海洋鉆修機保溫拖鏈內部加熱探究范文

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摘要：渤海海域的海洋石油平臺位于我國北方地區，冬季環境溫度會達到-15℃左右。鉆修井機在冬季作業時，管道內的液體在低溫環境中會凍結，因此需要研究一種保溫拖鏈解決管線結凍的問題。

關鍵詞：鉆修井機；液體；結凍；保溫拖鏈

1研究背景

通過鉆修井機拖鏈的海水、淡水、飲用水及柴油管道全部采用軟管，并且裸露在大氣當中。由于是間斷作業，鉆修井機在冬季作業時，管道內的液體在低溫環境中會凍結，甚至造成管道開裂，影響到鉆/修井作業的工作效率。海洋鉆修井機的消防水系統應與平臺保持一致，通常采用濕式消防水系統。但渤海海域冬季溫度較低，通過拖鏈的消防水管線為軟管，不能進行保溫伴熱，為避免軟管內消防水凍結造成軟管破裂、漏水，因此，需將整個消防水環網排空。一旦鉆修機區域內發生火災，后果將不堪設想。

2保溫拖鏈結構及工作原理

由于海洋鉆修機采用的常規拖鏈全部為敞開式結構，管線全部暴露在空氣中，因此在考慮保溫拖鏈設計時，首先將原有拖鏈的節距調整到合適的距離，用鋁合金型材加以封閉，圓弧過渡處采用雙層密封結構。保溫拖鏈主要是由316L不銹鋼鏈板與316L上、下蓋板組成，鏈板與鏈板之間有一層隔熱棉，連接采用銷軸加螺栓連接固定，上下蓋板之間也有一層隔熱棉，使得上下蓋板成為一個組合件。鏈板與上下蓋板之間采用螺栓固定連接。海洋石油平臺的鉆機和修井機滑移拖鏈采用持續的熱空氣吹掃保溫，彌補熱量高的散失，從而使得相對封閉的拖鏈內部環境溫度達到預定數值。其原理是將自然風通過鼓風機吸入并加壓，輸送至空氣升溫箱內，升溫箱中布置有循環水加熱盤管，通過盤管散熱，將循環水的熱量傳導至進入升溫箱的空氣，當空氣的溫度升到規定值后進入設置在拖鏈內部的空氣吹風管道，吹風管道壁上按照規律布局一系列通風孔，升溫后的熱空氣通過這些通風孔進入拖鏈內部，使相對密閉拖鏈內部形成溫度相對恒溫效果。

3保溫拖鏈內部加熱型式研究

3.1保溫拖鏈加熱源的選擇及控制系統

采用防凍液為熱媒加熱空氣，防凍液最低溫值為-25℃，空氣管道為全部純銅結構，每套加熱系統的管道長度在50m以上，保證空氣在出口溫度在規定值，根據保溫拖鏈的長度確定加熱器個數。加熱裝置獨立控制，每套加熱器的溫升在2℃以下。加熱器采用瓦特龍品牌，以保證使用穩定性。

3.2保溫拖鏈內部溫度控制系統

保溫拖鏈內部加熱系統采用單獨管道進行加熱，根據拖鏈的長度和需要保溫管線的數量的多少，確定加熱模式；長行程拖鏈每5m一套單獨熱風輸送系統，按照每15cm2排布一根加熱管道的模式保證拖鏈內部溫度恒定在規定值。拖鏈內部每隔一段距離就安裝一套溫度傳感器，通常將每套溫度傳感器分成四個測溫點，可以單獨控制每個測溫點溫度。

4結語

通過對鉆修井機拖鏈保溫技術的研究，可以防止經過拖鏈內的海水、淡水、飲用水、柴油及消防水等介質在低溫環境中凍結，避免停鉆維護工作，有效提高鉆井、修井工作效率。因為環境溫度低造成鉆修井機的軟管每一到兩年就需要更換，通過保溫拖鏈的研究可以使拖鏈的使用年限延長到5a以上。同時通過對保溫拖鏈的有效密封設計，為拖鏈內的管線和電纜創造了一個相對封閉的環境，減少外部因素（如物體墜落等）對拖鏈內部管線和電纜的影響及使用壽命。

參考文獻

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作者:楊曉冬 倪先鋒 張雷 單位:中海石油(中國)有限公司天津分公司