中海油內(nèi)部海洋工程設(shè)計基礎(chǔ)知識(機械)-全文預(yù)覽
【正文】 源，當(dāng)主發(fā)電機出現(xiàn)故障或發(fā)生應(yīng)急關(guān)斷時，滿足消防、應(yīng)急照明等設(shè)備的需求。根據(jù)發(fā)電機組的驅(qū)動機的類型，主發(fā)電機組又可分為往復(fù)式發(fā)電機組和燃氣透平發(fā)電機組，這兩種類型的發(fā)電機組因為其工作原理的不同，需要根據(jù)不同的油氣田特性進行選擇。 ? 電力系統(tǒng)是海洋石油平臺的心臟，它發(fā)出的電能供全船用電設(shè)備使用，是平臺安全和正常生產(chǎn)的前提和基礎(chǔ)。 48 49 海上油氣田生產(chǎn)輔助系統(tǒng)機械設(shè)備（公用設(shè)備） ? 海上油氣田生產(chǎn)輔助設(shè)施有別于陸上油田，考慮到海上設(shè)施遠離陸地，海上運輸?shù)睦щy，需要設(shè)置相應(yīng)生產(chǎn)輔助系統(tǒng)。有的平臺的開式排放系統(tǒng)又可以分為非含油污水排放系統(tǒng)和含油污水排放系統(tǒng)。罐內(nèi)正常的操作溫度為 50℃ ，用熱介質(zhì)加熱盤管加熱維持正常的操作溫度。 45 46 閉排系統(tǒng)設(shè)備 ? 圖為潿 114油田上的閉式排放系統(tǒng)流程圖，其它各海上油田的閉式排放系統(tǒng)與此類似。 42 43 水處理設(shè)備系統(tǒng)簡圖 43 44 注水設(shè)備系統(tǒng)簡圖 ? 污水處理流程來水首先進入凈化水緩沖罐，緩沖罐上部有天然氣注入口，設(shè)計注入天然氣，這是為了防止氧氣進入；頂部設(shè)有呼吸閥；增壓泵將污水提取供給注水、動力液用水系統(tǒng)及排海，來自注水的污水經(jīng)注水泵增壓通過注水管匯分至各注水井。 ? 處理后的污水靠位差進入浮選器，設(shè)計為加氣浮選，由底部加入少量天然氣，作為附著小油滴載體與油珠一起上浮到頂部，上部撇油裝置將油撇出。 40 41 目前海上油田含油污水處理的處理方法 41 42 水處理設(shè)備 ? 由于海上油氣田的處理量大小不同，原油及伴生水性質(zhì)不同，處理后的污水要求標(biāo)準(zhǔn)不同，還有海域、經(jīng)濟效益等等因素不同，所選擇的處理設(shè)施不可能相同。 ? 注水系統(tǒng)從注水的來源不同而分為三類：注海水、注地層水和污水回注。 ? 水處理系統(tǒng)包括含油污水處理系統(tǒng)和注水系統(tǒng)。制冷一般有三種方法：即制冷劑制冷、 JT閥降壓制冷和膨脹機降壓制冷。低溫分離通常分三步：脫水、制冷和分餾。如用于透平機發(fā)電等，烴露點過高會影響透平機的壽命； ? 隨溫度的變化，重質(zhì)的 NGL會在輸送管道中形成； ? NGL可以重新注入油藏來提高采收率。最后，富三甘醇從塔底流回再生（濃縮）系統(tǒng)。 ? 用溶劑來吸收天然氣中水分的方法是建立于不同氣體在液體中溶解度不同的基礎(chǔ)上，在天然氣脫水工藝中，最常用的液體吸收劑是三甘醇。當(dāng)氧化鐵被轉(zhuǎn)化接近完成時，向反應(yīng)塔中吹入空氣，在氧的氧化作用下，反應(yīng)物被氧化又轉(zhuǎn)變成氧化鐵，并釋放出硫，從而達到氧化鐵的再生和循環(huán)使用。 ? 天然氣脫除酸性氣體的工藝方法可分為：化學(xué)吸收法和物理吸收法。 34 35 酸性氣體處理 ? 天然氣中經(jīng)常含有一定數(shù)量的 H2S， CO2等酸性組分，其遇水后呈酸性，因此，人們稱其為酸性氣體。低壓天然氣可以作為密封氣使用，也可以用做儀表氣。 ? 電脫鹽工藝要增加一套原油與淡水混合設(shè)備，該設(shè)備的作用是加入淡水去“沖洗”原油，便于淡水吸收原油中的鹽。 ? 分離出的原油如果含鹽量比較高，會對煉廠加工帶來危害，影響原油的售價，因此有些油田還要增加脫鹽設(shè)備進行脫鹽處理。油水界面和油面由控制閥控制于恒定的高度。根據(jù)各形狀分離器在分離效率、分離后流體的穩(wěn)定性、變化條件的適應(yīng)性、操作的靈活性、處理能力、處理起泡原油和安裝所需空間等方面的優(yōu)缺點比較，作為海上處理設(shè)備的分離器，首選的是臥式三相分離器，其次是立式兩相，球形基本上不采用。 ? 1）油、氣、水分離 ? 2）脫水脫鹽 ? 3）伴生氣處理 25 26 油氣水分離 ? 油井產(chǎn)出液中含有原油、凝析油、天然氣（包括自由氣、溶解氣、凝析蒸氣）、水、雜質(zhì)和外來物質(zhì)。 ? 一般情況下，在計量分離器中進行氣液兩相分離，分出的天然氣和液體分別進行計量。 17 18 壓縮機圖例 18 19 儲存裝置 ? 儲存裝置根據(jù)其所儲存的介質(zhì)是否帶壓分為常壓容器和壓力容器，具體內(nèi)容請參考李君華所作的橇塊基礎(chǔ)講座。 ? 離心式壓縮機為透平式壓縮機中的一種。 ? 壓縮機按照結(jié)構(gòu)上來講分為透平式壓縮機（離心式壓縮機和軸流式壓縮機）、容積式壓縮機（往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式（螺桿式、滑片式、羅茨式）。用戶對泵最基本的要求是一定的流量和必須達到的揚程（對于容積式泵是必須達到的壓力）。 ? 容積式泵是依靠工作元件在泵缸內(nèi)做往復(fù)或回轉(zhuǎn)運動，使容積交替增大和縮小，實現(xiàn)流體的吸入和排出。 13 14 流體機械 ? 泵與泵裝置 ? 壓縮機 14 15 泵與泵裝置 ? 輸送液體或使液體增壓的機械通稱泵。 ?外界空氣進入壓氣機壓縮，壓力升高后進入燃燒室，專門的燃料系統(tǒng)向燃燒室噴入燃料，空氣和燃料充分混合燃燒，產(chǎn)生高溫、高壓的燃氣進入透平部分，在這里膨脹做功，驅(qū)動透平轉(zhuǎn)動，透平帶動壓縮機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后尚有剩余扭矩輸出帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)發(fā)電，這就是燃氣輪機發(fā)電機組的工作原理。內(nèi)燃機的主要技術(shù)參數(shù)包括動力性指標(biāo)（功率）、經(jīng)濟性指標(biāo)（燃料消耗率、機油消耗率）、可靠性和耐久性指標(biāo)（大修期）、環(huán)境保護指標(biāo)（排氣和噪聲）、強化指標(biāo)、質(zhì)量和尺寸指標(biāo)、起動性能等。按沖程數(shù)可分為二沖程和四沖程機，按充量著火方式分點燃式和壓燃式，按照所用燃料又可分為汽油機、柴油機、氣體燃料機和多種燃料內(nèi)燃機，按照轉(zhuǎn)速分低速機、中速機和高速機。 8 9 熱力發(fā)動機 將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的發(fā)動機稱為熱力發(fā)動機。 6 7 間接火焰加熱爐結(jié)構(gòu)簡圖 7 8 電加熱爐（器） 電加熱爐（器） 電加熱爐（器）是將換熱器或加熱爐中的加熱元件換成電加熱元件。常用的熱介質(zhì)有：水、甘醇、熱油或可溶性鹽等。常用的管式加熱爐有：間接火焰加熱爐和直接火焰加熱爐。 管式加熱爐 管式加熱爐常用于需要換熱大的場合。對于中間熱介質(zhì)，其性質(zhì)在大氣中必須穩(wěn)定，而且要求在工藝要求的最大溫度范圍內(nèi)必須穩(wěn)定存在。在間接火焰加熱爐中，主要用到了輻射和對流的傳熱方式。電加熱爐是依靠改變輸入加熱元件的電功率來調(diào)節(jié)加熱爐的加熱量，具有加熱迅速和控制簡單等特點。內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)和品種繁多，用途廣泛。其基本結(jié)構(gòu)有：固定件、曲柄連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)和進排氣系統(tǒng)、燃料供給系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、起動系統(tǒng)等。下面以 SOLAR的 CENTAUR TYPE H型機組為例進行介紹。間壁式換熱器在天然氣生產(chǎn)中應(yīng)用得最廣泛。 ? 動力式泵是依靠快速旋轉(zhuǎn)的葉輪對液體的作用力將機械能傳給流體，使動力能和壓力能增加，再通過泵殼將大部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ芏鴮崿F(xiàn)輸送。 15 16 泵與泵裝置 ? 泵的特性包括特性曲線形狀、性能穩(wěn)定性、自吸能力、起動與調(diào)節(jié)、介質(zhì)粘度適用范圍等。 16 17 壓縮機 ? 壓縮機就是利用原動機的機械能將氣體壓力
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