高压清洗机之海洋石油平台弃置设施的清洗工艺

  1设施清洗范围及目的
L 1平台设施清洗范围

海洋石油平台(以下简称平台)包括海洋石油勘探开发活动中所使用的固定式平台、移动式平台、单点系泊等配套设施和其他浮动工具。平台拆除前需要清洗的设施包括:水下生产系统、水下基盘、海底管道及立管、水下软管、平台上部设施。按清洗对象的不同分为:平台上部(设备类、容器类、管系类)和平台水下部分(立管、海底管道)的清洗。需清洗的介质可分为:原油、凝析油、燃料油、化学制剂、热介质油等。

L 2清洗目的

对弃置不再使用的平台，清洗作业以除油为目的，主要对其水下的生产设施、水下管线和水下基盘进行清洗。工艺设施的清洗以流程整体清洗的方式进行，无需对容器和设施再单独进行清洗。如改做它用，再根据详细的用途编制具体的清洗施工方案和操作流程。

对弃置后再使用的平台，不仅要对水下的生产设施、水下管线和水下基盘进行彻底清洗，还要对平台上所有设施和工艺流程彻底清洗。清洗过程采用先整体后单独的方式进行，先工艺流程和容器整体清洗，再对设备容器进行单独清洗。清洗质量要求较高，要保证系统内无任何油迹，达到动火标准。

2清洗质量指标

平台弃置设施的处理分为改做它用和废弃两种方式。平台弃置设施的清洗目标因后续处理方式的不同而有不同的技术要求。如果改作用于油气生产，设施清洗后必须达到后续维修改造和正常生产的目的，满足如下质量指标:

( 1)工艺流程设备、管线、容器内无油迹。管线容器内氧气体积分数不小于2010，可燃气体含量在爆炸极限下限的2010以下;

(2)海底管线管内无油滴，海水冲洗时含油量不大于30 m g /I;

( 3)动火作业时不会发生燃烧或爆炸;

( 4)动火作业时无有毒气体析出。

对于其它形式的改作他用和废弃，清洗后不会对环境产生污染即可，垢层,)离蚀产物等不需去除。

1清洗技术

海洋平台设施内的污垢主要以油泥为主，原油在采出后的初加工、外输和贮存过程中，所含的高熔点的蜡质、沥青质、胶质和所夹带的泥砂、无机杂质和水一起沉降下来，在容器和管道内形成油泥。考虑到海上平台空问和清洗时问的限制、设备结构及清洁度的要求，一般采用人工清理、化学清洗和高压水射流清洗三者结合的方法。

21人工清理

平台上进行人工清理作业时必须使用防爆工具和材料，如:铜铲、塑料簸箕、塑料桶、棉纱等。以目测法或擦拭法判定清洗是否合格。22化学清洗

221循环系统的建立

化学清洗常采用循环与浸泡相结合的方式，循环系统由配液槽、循环泵、临时连接管路和清洗对象4部分组成。进行化学清洗首先必须了解清洗系统的现状，做好以下清洗前的准备。

(1)取样分析污垢的特性，根据实验结果选择清洗剂，确定清洗工艺。

(2)依据现场污垢分布和清洗容积，确定污垢数量，计算清洗剂用量。

(3)根据现场调研结果，设计清洗循环系统，确定临时配管、循环泵站(循环泵与配液槽)与系统的连接。

(4)在做好人员、设备、工具、材料准备的同时，必须充分考虑海洋石油平台清洗作业的风险，做好相应的安全防护措施。

(5)现场施工前要做好清洗系统的隔离和清洗对象的预处理(放空、吹扫、置换)，满足循环清洗的前期要求。

23高压水射流清洗

高压水射流清洗适用的结垢物类型包括:各种机械堵塞物、各类盐碱结垢物、氧化铁、金属锈蚀物、油脂及油污凝结物、油漆、焦炭、石蜡、沥青、石灰、沉渣、淤泥、船体上的附着物及海洋生物等。平台上的换热器、容器、开闭排管道、甲板等，常采用高压水射流清洗。

2 31设备组成

高压水射流设备整机由高压水发生设备(以下简称泵)、控制系统、执行系统及辅助系统组成。其基本部件包括:泵、调压装置、软管及硬管、喷头及控制装置等。高压水射流清洗系统的建立，除了要有上述主要部件外，还应考虑被清洗对象的结构及其附着物的理化胜质等。同时也应该针对不同的清洗对象、清洗特性的要求来选择清洗设备的结构形式。但是，不论选择哪种形式的清洗设备，都关系到一个重要的部件，即喷嘴的选择，包括喷嘴的结构形式与材质、喷嘴的个数与喷嘴的直径等的选择。这些因素对于清洗系统的合理匹配十分重要。

2 32工艺参数

高压水射流清洗的工艺参数主要有射流驱动压力、流量或喷嘴直径、功率以及射流的靶距或射程、进给速度与射流打击力等。其中，对于任何水射流工艺系统来说，选择合理的压力等级是关键。清洗各类垢质推荐的高压水射流清洗机工作压力适用值

243高压水射流清洗的优点

( 1)高压水射流的压力与流量可以方便地调节，因而不会损伤被清洗物的基体。

( 2)高压水射流清洗快速、彻底。例如:下水管道的清通率为10010，清净率为9010以上;热交换器的清净率为9`x'/0以上;锅炉的除垢率达9`x'/0以上，清洗每根排管的时问为2} 3mino

( 3)清洗成本低，大约只有化学清洗的1 /3左右，即高压水射流清洗属于细射流，在连续不问断的情况下，耗水量为L 8} 4 Sm;/h功率为35一90 kW左右，属于节能型设备。

( 4)高压水射流清洗用途广泛。凡是水射流能直接射到的部位，不管是管道和容器内腔，还是设备表面，也不管是坚硬结垢物，还是结实的堵塞物，皆可使其迅速脱离粘结母体，彻底清洗干净。高压水射流清洗对设备材质、特性、形状及垢物种类均无特殊要求，只要求水射流能够达到即可。

( 5)与化学清洗不同，高压水射流清洗无有害物质排放与环境污染问题。与其它清洗方式相比，高压水射流清洗在清洗效果与效率、清洗成本、以及环保等方面具有无可比拟的优势。

3 34海底管道清洗

海底管道多为长距离输油、输水、输气管线，由于清洗的管线较长，采用开路加浸泡的方法。海底管道内的污垢成分复杂，尤其是输油管道，垢层在同一表面既有无机盐，又有凝油、石蜡、胶质，为了尽可能在一个过程中多洗掉儿种成分，应根据实际情况，注重清洗介质、清洗助剂、温度、流速和设备的筛选。

步骤如下:

( 1)施工前准备包括:清洗液配制、对海底管道内介质进行置换、系统隔离锁定，建立注液流程，建立残液回收流程;

( 2)注入清洗液进行浸泡，同时做好过程监测;

( 3)清洗废液回收，系统大排量冲洗;

( 4)清洗质量检验，系统恢复。

此外，对于海底管道清洗，由于海底管道两端连接设施的不同，应针对实际情况选择不同的清洗工艺。

3 35全海式海底管道清洗

全海式海底管道是由平台至FPSO、单点组成，清洗时对于水相管线采用酸洗除垢工艺进行清洗，油相管线采用碱洗除油工艺进行清洗。清洗海底管线时，首先用清洗液注入海底管道内部替换海底管道内部的原有介质，然后对海底管道进行浸泡，以达到除油、除垢的目的。浸泡结束后，可以使用平台或FP泪上的注水增压泵进行冲洗。

废液处理方式可分为两种，外输或者利用平台污水处理流程进行处理、达标排放(流程可以接受的情况下)。输水管线清洗过后，先进行过滤，除去废液的杂质，然后加入碱性物质对废液进行中和，将中和后的废液打入流程。清洗油相管线时，由于使用环保型清洗剂，可以直接打入污油水处理流程处理。

3 36半海式海底管道清洗

半海式海底管道主要为平台通往陆地终端的输油管线，由于管线较长，清洗产生废液也随之增多，清洗工艺一般采用除油清洗剂浸泡的方法进行。使用原油输送泵将清洗剂注入海底管线内替换原油，所替换的原油进入陆地终端处理厂内的工艺系统进行回收。利用清洗剂对原油海底管道进行浸泡，浸泡结束启动原油输送泵进行大排量的冲洗。冲洗所产生的废液，在处理厂有能力接受的情况下，可以直接进入流程。如果冲洗液排量过大，系统生产能力无法接受时，可以进行暂时存储，问歇注入流程进行回收处理。油相管线的清洗废液仍以进入流程为佳，清洗废液中的原油进入流程处理后还可回收利

用。

随着海洋石油勘探开发事业的深入发展，新建平台不断增加，陈旧平台的弃置已经得到国家海洋局和中海油相关部门的重视。本文对平台弃置设施清洗工程的探讨，将为平台弃置设施项目的开展发挥积极的指导作用。