海洋钻修机保温拖链内部加热探究范文

摘要：渤海海域的海洋石油平台位于我国北方地区，冬季环境温度会达到-15℃左右。钻修井机在冬季作业时，管道内的液体在低温环境中会冻结，因此需要研究一种保温拖链解决管线结冻的问题。

关键词：钻修井机；液体；结冻；保温拖链

1研究背景

通过钻修井机拖链的海水、淡水、饮用水及柴油管道全部采用软管，并且裸露在大气当中。由于是间断作业，钻修井机在冬季作业时，管道内的液体在低温环境中会冻结，甚至造成管道开裂，影响到钻/修井作业的工作效率。海洋钻修井机的消防水系统应与平台保持一致，通常采用湿式消防水系统。但渤海海域冬季温度较低，通过拖链的消防水管线为软管，不能进行保温伴热，为避免软管内消防水冻结造成软管破裂、漏水，因此，需将整个消防水环网排空。一旦钻修机区域内发生火灾，后果将不堪设想。

2保温拖链结构及工作原理

由于海洋钻修机采用的常规拖链全部为敞开式结构，管线全部暴露在空气中，因此在考虑保温拖链设计时，首先将原有拖链的节距调整到合适的距离，用铝合金型材加以封闭，圆弧过渡处采用双层密封结构。保温拖链主要是由316L不锈钢链板与316L上、下盖板组成，链板与链板之间有一层隔热棉，连接采用销轴加螺栓连接固定，上下盖板之间也有一层隔热棉，使得上下盖板成为一个组合件。链板与上下盖板之间采用螺栓固定连接。海洋石油平台的钻机和修井机滑移拖链采用持续的热空气吹扫保温，弥补热量高的散失，从而使得相对封闭的拖链内部环境温度达到预定数值。其原理是将自然风通过鼓风机吸入并加压，输送至空气升温箱内，升温箱中布置有循环水加热盘管，通过盘管散热，将循环水的热量传导至进入升温箱的空气，当空气的温度升到规定值后进入设置在拖链内部的空气吹风管道，吹风管道壁上按照规律布局一系列通风孔，升温后的热空气通过这些通风孔进入拖链内部，使相对密闭拖链内部形成温度相对恒温效果。

3保温拖链内部加热型式研究

3.1保温拖链加热源的选择及控制系统

采用防冻液为热媒加热空气，防冻液最低温值为-25℃，空气管道为全部纯铜结构，每套加热系统的管道长度在50m以上，保证空气在出口温度在规定值，根据保温拖链的长度确定加热器个数。加热装置独立控制，每套加热器的温升在2℃以下。加热器采用瓦特龙品牌，以保证使用稳定性。

3.2保温拖链内部温度控制系统

保温拖链内部加热系统采用单独管道进行加热，根据拖链的长度和需要保温管线的数量的多少，确定加热模式；长行程拖链每5m一套单独热风输送系统，按照每15cm2排布一根加热管道的模式保证拖链内部温度恒定在规定值。拖链内部每隔一段距离就安装一套温度传感器，通常将每套温度传感器分成四个测温点，可以单独控制每个测温点温度。

4结语

通过对钻修井机拖链保温技术的研究，可以防止经过拖链内的海水、淡水、饮用水、柴油及消防水等介质在低温环境中冻结，避免停钻维护工作，有效提高钻井、修井工作效率。因为环境温度低造成钻修井机的软管每一到两年就需要更换，通过保温拖链的研究可以使拖链的使用年限延长到5a以上。同时通过对保温拖链的有效密封设计，为拖链内的管线和电缆创造了一个相对封闭的环境，减少外部因素（如物体坠落等）对拖链内部管线和电缆的影响及使用寿命。

参考文献

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作者:杨晓冬 倪先锋 张雷 单位:中海石油(中国)有限公司天津分公司