天然气海洋平台上，为维持正常生产作业及平台常驻人员日常生活，需要较大的用水量。由于平台距离陆地较远，通常有几十到几百公里不等，难以将大量淡水运至平台。在平台上，除海洋平台工作人员生活用水外，其他涉及生产用水通常使用海水代替。海洋平台金属管浮子流量计是通过海水提升泵将海水输送至海水管路，再通过阀门控制供给各单元使用，主要包括工艺介质冷却、发电机组冷却、甲板冲洗、海水淡化、生活楼卫生单元冲洗、公用站等装置及设施，金属管浮子流量计流量需根据各单元的海水需求量进行测算。金属管浮子流量计调试工作是保障金属管浮子流量计能否正常运行的关键一环，调试时先进行海水提升泵的单机调试，待海水提升泵各项性能符合设计要求后，再进行整个海水管网的系统调试。

 

1金属管浮子流量计流量测算

在天然气平台上，金属管浮子流量计是公用系统中的重要组成部分，不仅在维持正常生产作业及平台常驻人员日常生活中起重要作用，也是平台消防系统管网压力的保障。国内平台金属管浮子流量计常用材质有铜镍管、玻璃钢管、双相钢管、不锈钢管等[1-4]，金属管浮子流量计供给用户很多，但主要用于工艺冷却装置和发电机组冷却，工艺冷却和发电机组冷却装置属于海水持续不间断用户，其余如甲板冲洗、次氯酸钠发生装置、海水淡化装置、生活楼卫生单元冲洗、自动反冲洗装置等，均属于海水间断用户[5]。金属管浮子流量计工艺流程如图 1所示。

 

 

 

1.1 工艺冷却用水

天然气平台工艺处理过程中，天然气需要做降温处理，用低温海水与天然气通过换热器进行热交换，是一种非常廉价的处理方式。海水的流率与需要处理的换热量、海水进出口温差及海水比热容有关，换热量通过物料及热量平衡模拟测算得出。

 

 

1.2发电机组冷却用水

天然气平台上，发电机组一般包括燃气发电机、应急发电机和备用柴油发电机。发电机组由缸套冷却水进行冷却，缸套冷却水通过与外部循环介质进行热交换，使温度保持在一定范围值内。不同发电机缸套冷却水冷却方式有所不同，应急发电机组通常采用风冷冷却，备用柴油发电机和燃气发电机采用海水冷却[6]。海水用量通常由厂家提供，如未提供，可根据平台上所需发电机的功率进行估算，通常每千瓦所需的冷却海水量为0.0436~0.0462m3/h[7]。以丽水36-1海洋平台为例，该平台位于东海海域，水深84.1m，为天然气中心平台，配备生活楼，天然气设计处理量为120×104m3/d（20℃，一个标准大气压），正常运行生产时，平台电力由燃气发电机组供给，燃气发电机组额定功率为1100kW，可测算出所需海水量约为48m3/h。

 

1.3甲板冲洗及其他用水

由于每个平台处理量有所不同，在设计时海水用量会有差异。通常甲板冲洗的流率设计为10~20m3/h，其他用户包括海水淡化、自动反冲洗装置、次氯酸钠发生器、污水处理装置等，用水量较小。

金属管浮子流量计的流量，需要根据用水情况测算出较大用水量和较小用水量。

 

2金属管浮子流量计调试

金属管浮子流量计调试通常在海上完成，先进行海水提升泵的单机调试，确认海水提升泵各项性能参数符合设计要求后，再进行整个金属管浮子流量计管网调试[8]。金属管浮子流量计排海管线有常开和常闭两条管线：常开管线上有压力控制阀PV，通过金属管浮子流量计管网压力变送器PT信号反馈自动调节阀门开度大小，保证管网压力始终处于设定值；常闭管线上有手动截止阀，留作备用。

2.1海水提升泵单机调试

海水提升泵单机调试时，为提高工效，所有海水不进入海水管网，通过排海管线排放至海中；为保持海水提升泵出口压力稳定，压力控制阀PV始终处于关闭状态，通过手动调节手动截止阀开度调节泵出口压力。排海管线流程如图2所示。

 

 

单机调试前需召开工作安全分析会，明确调试中存在的各项风险及安全措施，并准备调试过程中需要的各种工机具，主要包括兆欧表、万用表、钳形电流表、振动仪、噪音仪、红外线测温仪、活动扳手等。

正式调试时主要进行外观检查、功能测试、启动测试和运行测试。

（1）外观检查。外观检查有些工作需要在海水提升泵安装之前进行，包括电动机冷却液加注以及泵轴对中等；其他检查项在安装完成后进行，包括海水提升泵的铭牌和证书齐全，泵的旋转方向正确，管线安装符合图纸要求，螺栓紧固可靠，接地正确，次氯酸钠管线安装正确，电缆接线正确，供电电压正常等。

（2）功能测试。功能测试包括海水提升泵控制面板上所有按钮及指示灯的功能测试，以及海水提升泵至中控的信号指示测试。控制面板上的指示一般包括启动、停止和错误三种，在不启动海水提升泵的情况下，可通过模拟信号测试完成。

（3）启动测试。测试之前，通常将海水排放管路旁路上的截止阀调节至1/4开度左右，进行点动测试，确认海水提升泵可正常运转后再进行启动测试。通过控制面板启动海水提升泵，确认运转正常，并测试启动电流和启动电压。

（4）运行测试。将海水排放管路旁路上的截止阀调节至1/4开度，启动海水提升泵，确保海水提升泵运行稳定，确认管路无泄漏后通过调节排海管路截止阀开度来控制流量，分别在额定流量50%、100%、110%的状况下运行15、60、15min，流量可通过排海管路流量计读出，记录每种工况下海水提升泵的出口压力、电流、电压、振动等参数。

 

2.2系统调试

（1）准备阶段。在金属管浮子流量计调试之前，应保证海水提升泵、自动反冲洗滤器等设备已经调试完成，并且金属管浮子流量计无泄漏。为提高工效，在调试开始前通过临时管线将压缩空气接入金属管浮子流量计，进行低压气密检查以快速发现漏点并进行整改，将调试时海水泄漏风险降至较低。正式调试时，关闭排海管路旁路阀门，同时打开排海管路压力控制阀，使用压力控制阀调节管网压力；确保金属管浮子流量计各个分支的阀门关闭；确保金属管浮子流量计的管线、阀门等安装正确，并与设计图纸一致。

（2）调试阶段。启动海水提升泵，确保海水提升泵运转正常，使压力稳定在设计压力值；缓慢打开进入自动反冲洗滤器的阀门，使海水进入金属管浮子流量计管路，确认海水管路充满、压力稳定且无泄漏后分别缓慢打开金属管浮子流量计至各个分支的阀门，确保无泄漏。在调试过程中记录海水提升泵的出口压力、电流、电压、振动等参数。

 

3金属管浮子流量计调试常见问题分析

3.1海水提升泵电动机绝缘低

在测量海水提升泵电动机时，经常会出现绝缘过低的情况，主要因为海水提升泵的安装是在海上完成，由于海上湿度较大，电缆接头缠绕的绝缘胶带受潮或控制柜受潮所致。为避免绝缘过低情况，在安装过程中应注意防潮保护，安装后及时关闭控制柜。

 

3.2出水量小

调试过程中，海水提升泵启动后，有时会出现出水量极小甚至不出水的情况，通常是由于相序接反，电动机反转造成的。泵反转时，也会有极少量的水流出，但出口压力很小。因此，在安装过程中，不仅要重视电缆的保护，也要严格按照图纸接线，在泵启动之前做好相序检查。

 

3.3局部泄漏

金属管浮子流量计调试时，常常出现局部泄漏，泄漏点主要集中在阀门、盲板、仪表安装处。在调试之前应细致检查整个系统，特别是螺栓是否紧固到位，使用压缩空气进行低压气密测试，将液体泄漏可能性降至较低。在系统调试时应缓慢打开进入海水管网的阀门，如出现泄漏及时关闭并解决。

 

3.4排海管路振动较大

海水提升泵抽出的海水，一部分进入海水管网，另一部分通过排海管线排放至海中。排海管路材质通常为玻璃钢，虽然玻璃钢管线具有耐腐蚀、耐冲刷、抗老化、质量轻等优点，但承受压力较低，且施工工艺复杂[9-10]。由于排海的水量比较大，对排海管路的冲击很大，设计时通常在排海管路水平段使用2个止推支架，垂直段使用1个导向支架，但导向支架对管路的固定作用较小，导致排海管线振动较大，容易损坏。为减小排海管路振动幅度，建议在水平管路上再增加1个止推支架，提高固定作用，或者将排海管路的材质设计为铜镍管，提高机械强度。

 

4结束语

金属管浮子流量计流量的测算依据是各单元的用水量，主要有工艺冷却、发电机组冷却、甲板冲洗、卫生单元冲洗、杀菌装置、海水淡化装置、自动反冲洗装置等，工艺冷却和发电机冷却用水量较大，可分别依据平台换热量和功率指标测算得到，其余装置用水量较小。金属管浮子流量计的调试设备主要是海水提升泵，单机调试时所有海水不进入海水管网，压力控制阀始终处于关闭状态，通过调节手动截止阀开度完成单机调试。在金属管浮子流量计调试前，通过临时管线将压缩空气接入金属管浮子流量计，进行低压气密检查可快速发现漏点，提高工作效率。