深水平台常压容器橇制造工艺及优化VIP

第2 期 7一 深水平台常压容器橇制造工艺及优化 白宁，孙云波，穆家华 ( 海洋石油工程股份有 限公司 ，天津 3 0 0 4 5 2 ) 摘要根据海洋深水平 台的需求，通过设计优化和施工改进，总结 了常压容器橇设计、制造工艺与质量管理经验。 关键词深水平台；常压容器；橇块；_ T - 艺 1 9 4 7 年 在 美 曰墨西 哥湾 建成 世 界上 第一座 钢 结 构 平 台后 ， 海 上 油 气 开 发 的广 度 和 深 度 突 飞 猛 进 。我 国海 上 石 油 开 发较 晚 ， 同 前主 要 集 中在 3 0 0 m水深的浅海 。随着南海油气开发 的深入 ，正 在实现 向1 5 0 0 m深水开发的跨越。由于造价昂贵的 原 因，深水平 台对 设备重量和尺 寸的要求越来越 严格 。在 一个平 台上拥有 1 0 多个常压方形容器 ， 重量达3 0 0 吨 。因此 ，常压方形容器集约化、功能 集成化 已成 为深水平 台的主要发展方 向。本文 以 常压容器橇 的设计 、制造为 内容 ，对橇装化技术 进行 总结 。 图1 常压容器橇 1 项 目概 述 番 禺3 0 1气 田位 于 中 国南 海海 域 ，距 香 港 大 约2 4 0 k m，距惠州2 l 一 1油气 田大约1 3 6 k m。该气 田海域 的 甲均 水深 约 为 2 0 0 m，储量 为3 0 0 9 1 0 m ，设计 年处 理量 为 1 6 1 0 m 。 该气 出建造 1座8腿 生产注入平 台( DP P 平 台)。在MS F 模块有四个大型方型储 罐 ，尺寸均 为6 5 0 0 X 6 2 5 0 4 5 0 0 mm，主要用于柴油和生活淡 水 的储 存 。 2设计优化 如 果 按常 规 设计 ，如此 规 模 的大 型 方 形储 罐 ，配 吊装底 座 ，需要 结 构 钢 1 8 0 吨 ， 由于 该平 台 对重量控制要求较高 ，如何在保证结构安全 的情 况 下 ，有 效 降 低 结 构 重 量 ，成 为 设 计 人 员 的主 要 目标 。 2 1 合理分布结构加强 通过An s y s 分析 ，对受力部位进行结构优化 ， 减 低 结构应 力 ，减 少 加强 数量 。 2 2优化底座 设计 按照常规 ，橇块做为设备 ，在外 部制造 完成 后 ，利用 吊装底座 ，现场进行 吊装 ，这样 ，每个 方形橇需要设计一个7 吨重 的底座 。不但增加 了结 构 重 量 ，还 要 动 用 大 型 吊机 ， 制造 成 本 和 重 量控 制 的难 度都 在增 加 。 通 过 对 平 台 结 构 的 深 入 研 究 ，设 计 人 员 提 出 无 需 底 座 ，现 场 成 橇 的方 案 。该 方 案 可 减 少 近 2 8 吨 的结构重量 ，又 降低 了制造过程 中对大型 吊机 的 需求 ，节 约 了项 目成本 。 3施 工 3 1 制 造 工序 深水 平 台常 压方 形橇 的主 要 施工 工序 ： ( 1 )材 料验 收 、预 处理 ； ( 2 )放 样下 料 ； ( 3 )壁 板预 制 ； ( 4 )型钢 组对 ； ( 5 )_次涂装 ； ( 6 ) 吊装 组对 ： ( 7 )壁板 组对 ； 作者简介 ：白宁 ( 1 9 7 4 一)，男，黑龙江大庆人，大学本 科 ，工程 师 ，现 从事 油 田设备 制造 与维 修的 管理技 术工 作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 一 1 8 一 论文广场 石 油 与 化 工 设 备 2 0 1 0 年 第 1 3 卷 ( 8 )功能试 验 ； ( 9 )三 次涂 装 。 整 个 工 序 连 贯 ，需 要 多工 种 密 切 配 合 。在 施 工过程 中各道工序都应严格按照规范和业主 的要 求进行质量控制 ，并 由第三方进行检验 。 3 2过程 控制 3 2 1 材 料验 收、预处理 验 收 时应 具 备合 格 证 、质量 证 明书 、清 楚 的标记且三者相符 。检验材料尺寸、规格 是否符 合要求 ，表面是否光滑平整 ，无表面缺 陷，无 凹 陷 、鼓 包 等 变 形 。并 且 要 准 备 常用 的工 卡具 及 临 时加 固件 。 打砂 除锈 ，按 要求达 J S a 2 5 级 ，涂 车 间底漆 。 3 2 2划 线、下料 数控切割 时，表面保护钢板 ，切割下料 时， 周边 留铣边余量3 5 mm， 以去除热影响区。用铣 边机根据 图纸及工艺要求加工坡 口，再用砂轮打 磨 ，保证坡 口表面光洁 ，无鱼鳞状波纹等缺 陷， 要求坡 口角度偏 差3 。，材料尺寸偏 差允许如 下：宽度偏差 1 O mm、长度偏差 1 O mm、对角线 偏 差 2 O m m。 角钢 、管件等辅件 下料要求按工 艺及 图纸下 料，剪切要求切 口平直 ，现场下料须机械切割。 3 2 3 底板 、侧板 、顶 板组对 准 备 好各 种 工具 、夹具 及测 量 工具 ，最重 要 的是 平整 度符 合要 求 的基座 或 水泥地 面 ， 并 保证无 油酯及其它损伤钢板表面的硬物存在 。组 对经过 ：对接一点对一焊接，各工序应 符合如下 要 求 ： 对接 ：在基座 上，将 两平板 放平，焊缝 留间 隙，两板还需成一定角度 ，主要是 由于焊接后 焊 缝冷却 时会收缩 ，否则焊接后会发生变形 。焊 接 后 保证 平整度 在 1 3 0 0 L 之 内。 焊接WP S ： 位置 固定，然后 由钢板 中心开始 ，左右对称 同时 两个 焊 工 开始 进 行 焊 接 ，合 理 安 排 焊接 顺 序 ，控 制 焊接 应 力 ，防止钢 板 发生变 形 。 3 2 5二次涂装 在预制 完成 后 ，进 行 除锈 ，并完成 中漆和 面漆 涂 装 ，只 在钢 板 坡 口边 缘 5 0 mm内进 行 包装 保护 ， 防止油漆对 以后需要焊接的坡 口产生污染。预制完 成 后 ，进行 吊装 组对 ，这就可 减 少在平 台上 的工作 量，以后需要时再将焊缝周围进行补漆。 3 2 6吊装组对 钢板组对中需要使用 水平仪 ，在单片上焊接 临时 吊点 ， 吊车 通过 吊索 ，将立 片扶 正 。 图2 吊装组对 3 2 7三次涂装与功能试验 功 能 试 验 主 要 是 泄 露 实 验 。 盛 水 密 封 试 验 前 ， 应 对 补 强 板 上 预 先 加 工 的M l 0 螺 孔 通 入 0 4 0 5 MP a 的压缩空气进行严密性试验 ，保持试验 压力的时间应不少于 1 5 分钟 ，以检查补强板连接 焊缝 的质 量 。补强板 的角焊缝 不得 有渗 漏现 象 。 盛水密封试验时 ，应缓慢加水 ，并保持 油罐 外壁 表 面干 燥 。应 以盛 水 达 到 设 计 最 高液 位 且 保 持 不 少 于 3 0 分 钟 ，检 查 罐 底 和 罐 壁 的 各 连 接 焊 缝和 接管 法兰 等 部位 ，无任 何渗 漏和 异常 变形 为 合 格 。 三次涂装主要包括组对焊缝周 围部分，以及 在施工过程中出现 的损 失处 。由于此时罐体 已经 完成 ，需要进行密 闭空间的除锈 、喷漆工作，应 特别注意施工安全 ，并加强通风换气 。 4项 目管理 3 2 4型钢组对 由于深水海洋工程橇块 自身的特点 ，它 的 项 角钢 与型钢焊 接时 ，首先需要进行点焊，将 目管理方式有 以下几个特点： 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第2 期 白宁 深水平 台常压容器橇制造工艺及优化 一 9一 投标阶段成为实际意义上 的项 目管理 的准备 阶段； 材料种类和来源的多样性 ，增加了管理 的难 度 ； 详细设计与施工设计两个阶段并存 ； 甲乙双方和第三方检验的多头协调工作。 材 料 是项 目施 工 的 重要 基础 ，根 据项 目总 结 ，采购管理要解决好材料管理 问题 ，要注意做 好 以下几 方面 工作 ： 对采购程序的各环节实施有效的监控； 提料准确 、全面，并妥善保管有关采购合 同 文件 ； 对于评标 中的到货时间必须严格控制 ，并且 实时追踪 ，确保按期到货； 项 目组组织好材料验收工作，明确参加验收 各方的责任 ，做 出验 收报 告，跟踪各项验 收中 问 题 的处理 。 5结束语 本 文对 海 洋平 台常压 容 器橇 块 制造 工 艺进 行 了详细 阐述 ，包括橇块设计 、制造过程 ，施工 方案和 工艺介绍 ，既为制造 过程提 供技术上的支 持 ，也 为规范化 、标准化管理深水平 台常压容器 橇块项 目提供依据 。 参考文献 1 J B 4 7 3 5 1 9 9 7 ，钢 制焊 接常压容器 S 2 王文翰主编 焊接技术手 册 M】 郑州 ：河南科学技术 出版 社 ，2 0 0 0 ( 上接9 页) 热器价格过于 昂贵 ，一般化工厂家难 以承受 ；不 锈钢则难耐许多腐蚀性介质 ，并产生 晶间腐蚀 。 传统 的石墨换热器有着导热性高 ，耐化学腐蚀 、 稳定性强和热稳定性好 的优点 ，但不适用氧化性 介质 、强碱、某些强溶剂介质，且有体积大、易 碎 、更换管子 困难等缺点 。因此开发先进的 ，换 热效果好、耐腐 蚀性强、结构紧凑、 占地面 积小 和易于安装维修的石墨换热器 一直是业 内研 究单 位和生产企业的奋斗 目标。先进 的石墨换热装备技 术取 决于两 个方 面 的进展 ，其 一是 新材 料 的研 发 ， 其二是新结构的应用 。郑州大学根据先进材料设计 理论 ，研究石墨( 纤维) 改性来提高聚 四氟乙烯基复 合材料的热导率，研究石墨纤维增强技术来提高聚 四氟乙烯基复合材料的强度 ，提 出适用于强酸、强 碱等苛性腐蚀环境的新型高效型式的复合材料换热 器 ，并对 其关 键技 术进行 研 究 ，提 出了适用 于 工程 应用 的设 计准 则 ，为今 后 国 内石 墨换 热设备 技 术 的 新发展找到了一 条又好又快的路子。 参考文 献 1 】 刘刚 大型氟塑料 石墨板式换热器研 制与应用 J 石油化 工 设备，2 0 0 5 6 2 】 梁若清 ，冯勇祥 ，陆木林