有輔機設(shè)備的MCC均在正常低壓配電盤的LC段，因此正常配電盤的調(diào)試是主機調(diào)試的必要條件。在正常低壓配電盤調(diào)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(yīng)急低壓配電盤與正常低壓配電盤之間電纜的敷設(shè)、連接和校線工作并由質(zhì)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(yīng)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(shè)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(shè)連接。

3.3 UPS的調(diào)試

UPS系統(tǒng)是主機調(diào)試的必要條件之一，進行調(diào)試需要完成：（1）UPS盤柜安裝就位和報檢；（2）電池間內(nèi)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(guān)箱安裝；（7）確認UPS電池激活。

3.4 應(yīng)急發(fā)電機的調(diào)試

應(yīng)急發(fā)電機作為主機調(diào)試的必要條件之一，調(diào)試工作如下：（1）應(yīng)急發(fā)電機本體及應(yīng)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(yīng)急機至應(yīng)急低壓配電盤的主動力、應(yīng)急機本地控制盤及本地控制盤至應(yīng)急低壓配電盤之間的控制電纜敷設(shè)連接；（4）電池就位、電池至啟動馬達的電纜敷設(shè)、充電器至電池的電纜敷設(shè)；（5）進、排氣百葉窗、應(yīng)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(fēng)險）。

3.5 各輔助系統(tǒng)的調(diào)試

儀表氣系統(tǒng)的空壓機組、公用氣罐及儀表氣罐設(shè)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(shè)連接、自力式調(diào)節(jié)閥安裝完成。主機房所有風(fēng)機、風(fēng)閘、風(fēng)道安裝、電纜和儀表氣管線連接。

滑油及柴油系統(tǒng)：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(tǒng)管線清洗。

原油燃料系統(tǒng)：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(huán)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(shè)備的電纜敷設(shè)。

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

4 原油/柴油主發(fā)電機調(diào)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(diào)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(guān)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(shè)備的管線連接、試壓、吹掃完成。

在完成上述調(diào)試準備工作后，需要按照如圖1所示的步驟開展主機調(diào)試工作。

圖1 主機調(diào)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(yù)潤滑泵電機、缸套水預(yù)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(tǒng)。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(guān)互鎖功能、并車裝置功能、逆功率保護功能，長、短、優(yōu)先延時脫扣功能、過載保護[1]。主機需測試的報警關(guān)斷功能主要包括：（1）超速報警及關(guān)斷，軸承溫度高報警及關(guān)斷；（2）柴油機滑油壓力高、低報警及關(guān)斷；（3）渦輪增壓器滑油壓力高、低報警及關(guān)斷；（4）一級高溫水出入口溫度、壓力高低報警及關(guān)斷功能等。

4.2 空載及負載試驗

啟動發(fā)電機，屏蔽勵磁，啟動機組，待轉(zhuǎn)動數(shù)圈，停車，觀察系統(tǒng)啟動有無異常；從本地控制盤啟動機組，使機組怠速狀態(tài)運行5 min，觀察系統(tǒng)燃油、滑油、冷卻水壓力、溫度參數(shù)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(fā)動機后，使發(fā)動機在不同轉(zhuǎn)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(shù)。

以單臺發(fā)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(diào)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(fā)電機額定功率的25%、50%負載進行。

調(diào)試結(jié)束后及時進行調(diào)試總結(jié)，對調(diào)試過程的遺留問題安排專人進行跟蹤。

5 結(jié)語

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