海洋平台气力输灰系统浅谈

柳金库

【摘 要】钻井平台上用于调配泥浆的重晶石/膨润土粉末和用于调配水泥的水泥灰通常都是存储在若干个存储罐中，当钻井过程中需要调配泥浆或水泥时，这些物料通常通过压缩空气输送，此即气力输灰系统。一般平台上使用的有P-Tank系统，Re-loader Tank系统，和Sender Tank系统。

【关键词】钻井平台；气力输灰；浅谈

陆地油气资源的储量随着人们的开采而慢慢减少，因此人们将视线投向海洋。相较陆地上的开采模式，海洋油气的开发是局限在一个非常有限的空间内-即各种平台-进行的。气力输灰系统，又称为散料系统（Bulk System），是海洋平台钻井包中必不可少的一部分，其通过气力输送的方法，将用于调配泥浆的重晶石粉/膨润土粉末和调配水泥的水泥灰输送至目标位置进行下一步的供需。目前针对海洋平台的散料系统主要分为三种，P-Tank系统，Re-loader Tank系统和Sender Tank系统，这三种系统均以系统中的关键部件来命名，其中P-Tank系统是用的最多的气力输灰系统。

1 P-Tank系统

P-Tank系统是海洋钻井平台上使用最多的气力输灰系统，也是一种最传统的气力输灰系统。之所以称之为P-Tank系统是因为其中的最关键的设备为压力罐（即pressure tank，P-Tank），系统利用数个压力容器（即p-tank）完成受灰、储灰和卸灰工作，系统中的散料通过压缩空气进行输送。

散料通过气力输送的方式从钻井支持船等海工设备输送至平台上的储料罐。支持船和平台通过柔性软管连接和快速接头链接，用于散料输送的压缩空气由支持船提供。

当散料罐填满之后，散料罐会作为储料罐存储散罐。当作业过程中需要调配泥浆或者水泥时，储料罐中存储的散料通过气力输送的方式输送至缓冲罐（surge tank），而输送过程中用到的压缩空气和空气干燥装置均由平台提供，在某些特殊情况下，散料亦可以通过气力输送的方式输送回支持船等设备。

钻井平台上的气力输灰系统一般分为两套相互独立的系统，一套用于存储和输送重晶石/膨润土等用于泥浆调配的物料，另一套用于存储和输送用于水泥调配的水泥灰。每一套系统都配有相应的罐体、阀件、管路等设备，此中配置亦保证了在输送过程中不会发生不同物料的污染。

2 Re-Loader Tank系统

Re-Loader Tank系统是依据系统中最关键的设备Re-loader Tank来命名的。系统可以安装自升式平台、半潜式平台和钻井船上，系统利用数个非压力容器进行物料的存储，并通过真空方式进行物料的输送。物料通过真空输送的方式输送至re-loader tank，然后再给re-reloader tank加压，通过压力输送的方式将物料输送至缓冲罐（surge tank）。

同P-Tank系统类似，物料也是通过气力输送的方式从平台支持船输送至平台上的储料罐进行存储，且输送用的压缩空气来自平台支持船。

物料在需要使用前一直存储在储料罐中。当作业工况需要使用储料罐中存储的物料时，先通过在re-loader tank中产生负压，利用真空输送的方式将物料从储料罐中吸送至re-loader tank中。

和P-tank系统类似，re-loader tank气力输灰系统一般也分为两套系统，一套用于存储和输送重晶石/膨润土等用于泥浆调配的物料，另一套用于存储和输送用于水泥调配的水泥灰。每一套系统都配有相应的罐体、阀件、管路等设备，此中配置亦保证了在输送过程中不会发生不同物料的污染。

3 Sender Tank系统

Sender tank系统的命名同样时依据系统中的关键设备Sender Tank而来，同之前介绍的两种系统类似，sender tank系统同样可以安装在自升式平台、半潜式平台和钻井船上。由于sender tank的占地面积较小和高度较高的特性，是的其特别适合安装在半潜式平台上（半潜式平台船体部分的大腿结构特点）。

同之前介绍的两种系统类似，物料也是通过气力输送的方式从平台支持船输送至平台上的储料罐进行存储，且输送用的压缩空气来自平台支持船。

物料在需要使用前一直存储在储料罐中。当作业工况需要使用储料罐中存储的物料时，储料罐中的物料流化后输送至储料罐下方的压力罐中（此亦系统称之为sender tank的原因）。之后，压力罐中的物料通过气力输送的方法输送至缓冲罐。输送物料所用到的压缩空气和空气干燥装置均来自平台，并且在某些特殊要求的情况下，物料可以输送回平台供应船等。

和之前介绍的两种系统类似，sender tank气力输灰系统一般也分为两套系统，一套用于存储和输送重晶石/膨润土等用于泥浆调配的物料，另一套用于存储和输送用于水泥调配的水泥灰。每一套系统都配有相应的罐体、阀件、管路等设备，此中配置亦保证了在输送过程中不会发生不同物料的污染。

4 结论

在这三种系统中，p-tank是目前平台上使用最广泛的气力输灰系统，但是相较于re-loader tank系统和sender tank系统，p-tank系统的占地面积比较大，且管线布置较为复杂，同时系统中的所有罐体均为压力容器，设计和制造都需要相应的资质。Re-loader tank系统的特点在于其储料罐为常压容器，属于非压力容器，以及re-loader tank系统是通过真空吸送的方式将物料从储料罐输送是re-loader tank，基于这些特点，系统中的储料罐可以集成在船体结构中，这样可以更好的实行集中布置，并且能够充分利用船体的结构空间。Sender tank系统中的储料罐由于占地面积小、罐体高度高和sender tank位于储料罐下方的特点，尤为适合安装在半潜平台的大腿内，同时由于其储料罐为常压容器，因此其亦可以集成在船体结构上，充分利用船体结构的空间。

综上，平台上配备的气力输灰系统应根据实际情况进行选择，p-tank系统作为传统设备为首选，但是当考虑到平台空间不够以及其他特殊要求时，re-loader tank和sender tank可以作为备选方案。

【参考文献】

[1]David Mills， Mark G. Jones， Vijay K. Agarwal. Handbook of Pneumatic Conveying Engineering. CRC Press， 2004[Z].

[2]David Mills. Pneumatic Conveying Design Guide， 2nd Edition. Elsevier Butterworth-Heinemann， 2004[Z].

[责任编辑：汤静]