除盐雾空气净化装置在海洋钻井平台上的应用

李佰贵，宋建伏，杜宝利，刘 亮，丛滋东，李彦钧，张 丽

(1.中海油田服务股份有限公司，天津 300452;2.天津修船技术研究所，天津 300456)

0 前言

海洋钻井平台动力撬块和大功率强制风冷电机，其所需气源如果没有进行有效净化，海洋大气中所含的水雾、盐雾、固体颗粒等杂质会进入设备内部形成污垢层，对设备绝缘层造成腐蚀、锈蚀破坏，使设备绝缘性能不断下降，发生电机扫膛、烧毁事故，不仅影响其正常运行，甚至造成平台停产，损失巨大。

天津修船技术研究所研制开发的除盐雾空气净化装置，其最高过滤精度可达0.5 μm，能够有效地净化风冷气源，将设备所需气源中的杂质及含盐水雾颗粒进行隔离，减少其对电机绝缘层的腐蚀，提高设备的绝缘度，延长设备的使用寿命和大修周期，并消除潜在的人身安全隐患。

下面以钻井平台大功率强制风冷电机 (以下简称风冷电机)为例介绍除盐雾空气净化装置在海洋钻井平台上的应用情况。

1 风冷电机的运行环境与运行工况

1)风冷电机的运行环境。通过对海洋环境空气进行评估，空气中除了含有灰尘、纤维等有害固体物外，还富含落雾 (霜)、雾、盐粒、暴雨、雨、雪和冰雹等几种微粒。该电机规定的大修周期为2年，由于电机工作环境也比较恶劣，钻井作业过程中，存在大量灰尘、水泥灰、泥浆等，使用大修周期仅为1年，并且在雨季运行时，绝缘无法得到保障，存在人身安全隐患。

2)风冷电机的运行工况。电机的内外表面存有灰尘、污垢、泥浆等，不仅影响电机的散热，也容易吸潮，导致金属件腐蚀，多次发生电机扫膛烧毁事故。尤其在雨季，大量潮湿气体进入电机内部，使得电机经常发生绝缘降低报警，中断钻井作业，作业连续性和高效性大大降低。

2 除盐雾空气净化装置介绍

1)产品结构组成。除盐雾空气净化装置主要由主体，初效、中效、高效滤芯，隔离框架，密封门和压差计等组成，如图1所示。

2)产品技术参数。处理风量，4 000～10 000 m3/h;压差量程，0～1 000 Pa;风阻，≤320 Pa;过滤精度，0.5 μm;过滤效率，≥98%;过滤效果，F9－H10(欧标)。

3 产品应用实例

3.1 风冷电机管道系统空气净化流程

风冷电机管道系统安装除盐雾空气净化装置后的空气净化流程如图2所示。空气首先经初效滤芯去除空气中的可见杂质，然后经中效滤芯除掉空气中的细小颗粒及雨雾等，接着进入高效滤芯，将混合在气体中的盐雾颗粒和水雾隔离98%以上，最后净化过的空气通过风机对电机进行冷却。

图2 空气净化流程图

3.2 风机风量损失

除盐雾空气净化装置安装前:

流量Q1=6 600 m3/h;风机排风口截面积A=0.05 m2;风速 V1=Q1/A=36.7 m/s。

除盐雾空气净化装置安装后:

用风速计实测风速V2=34 m/s;风机流量Q2=V2×A=34 ×0.05=1.7 m3/s=6 120 m3/h;风量损失Q3=Q1－Q2=6 600－6 120=480 m3/h。

由设计经验可知，风机额定流量 (6 600 m3/h)为实际所需风量的 1.5倍，即风机风量达到4 400 m3/h时，即可满足电机正常散热需求。通过上述计算可以看出，安装除盐雾空气净化装置后，通风量为6 120 m3/h，风量损失仅为480 m3/h，不会影响电机正常散热。

4 产品应用

除盐雾空气净化装置已经应用于蓬莱19－3A～F 6个平台、锦州25－1S、渤中28－2、旅大5－2和南堡35－2等平台。应用设备主要有泥浆泵/绞车电机、制动电阻和发电机组等。目前该产品已经获得实用新型和外观设计2项专利授权。产品安装前后应用情况对比如表1所示。

表1 产品安装前后应用情况对比表

从表2中可以看出，除盐雾空气净化装置应用于风冷电机管道系统后，电机内部基本无灰尘及污垢物形成，不仅有效保护了电机，使其能够在正常工况下运行，消除了潜在的人身安全隐患，并且极大地减轻了维护人员的工作量，提高了钻修井作业的效率，同时也产生了较大的经济效益。

5 结束语

石油能源开采的迫切性对海洋平台关键设备高效运行提出的要求愈来愈高，对关键设备的维护，除正常的维护保养工作外，还应采取一些其它的外界保护方式，以确保关键设备运行的连续性和高效性。除盐雾空气净化装置是海洋石油平台强制风冷电气设备必需的装备，对电气设备正常运行和提高电气设备使用寿命起着关键的作用。

［1］GB/T14093.1－1993机械产品环境技术要求 ［S］.

［2］GB/T 14295－2008空气过滤器 ［S］.

［3］GB/T 13554－2008高效空气过滤器 ［S］.