海洋石油平台油水处理系统流程故障问题研究
孟祥松
大港油田赵东采油管理区 天津 滨海新区 300280
一、油水处理系统常见故障类型
1.1 设备老化引起的故障
在海洋石油平台的油水处理系统当中,设备老化是造成故障的常见原因,设备使用年限增长时,其内部零件就会慢慢磨损,材料性能变差,进而引发一系列技术问题。按照一项针对北海油田的调查研究显示,超过15 年使用期限的油水分离器,其故障率比新设备高出 30% ,此类故障不但影响生产效率,而且存在安全隐患,老化设备的故障常常体现为密封件失效、管道腐蚀、泵体磨损等情况,这些情况若不加以解决,就有可能造成整个系统的崩溃。
1.2 操作不当导致的故障
海洋石油平台的油水处理系统里,操作不当是引发故障的常见原因,比如不当地启动与关闭程序会损坏分离器,致使它不能有效地把油水混合物分开,进而影响整个系统的效率。针对某海洋石油平台展开的故障统计显示,操作失误造成的故障占总故障的 25% ,分离器和泵的故障比较明显,在处理这些故障的时候,操作人员的培训和经验非常重要,而且形成一套标准的操作流程和故障应对模型,像故障树分析(FTA),可以帮操作人员在面对复杂的系统时,马上找到问题的根源并采取恰当的解决办法,从而缩减因为操作不当而引发的系统故障。
二、案例分析:典型故障案例探讨
2.1 案例一:分离器故障分析
在海洋石油平台的油水处理系统里,分离器属于关键设备之一,它能否稳定运行,对整个系统的效率和安全有着重大影响,设备老化常常是造成故障的原因之一。按照摩尔定律,设备的性能每隔 18 个月就会翻一倍,不过海洋环境的腐蚀性加上长时间的高负荷运转,使分离器的实际性能很难达到理论上的预期,所以定期开展维护和检查十分必要,这样才能保证分离器稳定运行。分离器内部压力不平衡、分离效率降低、设备受损等,要防止这种情况出现,应当形成完备的操作训练体系,保证每一个操作人员都能娴熟地把握设备的正确使用方法,采用较为先进的故障检测系统,可以及时监测设备情况,尽快察觉异常并予以解决,以此来削减由于操作错误造成的故障。就故障预防和处理策略而言,分离器的故障分析显示出了预防措施的重要性,通过创建故障数据库并记载和剖析既往的故障事例,就能给以后的故障预防给予数据支撑。
2.2 案例二:泵故障分析
海洋石油平台的油水处理系统当中,泵属于关键设备,泵的稳定运作对于整个系统的效率和安全极为关键。泵故障分析体现出诸多也许的故障起因,其中包括但不仅限于机械磨损、密封失效、轴承损坏、泵过载运行等,就海上石油平台泵故障的统计研究而言,大概有 30% 的故障是由泵的密封系统失效造成的,泵的密封系统受损会致使泵的效率降低,而且会引发重大的环境污染问题。泵的过载运行也是不能轻视的,它既缩减了泵的使用寿命,又可能造成整个油水处理系统陷入瘫痪,所以借助定期的保养和检查,联合先进的故障诊断技术,比如振动分析和热成像技术,就可以有效地防止和缩减泵故障的出现。
三、故障预防与处理策略
3.1 故障预防措施
故障预防措施是保证系统稳定运行并延长设备使用寿命的关键,通过定期的维护检查,可以有效地找出并解决问题,设备老化造成的故障,比如对分离器执行定期检查,就可以找到腐蚀和磨损之类的毛病,从而防止因为部件损坏而导致油水分离效率变差。按照国际石油工程师协会(SPE)所给出的报告,恰当的预防性维护可把设备故障率缩减 30% 到 50% ,而且操作人员的培训和技能改善也是防止操作失误引发故障的重要手段,通过模拟训练和实际操作考核,保证操作人员能熟练掌握设备的操作规程,进而削减人为错误的发生。
3.2 故障处理流程优化
海洋石油平台上的油水处理系统要想维持正常的生产运作并保证安全,就一定要把故障处理流程加以改善,通过细致地分析历史故障数据,可以找出设备老化和操作不妥是造成系统故障的两个主要因素。某平台的统计数字显示,设备老化造成的故障所占比例达 35% ,操作不妥引发的故障占比为 25% ,面对这些数据,采用故障树分析(FTA)模型,凭借搭建故障树的方式来找到并评价故障的根源,进而制订出更为准确的预防办法和处理流程。经过改进的流程重视快速反应与精准诊断,在故障出现的时候,可以尽快找到问题所在,并且采取有效的临时应对手段来缩减生产的损失,而且通过定期对操作人员开展培训,加强操作的规范性,执行定时的保养和检查,能够明显减少因为操作失误和设备老化而引发的故障率。
四、油水处理系统维护与管理
4.1 定期维护的重要性
海洋石油平台油水处理系统当中,定期维护的重要性不能被忽视,因为海上作业环境恶劣,设备长时间处在盐雾、高湿以及腐蚀性环境中,这加快了设备老化速度。有关研究显示,没有定期维护的油水处理系统故障率比定期维护的系统高出 30% 以上,分离器属于油水处理系统关键设备,它的故障会致使整个系统效率下降,甚至引发安全事故。通过定期查看并替换成损耗的部分,就能有效地防止分离器故障产生,泵乃输送介质的重要装置,它发生故障既会影响生产效率,又可能致使环境污染,所以做好泵的定期养护十分关键,包含查验密封件,轴承以及电机状况,这样才能维持泵的正常运转,执行定期维护之后,把故障频率降到最低限度,保证油水处理系统持续正常运作,进而提升整个平台的安全性以及经济收益。
4.2 维护管理的最佳实践
海洋石油平台的油水处理系统,其维护管理的最好办法就是保证系统稳定运行并延长设备寿命。依照国际石油工业最好的办法,定期的维护可以削减高达 75% 的设备故障率,如应用风险为基础的保护(RBM)策略,能够对油水处理系统中的重要设备展开优先级排序,保证最需注意的设备得到及时的维护,在实际操作当中,利用预估性的保护手段,像振动分析和热成像,可以事先察觉到设备的潜藏问题,防止出现突然的故障,而且采取先进的监督体系,比如 SCADA(数据搜集与监管体系),可以随时追踪设备情况,立即调整运作参数,防止发生故障。
参考文献:
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