海上施工平台范文

海上施工平台范文（精选10篇）

海上施工平台 第1篇

关键词：海上平台,建造施工,安全管理

一、新形势下海上平台建造施工中面临的主要问题

随着全球经济发展对油气资源的需求量日益增加、油气勘探开发的不断深入, 能源行业对钻井装备与技术的要求越来越高。海洋工程装备市场出现了空前的繁荣。

(一) 施工现场安全隐患多、施工工序复杂给安全管理工作带来困难。

随着平台建造工作的步伐加快, 建造中的安全工作也渐渐凸显出来, 船厂是一个多家协作的工作环境, 场地区域内隐藏着诸多的危险因素, 有些施工现场正在基础建设, 到处坑洼, 满地泥泞, 各种运输车辆重型机械穿梭来往, 多工种交叉作业频繁, 高处坠落、高空落物、物体打击、火灾爆炸、触电、车辆伤害、中毒等危害发生的可能性非常大。露天施工, 条件艰苦, 也给施工带来更多不便, 噪声、粉尘、烟尘、有毒有害气体及天气变化带来的如中暑、冻伤等等伤害都是日常工作中应该引起足够重视的环节。平台在建造中工序繁杂, 从设计、下料、制模、焊接、合拢、涂装、舾装到调试重重环节, 每一道出现问题都必将给今后平台下水调试带来不可预估的危害。如何识别和预防施工中的种种危害, 已成为首要解决的突出课题。

(二) 施工人员素质参差不齐、安全意识薄弱为安全施工埋下隐患。

目前国内的大多船厂多是除管理人员之外, 绝大多数的现场操作人员均是由外包的施工单位外雇的临时性的操作工人。这样对现场施工人员的管理及培训的欠缺导致工人个人素质、操作水平等方面良莠不齐, 为现场的施工埋下事故隐患。如安全意识单薄, 不按规定正确佩戴劳保护品;超越正常的施工程序, 脚手架的搭设规范等问题。项目组要加强日常施工单位安全教育的同时, 又格外重视施工单位基础性的安全教育, 通过采取对一线作业员工的安全教育, 使其清楚“安全第一”的思想、学会“拒绝施工”等手段来保护自己。

二、实施安全管理, 对建造过程其进行全方位控制

(一) 明确施工各项细则, 加强HSE程序分析, 做好施工前策划。

通过与船厂项目组共同协商制定本项目《模拟造船》来确定本项目安全管理工作的大体思路;通过制定《平台项目网格化管理细则》使施工单位明确本项目奖罚条例;组织各施工单位进行本项目开工前的安全交底工作, 明确整个项目建造过程中的相关危险源, 进行危害识别评估并制定出相应的防范措施及时对施工方予以告之;加强项目目视管理, 督促船厂方面筹备项目后期建造过程所需的相关安全警示标牌等安全设施。可以说有了前期工作的全面策划, 项目后期的安全管理工作才得到了有效的保障。

同时, 应制定本项目相关的HSE程序文件;每月HSE分析会议, 向施工单位总结当月安全管理工作。项目组要坚持每月底组织施工单位召开HSE分析会, 会上对当月的奖罚情况、各类安全专业性工作、当月出现的问题等工作进行回顾, 并对施工单位提出下月的安全工作重点, 做好总结的同时也布置下阶段的工作。项目安全管理工作中需开动脑筋, 具备相应的创新能力, 有效防止现场事故的发生。如分段施工现场主要以大量的焊接作业来完成。飞溅的焊花和气割的割焰易引发火灾乃至爆炸这就需要针对现场的实际情况, 利用现场走线架外缘搭设脚手架板后又利用铁皮对其进行外围保护, 将集配器有效包围起来, 推进走线架做到了氧乙炔带与电把线的分开拉设, 通过采用走线架中间的脚手板进行了有效的隔离;满足了现场安全及施工要求。

(二) 加强各个部门及施工队伍之间的相互沟通、交流强化相互间的协调、配合。

项目组每个团队成员又都是兼职的安全员, 自项目组成立初期, 就必须本着建立本项目安全管理和谐团队的理念, 并将这一理念贯彻每个人心中。在项目组成员的管理方面, 要按照专业对其进行划分, 进行专业分管, 并提出“分工不分家”、统一并明确自身职责、工作要有“自觉性”等。通过一系列工作的努力, 打造成一支优秀的、善打硬仗的HSE团队。

(三) 加强项目密闭舱室作业管理, 严格按照规范流程操作、落实。

平台相比其他船舶结构更狭小, 其中双层底高度仅为1米, 这给了我们安全管理工作造成了很大的困难, 当考虑到项目安全管理工作必须要落实责任, 按照要求:项目凡涉及到密闭舱室作业必须开据《密闭舱室安全审批单》, 其中包括所有密闭舱室作业的安全措施, 并实行舱室看护人、作业单位班长、单位安全员三级会签, 以上三级人员必须对所作业的舱室的安全作业条件进行评判, 如达不到作业条件不允许其施工。要求此单一式两份, 一份作业人员留存、一份上交项目组, 使项目组撑握当天的密闭舱室作业情况, 合理安排周边临近焊接项目停止施工, 防火、防爆并开展有针对性的安全检查。涂装作业是防火防爆工作的薄弱环节要加强风险监控, 做好防燃爆工作。做好全船的防火工作直至交船。

(四) 加强项目警示教育, 注重合理化、人性化。

项目现场要悬挂安全警示标牌, 且出现在全船每个角落, “当心坠落”、“小心碰头”等标牌随处可见, 起到了人性化的管理的目的。“当日危险性告之板”更是项目安全管理的一大特点, 自铺底之日起就利用登船梯口的白板, 对本项目所有施工单位进行当日的重点施工项目进行告之, 其中包括涂装作业区域、脚手架搭拆区域、探伤区域、磅压区域等信息, 使现场作业人员对当日的危险性工事一目了然, 有效的防止了不相容工作的进行。

加强对施工单位的安全教育工作, 提高员工安全意识。对大型分段、设备合拢安装前的安全监督、及过程预控。

海上平台三维模型状态管理研究 第2篇

关键词：三维模型；数据库；状态管理

中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）9-0043-01

数据库模型管理在某种程度上来说是对整个工程项目的把控起到至关重要的作用。从以往的工程来看，三维模型都会出现由于各种主观和客观原因协调不到位，导致与实际项目环境不符，直接影响后期加工安装制作等问题。

1 三维模型设计现状分析

海上平台引入三维模型设计系统管理，发展的现状从客观来看，由于设计周期短，设备参数未及时到位等重要因素影响三维模型的设计；从主观上来看，一个平台，各专业种类繁多，各专业之间和专业内部不是所有的问题都能及时反馈、协调和调整，导致后期数据库和模型布置等修改量比较大；另外，设计人员的技术水平不同也是主观因素的一部分。就项目而言，从整个项目周期来看项目部反馈的意见，分析得出多数的问题都是由于主观原因造成的。当然，无可否认的是，在项目前期，客观占主导因素，但客观因素影响非主要因素，主要是主观因素。

1.1 详细设计

平台三维模型设计主要在项目的详细设计阶段，经过30%审查（所有设备和管线需要建立模型和完成大概的布置）、60%审查（所有设备模型参数和管线布置接口需要准确）、90%审查（所有设备模型参数和管线布置需要最优化）后，方可提交给下一阶段，即加工设计阶段。在详细设计阶段期间，各专业和专业内部交叉影响比较大。

①首先，各专业之间在同时段输入模型数据并完成布置，在设计流程中，专业之间的接口信息比较少，设计人员更多从自身专业出发，在模型数据修改和布置上都按照本专业系统要求完成。由于不了解其他专业的系统特点，可能考虑去修改外专业的模型数据。更多会忽略专业之间的接口信息。这种影响尤其在30%审查阶段比较突出；

②各专业之间在模型数据库上都有统一的权限，可以对任意模型进行修改和布置，一般来说，在30%～60%审查阶段比较少考虑其他专业的因素；

③在模型和数据库管理上，专业内部没有分权重比例，设计、校核、审核和批准都在同一个模型管理条件下进行。虽然模型和数据库控制自由度比较大，但也因此模型和数据库得不到有效管理；

④在详细设计阶段，从实际意义上来说并没有分状态，而且无法有效追踪到模型修改的作者、时间和日期。由于客观因素的影响，可能人为地修改模型和数据库，需要找到修改的原因和目的，并非易事。对于设计人员来说，随着工期推移，本身也未必记得当时修改内容。

1.2 加工设计

在完成详细设计后，进入加工设计阶段，此阶段与安装建造阶段同步。在加工设计阶段过程中，很多相关的模型在实际环境安装过程中，与图纸不符，原因可能忽略了一个就是安装偏差，另外一个是加工偏差。实际上，详细设计后期已根据模型大量出版相关设备清单和管线图纸，模型中并未考虑加工余量和安装偏差余量，在设计过程中，甚至模型之间的相对位移精度比较高，这也增加了加工设计的难度。

2 优化模型管理

研究一种模型管理方式——状态管理（MMSSTATUS），其實在PDMS上已有该属性，在这基础上加以二次开发，可以实现模型控制管理。当然，根据这个平台系统设计，这个属性只能控制在branch层以上，同理，在设备、结构、电气、仪表等专业上也只能管理控制相同层以上。同时，在不同专业领域和专业内部设置不同的模型数据库的修改和调用的权限声明。这样优化的特点：

①可以避免交叉专业的影响，不同专业不能修改本专业外模型数据库。涉及到外专业的交叉影响部分，需要跟外专业及时进行沟通，相互交叉影响的专业，适时修改和调整影响部分；

②专业内部在权限声明时，其实需要修改的内容已与上一级沟通协调。这样就可以避免因某个人主观意见去判断修改该影响部分；

③由于模型受到管理和控制的因素，在模型数据库更新时，只能由power user去更新相关的元件库。这样做的目的就可以把受影响部分，有条理有步骤地进行分专业进行调整和修改。

2.1 状态管理

在详细设计阶段，引入模型数据库状态管理，将状态（MMSSTATUS）管理分为如下说明等级：

①状态unset表示该模型没有任何属性输入或者模型滞留（不存在于PID）；

②状态15#表示该模型存在技术问题不能开展设计：blocked by technical problems；

③状态30#表示该模型初步完成详细设计和布置： design on progress；

④状态50#表示该模型虽然完成初步设计，但由于元件缺失导致不能发布：blocked delivery by missing catalogue；

⑤状态60#表示为详细设计完成、初步计算分析受力完成、属性完整、模型与PID一致：delivered to next step design；

⑥状态90#表示该模型具备出图条件，同时具备详细应力分析条件，可以进行加工设计：machining design；

⑦状态95#表示在加工设计阶段，充分考虑各种偏差，模型与实际不符：blocked by deviation。

注意：状态声明可以由最初的设计人员更新，但只能往高调整，往低调整只能是相关获得授权的人员；外专业不能修改和调整本专业的模型和数据库。

3 结 语

状态管理（实际上就是加强分层、分支管理）目前已在其他行业得到很好的应用，比如核电，火电等。海上平台设计在提高工程效率方面，首先应该从细节着手，对输入和输出的模型和数据库实时有效进行管理，减少主观因素对工程设计的影响；在客观方面，应建立起完整的数据库，对于不同项目都有相关的数据库可以调用；其次，在流程管理上，加以细化，特别是详细设计阶段，可以有效的管理和控制整个设计过程。

参考文献：

海上固定平台结构防腐浅析 第3篇

关键词：海洋平台,防腐涂料,海洋大气区,飞溅区,全浸区

在海洋生产装置的设计和建造中里,腐蚀是考虑的重要因素之一,了解海洋环境腐蚀的特点,并且采用切实有效的保护措施,通过日常的检验、维修和保养,保证防腐系统的有效性对海洋生产装置的安全和可靠的使用是十分重要的。

腐蚀:是金属材料与所在的环境之间发生的化学或电化学反应,受到材料的性质和环境因素,改变了金属的原油性质。腐蚀不仅造成经济上的无故浪费,更严重的是可能造成灾难性事故,对环境造成污染。

一、海上固定平台结构腐蚀的种类及原理

海上平台的使用环境极其恶劣,阳光暴晒、雨水、海浪的冲击、温度、湿度的变化及海洋生物侵蚀等使海洋平台腐蚀速率较快。

海上生产装置分为海洋大气区、飞溅区和全浸区3大区域。具体分类,又可将飞溅区分为飞溅区、潮差区。全浸区分为海水全浸区和海底泥土区,即分成5个区域。如图1、图2、图3所示。

1.海洋大气区:

海洋大气区主要受到大气腐蚀中最为严重的海洋大气腐蚀。其受到水分、氧气和腐蚀性介质的联合作用而引起的电化学破坏。

其原理为空气中的水分在金属表面形成一层薄液膜,同时吸收大气中的污染物而形成的一种电解液。阴极发生氧的去极化作用,阳极金属发生溶解和水化,当防腐层受到破坏,金属表面钝化膜发生损伤时,便发生腐蚀。

2. 飞溅区:

在海洋环境中,海水的飞溅能够喷洒到装置表面,但在海水涨潮时又不会被海水所浸没的部分称为海洋飞溅区。在飞溅区,海水的冲击加剧了材料的破坏,特别是对钢铁材料来说,飞溅区是所有海洋环境中腐蚀最为严重的部位。

在飞溅区,会出现干湿交替的现象,金属材料的阴极电流比在全海水中的电流更大。在海水中,金属的阴极发生的是溶解氧的还原反应,而在飞溅区中的金属,因为锈层自身氧化剂的作用而使阴极电流变大,飞溅区的金属在经过干燥过程以后,表面锈层在湿润过程中作为一种强氧化剂在其作用,而在干燥过程中,由于空气氧化,锈层中的Fe2+又被氧化为Fe3+,上述过程的反复进行,从而加速了钢铁的腐蚀。

3. 潮差区:

钢结构在潮差区的腐蚀为最低,甚至小于海水全浸和海底泥土的腐蚀率。在平均低潮位以下附近区域的腐蚀出现一个峰值,这是因为钢桩在海洋环境中,随着潮位的涨落,在水线上方湿润的钢铁表面供氧总量比水线下方的浸在海水中的钢结构表面要充分得多,且彼此构成一个回路,由此成为一个氧浓度差宏观腐蚀电池。

4. 海水全浸区:

在海水全浸区浅海腐蚀速率比深海中更快深海区的氧含量较浅海区少很多,水温在0℃左右,腐蚀不严重。高浓度的氯是各种金属在海洋环境中遭受着严重腐蚀的主要原因

5. 海底泥土区:

此区域存在大量硫酸盐以及还原菌等,并有大量的海底沉积物。受海水因素影响少同时温度低,腐蚀速率较慢,但会在海流交界处有轻微腐蚀现象出现。

综上所述,海洋大气区的腐蚀特点符合大气腐蚀的特性。飞溅区中的金属表面被大量的富氧海水浸湿,并受到海浪的飞溅和反复冲击,是腐蚀最严重的区域。所以该处的保护涂层也是较快的受到破坏。平台潮差区所处工作环境介于飞溅区和全浸区之间,因为受到水线以下供氧不充分的阳极保护作用而腐蚀速率较低。在不同深度,全浸区的腐蚀速度也有所不同。浅海区海水氧气含量高,受阳光照射温度相对较高,同时水生物活跃,腐蚀一般比较严重。海泥区的环境条件较复杂,并有厌氧性微生物的存在。但总结来说,金属材料在海泥区的腐蚀速度相对较慢

二、海上固定平台结构防腐的方式及特点

针对海洋生产装置的主要分布,对海洋大气区,飞溅区,潮差区,全浸区和海泥区将采用不同的防腐方法。

对于海洋大气区的甲板面,钢结构支架,金属管线等通常采用防腐涂料作为主要的防腐措施。底漆采采用的是富锌底漆,含有大量金属锌粉的涂料,同时要求与基材附着力强。富锌底漆作用之一是起阴极保护,当涂层中有破坏时,锌粉可以起牺牲阳极作用而保护基材。富锌底漆一般采用无机富锌底漆、氧富锌底漆等。

有时为了补充底漆的防锈,并对底漆和面漆起“过渡连接”作用,通常喷涂中间漆。中间漆要求是综合防腐能力强,中间漆的成分要求是含有高效的防锈材料和防渗透材料,如颗粒状或鳞片状锌粉、锈钢鳞片、纳米级别的钛粉等。

在受保护体表面喷涂的漆料称为面漆,面漆的作用以功能性(防污、抗老化、防霉)和装饰性(美观、光洁)为主,降低、限制水气和化学离子等的渗入。还要求具有抗冲击性强、抗老化优异性等要求。面漆一般采用氯化橡胶、烯树脂、氨酯或丙烯树脂涂料等。除此之外,重防腐涂料如果要获得良好的防腐效果,还需要注意以下因素,包括基材的表面处理、高品质涂料、合理的涂层体系、施工条件、层施工的质量控制等。

1. 海洋大气区上层建筑物涂料选择

处于海洋大气区上的建筑没有与海水发生直接接触,需涂装能防止金属腐蚀的防锈漆。作用时防止大气、烟雾、酸碱气体等腐蚀介质与金属发生直接的接触,从而达到保护金属的目的。因此,防锈漆应具有良好的附着力,吸水性和渗水性越小越好,不能促进金属发生电化学腐蚀的颜料,漆膜干燥后应保持有较长时间的弹性,能随着钢板的伸缩不开裂,不脱落。

2. 海水飞溅区和潮差区防腐措置

在海水飞溅和潮差区,漆膜经常处于风吹日晒、海浪反复冲击、干湿交替的苛刻条件下,此处漆膜常被成为水线漆。水线漆要求具有耐水、耐光、耐干湿交替,对底漆附着能力好等特点,还应具有防止海生物附着性能。

由于海水飞溅区的干湿交替作用,同时会受到漂浮物,波浪,浮水的机械损伤,单纯的涂料防腐无法满足这类区域的防腐要求,故必须采用重防蚀或超重防腐蚀措施。

这两个部位目前有五种保护措施:(1)包覆金属、合金或非金属耐蚀材料①包覆蒙奈尔铜镍合金保护板:400号蒙奈尔合金是一种耐蚀性高、力学性能较好的合金材料,因而常年作为海洋平台飞溅区的保护板。用此材料制成的保护板在墨西哥湾已成功使用20多年,将原本1.38mm每年的腐蚀速度降低为2um每年。此材料虽然具有良好的抗蚀性,但是价格较高,不耐冲击,易被平台边停靠的拖轮撞伤。推荐在飞溅区和潮差区等船舶不易碰撞的小面积范围内使用。②不锈钢护板或护套:奥氏体不锈钢在海洋大气和飞溅区部位有很高的耐蚀性,同时也具有良好的机械性能和焊接性能,一般设计为1.2到1.5mm的厚度,使用寿命通常为15年。③包裹牺牲钢:此方法是采用加厚在飞溅区钢结构的厚度,通常加覆一层普通碳素钢来延长使用寿命,此方法的优点是成本低,施工方便,缺点是增加自重,不适合在外海施工(2)特殊装置的电化学保护(3)特种图层或衬材保护(4)喷涂耐蚀金属保护(5)采用耐海水钢。

3. 全浸区防腐措施

钢铁在自然条件下,在海水中的平均腐蚀速度为0.1 mm每年,有些海域可能达到0.5mm每年,为了保证在这样恶劣的自然条件下钢结构长期不受腐蚀,不仅需要涂装,同时还要采用阴极保护。浸没海水中的钢结构涂装系列如下:(1)防蚀寿命10年的涂装系列①无机富新底漆15um+厚膜焦油环氧涂料三道600um+阴极保护(1 0～20aA/m2),漆装总厚度615um。②无机富新底漆15um+厚膜无机富新漆75um+厚膜焦油环氧涂料二道400um+加阴极保护(1～1 0aA/m2),漆装总厚度490um。③有机富新底漆18um+厚膜焦油环氧涂料三道600um+加阴极保护(10～20aA/m2),漆装总厚度618um,适用于寒冷地区。④有机富新底漆18um+超厚膜焦油环氧涂料三道600um+加阴极保护(10～20aA/m,漆装总厚度618um,适用于寒冷地区。(2)防蚀寿命20～25年的涂装系列①环氧树脂厚膜涂料1.5～2mm+阴极保护(5～10aA/m2。②聚酯树脂厚膜涂料1.5～2mm+阴极保护(5～10aA/m2)。

结论:海洋平台钢结构防腐,要根据不同海域的腐蚀特点、腐蚀速率采取不同的防腐防护措施。在如今大的环境下,防腐涂料不断涌现新的品种,新的技术也在不断被开发使用,如何在高效,节约成本的前提下为海洋生产装置做好防腐防护,会是海洋工作者一直努力的目标。

参考文献

[1]胡津津,石明伟.海洋平台的腐蚀防护技术[J],上海,船舶工业研究所.

[2]张清玉.油气田工程实用防腐蚀技术.中国石化出版社,2009.

海上施工平台 第4篇

随着近海集装箱模块在海上石油钻井平台使用量的不断增加，对此类集装箱的安装要求越来越严格；此外，相较于一般的近海集装箱，由于此类特种集装箱内部的配套设施较多，需要满足的标准更高，施工工艺也更复杂，故需要编制安装流程规范。海上石油钻井平台近海集装箱模块安装流程如图1所示。

2 海上石油钻井平台近海集装箱模块安装施工

2.1 集装箱箱体的焊接

焊接箱体前，根据箱体及其各部件的外形尺寸和焊接工艺要求，制作专门的工装设备，以控制组装焊接过程中的尺寸公差及焊接变形；所有主结构焊道均需要由经船级社认证的焊工进行焊接，且要求全渗透焊接；为提高生产效率及焊接质量，部分工序采用自动化焊接。

箱体焊接完成后，根据DNV 2.7-1标准的要求对所有焊道进行目测，并对相应位置的焊道分别进行磁粉、渗透、超声、x线检测。第三方船检机构需要对此进行全程检验，并出具证书。对检验合格的集装箱，根据油漆工艺进行喷涂，油漆配套适用于海上环境，箱体顶部撒有防滑砂，并具有3～5年的质量担保。最后，粘贴符合标准要求的相应标贴。

2.2 箱内地板的安装与施工

首先，安装甲板敷料，下层先铺设硅酸钙板，以实现箱体保温，接着在表面安装固定钢丝网，以保证材料的粘结固定性；然后，将上层敷料铺设于钢丝网上，施工时须确保材料厚度达到标准要求；最后，将甲板敷料自流平铺于地板上方，以确保地板的平整度符合规范要求。施工完成后，由专业的质检人员进行地板平整度的测量及验收。

2.3 箱内保温材料的铺设与施工

提前将碰钉固定于箱内需要铺设岩棉保温材料的位置，固定碰钉时严格按照标准规定的间距预留位置，确保碰钉固定牢固。安装岩棉前，检查碰钉是否存在松动和脱落的情况：若碰钉松动，及时修理或更换；若碰钉脱落，及时补钉。岩棉铺设按照标准规定的方法，确保搭接面的长度足够，接缝处用防火胶带覆盖。

2.4 箱内管路的安装与施工

在安装风管、水管等管路前须预先铺设保温材料，并确保保温材料表面无破损；在箱体顶板上预留安装管路所需要的支撑吊杆，吊杆间距须符合安装规范，并确保吊杆固定牢固；按照图纸要求将管路安装于指定位置，确保管路平直，固定牢固，避免在使用过程中因运输晃动而发生松动的情况。在安装排水管前须对之进行清洁，保证管内无堵塞，避免在使用过程中阻碍污水排出，且安装时须按照标准规范确保一定安装坡度，以保证污水顺利排出。

2.5 箱内装饰板的安装与施工

在安装天花板和墙板等箱内装饰板时，提前安装固定板材固定槽，并确保固定槽固定牢固且接缝平整，不影响后期墙板及天花板的安装；然后，将内装板安装于固定槽内，安装前须确保墙板和天花板表面光滑、平整，并确保拼接缝隙整齐、平直。

2.6 箱内电器设备的安装与施工

箱内电器设备安装人员须经过相关培训并获得必要的安装资格证书后方可施工。安装前，检查电器设备，确保表面完好；安装时，相关设备接电按照规范规定施工，不允许采用不符合要求的接电方式，确保所有安装符合标准规定，且在此期间须由具有相关资质的质检人员进行检查。

2.7 箱内家具的安装与施工

箱内家具须按照前期设计图纸中的要求及位置进行安装固定。安装前，对材料进行检查，确保材料表面平整光滑，无明显破损现象，对表面破损的材料及时进行更换；安装时，按照家具的标准固定方法进行连接和固定，确保家具固定牢固。

2.8 水电部分的测试和验收

箱内设备和电器全部安装完成后，安排经过培训的专业人员验收水管及电路部分。验收前，由相关人员制作验收清单，清单中须列出验收项目和项次、验收方法以及验收项目需要达到的标准；验收时，由验收人员按照验收清单所列的项目、项次及标准逐一测试，对出现问题的项目，在清单上进行标注，并监督后期整改，直至最终测试内容均符合标准要求。

3 海上石油钻井平台近海集装箱模块安装过程中的问题及改进措施

集装箱模块安装验收完工后，召开由相关工程师、质量控制人员和施工队伍共同参加的质量分析会，列举生产中存在的各类问题，探讨相应改进措施。

3.1 箱体加工问题

存在的问题：焊接箱体时，因焊接变形造成固定设备的预埋件尺寸和间距发生较大变化，导致后期固定设备困难。

处理措施：焊接箱体时，先不焊接预埋件，待焊接变形修复后再进行焊接，以确保预埋件尺寸和间距满足公差要求。

3.2 地板安装质量问题

存在的问题：（1）地板表面不平整，存在局部鼓包、凹凸不平的现象，影响箱内外观；（2）地板面层铺完后表层长时间潮湿，不易干，严重影响后序施工；（3）聚氯乙烯地板表面粘贴不牢，发生局部鼓包，导致地板与墙板接缝不是一条直线。

处理措施：（1）由于地板施工对工人的工艺水平要求较高，故应选择工艺水平高、手法好、有经验的工人，且在施工时应格外关注地板的平整度，避免出现地板鼓包及凹凸不平的现象；（2）地板面层铺好后，可配置功率较大的通风机，以促进箱内空气流通，若在冬季施工，可选择热风机，通过加热箱内空气来加快表层风干速度；（3）地板表层干燥后，可增设一层自流平材料，此材料流动性较强，对凹凸不平的地板可起到协助找平的作用，确保地板的平整性；（4）冬季施工时，由于室外气候干燥，导致聚氯乙烯地板材料硬度增大且脆性增强，不利于将其粘贴至甲板敷料表层，故在施工时，可用热风机对其进行低温烘烤加热，使其变软且韧性增强后再粘贴安装，以便增强其粘贴牢固性；（5）选用品质好的胶水，且在粘贴聚氯乙烯地板时应尽量确保胶水涂抹均匀。

3.3 铜管焊接质量问题

存在的问题：焊接不牢固，导致铜管管路上水后出现较多焊点漏水、渗水的现象。

处理措施：（1）选择工艺水平高、手法好、有经验的工人，确保每个接头处都焊接牢固；（2）在条件允许的情况下，改用高品质无规共聚聚丙烯或聚氯乙烯管路作为上下水管，其安装工艺简单且牢固可靠；（3）对局部出现问题的焊接处进行补焊，确保其不渗水。

4 结束语

近海石油钻井平台用集装箱模块安装施工难度较大，需要满足的标准较高，故在施工前期需要作充分准备，并对相关人员进行必要培训；在后期施工中，由于涉及的专业较多，需要各施工方相互配合、溝通和协调，以使安装施工达到预期效果，实现各方面功能，满足各方面需求。

（编辑：曹莉琼 收稿日期：2016-10-31）

海上平台热媒炉系统调试检验 第5篇

中心三号平台热媒撬块主要有3台单台功率5000kW热媒油加热炉, 4台单台排量240m3/h热媒油循环泵, 1台排量240m3/h热媒油补给泵, 1座热媒油膨胀罐及热媒油排放罐1座。

热媒撬块调试工作的主要目的是确保热媒加热橇块的完整性和在设计工况下的运行满足功能要求, 以及与其它相关设备作为一个功能单元的协调操作。

2 热媒炉调试要求

2.1 调试前准备工作

(1) 试运行前系统总体检查。检查系统投入运行的条件是否已经完全具备。如:导热油流程、原油流程、燃气流程、供电系统、上下水系统等是否合乎要求。各报警装置、控制系统的显示、点火程序及熄火保护是否正常。

(2) 各单体设备试运转、管路冷态试运行与检查。系统试运行前应详细阅读设备使用说明书再进行试运转, 各单体设备运行时应进行相应检查, 并进行相应记录。同时对相应的管路系统进行冷态试运行并检验合格。

(3) 单项模拟试验。燃烧器及其助燃风机、冷却风机, 导热油循环泵、导热油注油泵、空压机的启动、停止;导热油加热炉汇管介质进、出温度及辐射段分程盘管温度、导热油加热炉烟气温度与热风温度、储油罐与膨胀罐温度、压力及液位等信号采集;膨胀罐氮气覆盖阀与氮气灭火阀开关正常;站控启停导热油加热炉、ESD测试、通讯测试;原油进出换热器循环建立;数据采集校核、开关输入状态校核及执行操作校核。燃烧控制系统各个部件单独测试完毕, 未发现故障, 才能系统联合调试。

2.2 热媒炉撬块调试

(1) 首次向装置中加注导热油。打开热媒循环子系统中的进出口阀门和放空阀, 将注油子系统中注油橡胶管插入导热油油桶中, 关闭管线中各排污口阀门, 利用注油泵从注油口将油桶中的热媒抽出注入膨胀罐中。注油过程中, 装置中的放空装置都应打开, 以便使其中空气能够排出去;当确认热媒灌满装置时 (各放空口有热媒流出) , 关闭各放空阀。

(2) 导通流程, 建立循环, 进一步排气。目的是建立热媒循环, 排出管线和设备中的气体, 避免气体在装置中影响正常运行。按工艺流程图导通热媒循环流程, 使热载体通过膨胀罐循环。按热媒泵使用说明书的要求启动热媒泵。建立热载体循环。通过膨胀罐及管线排出管线中的气体。

(3) 试运转排水。目的是在建立导热油循环过程中, 要排放压力试验的残留水。在冷循环过程中, 每运行20分钟即停止稳定20分钟, 利用导热油和水的比重差, 在导热油泵撬过滤器排污管线处排水操作, 操作过程中, 观察流出液体颜色, 在接近导热油和水的混合物时, 停止排放, 并启动导热油循环泵。观察膨胀罐液面计, 及时补充导热油。冷循环后清理导热油循环泵撬过滤器。

(4) 试运行导热油加热炉。按加热炉运行程序和燃烧器等设备的使用说明书启动燃烧器, 运行加热炉。

(1) 随加热炉点火程序的运行, 建立正常火焰后, 逐渐加大风机供风量, 并根据燃烧及负荷情况, 调节风量;

(2) 调温操作及停炉操作按照设备的使用说明书要求操作。

(5) 热媒的脱水干燥。即使在安装试压过程中, 装置中的水已经排放, 但在管路中还会有少量的水存在。水在高温下会变成蒸汽, 将会导致泵的压力发生不规则的变化, 造成泵的抽空, 管线振动和异常的噪音;有时, 还会引起热载体管网压力突然升高, 导致安全阀开启甚至爆喷, 所以必须除去热媒中的水。

脱水步骤:

(1) 低温脱水。启动加热炉, 在较小的负荷下操作。热媒出炉温度控制在100℃~110℃之间, 使热媒通过膨胀罐循环, 打开膨胀罐放空管的阀门, 水将变为水蒸汽从膨胀罐顶部的排放口排出。通过膨胀罐循环的最少时间为3小时, 直到排气口不冒气为止;

(2) 高温脱水。把热媒温度升到135℃~140℃之间, 继续通过膨胀罐循环, 如有爆沸或油炸声, 或从膨胀罐排出蒸汽, 则需保持135℃~140℃的温度继续脱水。注意添加热媒以保证膨胀罐的液位。添加新的热媒要在低温脱水温度下进行;

(3) 脱低沸点物。当确认热媒中没有水后, 将热媒温度升高到150℃, 继续通过膨胀罐循环, 且至少保持8小时, 尽可能的排出热媒中的水和低沸点化合物。当确定各回路中不再有水和低沸点物时, 脱水、脱低沸点物完成。

2.3 负荷试车运行

在脱水、脱低沸点物完成后, 按以下步骤使装置进入正常运行状态。

(1) 投运氮气覆盖及灭火系统。氮气覆盖及灭火系统是装置正常运行的保证。投运步骤如下:

(1) 打开氮气覆盖管线中的电磁阀, 则气体覆盖组件自动向膨胀罐内充入氮气, 并保持罐内微正压, 使热媒与空气隔绝;

(2) 当需要灭火时, 灭火电磁阀自动打开, 则氮气可以灭火。

(2) 切换阀位, 使装置进入正常运行流程。切换阀位, 使热载体循环不通过膨胀罐。启动热媒泵建立循环, 稳定后, 投运加热炉, 装置投入正常运行。

3 热媒炉调试检验

3.1 调试前准备工作检验

对施工单位提交的热媒炉系统调试程序文件, 对照相关设计要求、设备说明书和相关标准规范进行审核、批准。然后监督调试单位按照批准的程序文件准备调试工作。

3.2 热媒炉撬块调试检验

无论是在试运行阶段, 还是在脱水阶段, 按调试程序要求对装置内各设备及附件进行检查测试, 以确认其运行状态良好。一旦发现问题, 立即停炉进行处理。

3.3 正常运行检验

除启动烘炉脱水干燥外, 热媒炉最好不要在小火状态下运行, 由于小火运行燃烧温度低, 会使设备腐蚀加快, 并影响炉子热效率。热载体炉除特殊情况外, 不能超负荷运行。火焰长度不能超过炉膛长度的75%, 禁止火焰接触炉管, 发现此种情况应及时处理。冷炉启动时, 应逐渐提升加热炉负荷, 炉膛升温速度以100℃/时为宜。

4 设备运行维护措施建议

(1) 膨胀罐液位过低时, 应补充相同型号的热媒, 并重新对热媒进行脱水干燥。

(2) 热媒运行三个月, 应进行化学分析, 如发现不正常应查明原因进行处理。

(3) 有报警事故发生时, 应查明原因, 且妥善处理后, 方可再投运装置。

(4) 每次启动热媒泵前, 应确认氮气覆盖系统运行正常, 流程正确。

海上平台油气工艺系统调试检验 第6篇

海上平台油气工艺系统调试分为冷水循环调试和热水循环调试。冷水循环调试包括进行流程渗漏的检查, 三相分离器、分离缓冲罐、外输换热器、外输泵等设备的单体调试, 进行工艺自动化系统的连锁调试及紧急切断阀联动功能的测试。热水循环调试是在冷水循环调试基础上, 通过热媒炉将流程内的淡水加温至55℃, 再把压缩空气注入三相分离器、分离缓冲罐, 模拟正常生产条件, 对油气工艺系统进行检查调试。

2 油气工艺系统调试要求

2.1 调试前准备工作

(1) 检查确认所有的油气设备、相关的管线、阀门已经安装完毕, 符合设计要求。相关的管线已经清洗、吹扫完毕, 确认放空口盲板、丝堵齐全;

(2) 检查并确认所有设备、仪表以及管线的安全保护设施处在正常的工作状态。

(3) 检查油气工艺系统的设备单机调试表格, 确认单体调试都已经完成并且满足要求;

(4) 中控系统的安装、调试基本完成, 压力控制和关断系统单体调试完毕, 能满足水循环的需要。

2.2 冷水循环调试

2.2.1 调试目的

冷水循环试验是在工艺流程中充入一定量的淡水, 三相分离器、分离缓冲罐充入压缩空气加压, 模拟正常条件生产下, 水介质在容器和管线中的流动, 检查管材焊接处和管件连接处的渗漏情况, 进行工艺自动化系统的连锁调试及紧急切断阀联动功能的测试。

2.2.2 调试内容

通过对容器注入或排放淡水、压缩空气改变容器的液位和压力等参数, 进行设备及流程的液位计、压力变送器, 气动隔膜调节阀及紧急切断阀的连锁关断调试, 从而实现本地自动化系统的功能。

2.2.3 调试流程

工艺系统的冷水循环流程如下:在注水罐中注入一定量的淡水, 通过连接临时流程 (连接污水外输泵出口和三相分离器) , 由污水外输泵把注水罐中的淡水注入到三相分离器, 分离器中的淡水进入到外输换热器, 再通过原油管线进入到分离缓冲罐, 最后通过原油外输泵经临时流程返回到注水罐, 形成闭式循环。

2.3 热水循环调试

2.3.1 调试目的

工艺系统冷水循环建立后, 调试热媒炉, 最小火加热, 循环水缓慢升温至55℃, 通过调节热媒炉出炉温度及外输换热器、三相分离器等换热设备热媒油进油阀门开度来控制循环水温度, 并向三相分离器、外输缓冲罐内注入压缩空气, 模拟正常原油生产时温度和压力, 系统稳定运行48小时, 保持水温在55℃-60℃之间, 检查原油系统内有关设备及其原油工艺系统运行工况是否正常。

2.3.2 调试内容

(1) 热媒系统调试;

(2) 工艺系统热水循环调试。

2.3.3 调试内容

(1) 启动热媒泵, 当热媒泵运行稳定后, 启动热媒炉最小火加热, 循环水缓慢升温。

(2) 当热水温度达到60℃时, 停运热媒炉、热媒泵, 关闭各换热器设备 (三相分离器、原油换热器、分离缓冲罐) 热媒进出口流程。

(3) 热媒系统停运后, 中控室值班人员工艺自动化监控系统监控好工艺系统循环水温度, 检查流程管路、阀门、设备等有无渗漏, 设备设施运行温度、压力等参数是否正常。

(4) 当循环水温度降至55℃时, 再次启动热媒泵、热媒炉, 打开各换热器设备热媒进出口流程对循环水进行加热。

3 海上平台油气工艺系统调试检验

3.1 油气工艺系统冷水调试检验 (表1)

(1) 所有压力高高、温度高高报警现场无法模拟, 采用模拟信号测试。

(2) 分离缓冲罐液位低低关断油出口紧急切断阀、关停外输泵测试对泵有损伤, 采用模拟信号测试。

4 检验措施建议

(1) 注入水管线必须正确连接, 启动外输泵前一定检查流程状态是否正确。

(2) 启动外输泵泵时要注意前后容器的液位。

开建超级海上机动平台不再是梦 第7篇

一、技术已突破

建造超级海上机动平台需要强大的造船工业基础, 需要扎实的大型海洋工程科技的支撑, 以及一系列的技术突破。该超级海上机动平台的特点是尺寸超大、排水量超大、拥有机动能力、系统配套齐全、功能十分强大。

1. 几何尺寸超大

超级海上机动平台通常由长2 400 ~ 3 200 米的大型主体构成, 拥有上层建筑和多层箱体, 外形酷似巨轮或人工岛屿, 可以军民两用。它若按航行模式分类, 有自航式与非自航式之分。前者可以像船舶那样自主航行, 后者则像驳船那样需要十余艘拖轮牵引被动航行。另外, 它在平台结构分类上有常规式和半潜式之分。前者与普通船舶一样, 为排水型的, 可视为特别加长、加宽的巨轮, 其机动性优于后者;后者则分为水下和水面两部分, 水面部分更像加长、加宽的码头, 其安定性和稳定性优于前者。

超级海上机动平台采用模块化标准设计, 建造采用焊接拼装工艺。通常, 桁架基本结构的标准面积分:90米 ×300 米;120 米 ×600 米;120 米 ×900 米3 种规格的模块。设计部门根据实际需要按下达的任务书要求进行模块的选择和组合, 然后形成CAD/UG/CATIA电子图交付生产, 再进行分段结构和系统的组装, 最后完成整体结构和系统的总装 (图1 和图2) 。

从原理上, 这种超级海上机动平台只要船东有需要, 技术上能够保证质量, 就可以串联加长、并联加宽, 串并联无限放大, 建造出船东期待的超级海上机动平台。

2. 总排水量超大

超级海上机动平台满载排水量可以超过50 万吨的船舶, 里面设有多层甲板, 数百上千个舱室, 自动电梯升降, 行走在上面给人如履平地的感觉, 具有优良的安定性和稳定性, 拥有强大的抗风浪能力, 抗沉性和适航性也特别好。

3. 拥有机动能力

超级海上机动平台不同于只能靠拖船牵引移动的无动力的浮动平台, 它有自己的主动力装置和推进系统, 能够按要求以11.12 ~ 14.82 千米/ 小时的巡航速度自主航行和移动, 并在提速后以18 千米/ 小时的航速继续前进。

4. 系统配套齐全

超级海上机动平台拥有卫星定位、卫星通信、雷达导航、航行计算机管理、轮机自动化、输配电、互联网、起重运输、机电维护、物流配送、气象预报等齐全的配套系统。生活设施也应有尽有, 十分便利, 酷似一座现代化、信息化的智慧城市。

5. 功能十分强大

超级海上机动平台集能源开发、发电输配、船舶停靠、食品供应、物资补给、器材仓储、科学研究、培训见习、家居休闲、旅游观光、海洋医疗、抗台减灾、紧急救援等为一体, 能够在海洋上长时间为海运船舶提供全方位的服务, 具有十分强大的综合功能。

我国非常重视对超级海上机动平台的研制与开发。由我国承建的桁架式超大型海上平台技术已经在2015 年获得重大突破, 由冀东发展集团开发的国际级重大项目——桁架式超大型海上平台项目进展顺利。期待已久的超级海上机动平台——中国巨型“浮岛航母”终于可以启动了。

二、功效很显著

我国设计建造超级海上机动平台的技术路线是先解决有无问题, 再成就中转站, 然后经集成发挥出多用途。

1. 先解决有无

虽然, 国外较早有人提出建造超级海上机动平台的构想, 也陆续公开过一些设计方案, 但是均没有得到具体实施, 结果不了了之。例如, 由于美军在全球部署的过程中会遭遇各种行动限制, 美军迫切需要一种临时代替在国外的临时海上基地。在这种情况下, 美军内部开始探讨建造“海上基地”的构想。于是, 美军作战研究机构在1995 年提出了建造超级海上机动平台这一概念。基于这一构想, 美军可以10 天内在距进攻目标附近沿岸40 ~ 160 千米的海域建起一个大规模作战基地, 然后采取军事行动。这样, 美军就可以不经外国政府允许在海上自由行动。但是, 鉴于该项目投资数额巨大, 美军又忙于应付伊拉克战争和阿富汗战争, 结果建造超级海上机动平台的构想变为泡沫。

我国科技人员提议建造超级海上机动平台, 先解决有无问题, 以近水楼台解近渴, 改变远水解不了近渴的状况。有了它, 我国船舶在海外航行就有了驿站;有了它, 我国开发海洋资源, 进行海洋国土建设就更加便利;有了它, 我国参加联合国维和行动及人道主义救援就更加及时;有了它, 我国维护海洋权益就更加有力。图3为超级海上机动平台作为综合中转站使用情况。

2. 再成中转站

在公海上有了多座这种超级海上机动平台提供的海洋支点, 就能连成线、形成面, 像我国这样没有海外中转保障基地的情况将得到改变。届时, 不仅可供大型船舶中途停靠休整, 而且可供这些船舶中转装卸货物, 并完成食品、淡水、油料的补给, 船员轮换、船舶常规维修等。这样做既不需要船舶长途返航浪费时间, 又减轻了远岸船厂的维修压力, 起到了真正省时、省力、省钱的中转站作用。

3. 集成多用途

建造超级海上机动平台集成了多用途。它既可以作为码头使用, 也可以作为物资周转站使用;它既可以作为海洋科研所使用, 也可以作为航海见习基地使用;它既可以作为能源库使用, 也可以作为海产加工厂使用, 甚至还可以作为海上机场使用 (图4) 。

建造超级海上机动平台技术难度适中, 对排水量吨位没有特别的限制, 而且造价相对低廉。按模块化设计组建一座30 万~ 50 万吨级的超级海上机动平台, 酷似搭积木一样, 可先在造船厂建立几条大型构件生产流水线, 同时批量生产, 然后进行部件和系统组装, 机动平台整体下水后再舾装。目前, 我国已经掌握了这类海洋工程综合平台的建造技术, 工艺也较成熟, 并开始着手开建首个大型浮体。可以说该机动平台规模有多大, 完全取决于用户需要。

海上固定平台模块钻机结构建造检验 第8篇

海上固定平台模块钻机是开发海上油气田的重要设备, 是指布置和安装在生产平台上的, 需要依据或部分依靠固定式生产平台支持的模块式钻井装置。海上固定平台模块钻机坐落在生产平台导管架的上层甲板, 其结构建造应包括以下模块:动力模块 (PM) 、泥浆模块 (DSM) 、钻井设备模块 (DES) 、散装罐模块 (P–TANK) 。

在开工前, 要对模块钻机进行施工图纸的审查, 焊工考试、无损检测人员的资格认可, 焊接工艺、制造组装工艺、建造检验程序、无损检测工艺、涂装工艺的审核以及检测设备的认可。

1. 施工图纸的审查。

设计施工图纸的审查项目包括:结点号、杆件号、杆件尺寸及相关位置。所选用的材料类型是否与基本设计相同, 结构焊缝的布置是否满足相应的规范、标准等。

2. 焊工考试。

建造开工前, 船级社应按照《焊工考试规则》或被认可的考试标准, 对从事焊接工作的焊工进行考试。经考试合格后, 由船级社签发焊工资格证书, 持有证书的焊工方可上岗从事证书所注明级别的焊接工作。对已持有焊工证书的, 但已连续6个月未从事证书所注明的焊接工作的焊工, 则应在其重新工作前, 先焊一块在本人证书规定科目中最难焊接的试件, 经检查符合《焊工考试规则》要求后, 方可继续从事焊接工作。

3. 无损检测人员的资格认可。

为保证焊接质量, 制造/建造单位应具有一定数量的无损检测人员。无损检测的方法主要有射线 (RT) 、超声 (UT) 、磁粉 (MT) 、渗透 (PT) 。开工前, 由船级社按《无损检测人员资格认可规则》对从事此项工作的人员进行资格认可考试。无损检测人员的技术资格分为3个等级:Ⅰ级为初级, Ⅱ级为中级, Ⅲ级为高级。经考试合格后, 由船级社无损检测人员资格认可委员会签发相应等级和种类的无损检测人员资格证书, 持有Ⅱ级证书以上 (包括Ⅱ级证书) 的人员, 才能独立从事证书所载的各类探伤检测工作和签署无损检测报告。

4. 焊接工艺认可。

模块钻机的结构焊接所采用的焊接工艺, 应通过焊接工艺认可试验来保证其工艺的适用性与可靠性。对焊接工艺认可试验主要包括下列内容:钢材的钢种、钢级的厚度、交货状态;焊接材料 (焊条、焊丝和焊剂) 等级、牌号和规格;坡口的设计及加工要求;焊道布置及焊接次序;焊接位置 (平焊、横焊、立焊、仰焊) ;焊接参数 (焊接电流、焊接电压和焊接速度等) ;焊接设备的型号和特征参数;焊前预热、层间温度、焊后热处理的要求等;防止产生层状撕裂的工艺措施等。

焊接工艺认可试验所用的钢材与模块钻机所用的钢材必须是同一钢厂、同一钢级并经检验部门检验合格的产品。试件的数量及加工方法、试验的类型、试验的条件及试验要求等, 根据不同的位置, 依其形式、厚度而定。根据认可试验的结果, 建造/制造单位须编制详细的焊接工艺规程, 并送交检验方审核, 其内容与前述的焊接工艺认可试验一致。

工艺认可试验结果对试验用同一钢厂、同一冶炼方法、同一钢级的钢材和焊接材料均有效。但厚度的有效范围不得超过试件厚度的±25%, 坡口形式不得任意改动。手工电弧焊时, 焊接电流和电弧电压的变动范围不得超过±15%, 焊接速度变动范围不得超过±10%;埋弧自动焊时, 电弧电压变化不得超过±7%, 焊接电流变化不得超过±10%。预热温度变化范围不允许超过认可试验时预热温度的±25℃;焊后热处理的加热温度、保温时间、加热和冷却速度及温度梯度等的变化范围不允许超过认可试验规定的范围。

5. 制造组装工艺。

制造组装工艺是保证建造质量的关键, 它的好坏与水平直接关系到建造质量的控制。因此, 在结构制造/建造前, 应组织人员制订现场组装工艺文件, 并由检验审批部门对其进行审查。

6. 建造检验程序。

检验是保证建造质量的重要工作之一。在质量控制工作中, 检验是对质量好坏的一种证明手段。在整个建造中建立一个检验程序, 规定和选择检验点 (即质量控制点) 是实施检验工作的关键。因此对制造厂和现场检验, 验船师都需要按此程序进行检验工作。检验在现场一般分为二级, 一级是制造厂自己的检验, 二级是第三方检验机构现场代表的检验。制造厂检查员自检是基础, 而验船师的检查与检验是在此基础上的检验, 以确保制造质量满足规定的要求, 因此必须建立一套完善的检验程序, 它主要包括:质量控制系统流程图、报检的项目和范围、检验依据的标准和规定、返修的要求和措施、报检的时间、手续和验船师的工作关系等。

7. 无损检测工艺。根据所建造的结构项目, 审核其无损检测工艺主要包括以下内容。

(1) 依据所选用的规范、标准、设计技术规格书和图纸的要求, 确定无损检测的种类、范围和百分比。

(2) 所使用的仪器和设备的型号、主要技术参数。

(3) 检测操作的程序。

(4) 对检测结果的评定标准及相应的报告格式。

8. 涂装工艺。

涂装是结构防腐的重要环节, 涂装的质量直接影响结构抗腐蚀的能力, 因此应对涂装工艺严格要求, 确保所用涂料达到预期目的。开工前, 建造厂应制订涂装工艺, 并由验船师进行审查, 其内容主要包括:涂料的使用说明;涂装的范围;结构表面处理方法及要求达到的技术等级;涂装过程中环境温度和湿度的要求;结构不同部位涂料的种类、层数、漆膜厚度和涂装间隔时间;检验标准和试验、返工的方法与要求等。

二、车间预制检验项目

车间预制检验主要包括以下项目。

1. 板材的对接检验。

(1) 等厚度钢板对接时, 板缝两侧的钢板应调整到同一平面, 局部接缝可以有少许错边, 错边a值按板厚度t规定如下:特殊构件和主要构件, α<0.15 t且应不大于2 mm, 如接缝为X型坡口, α值应不大于3 mm;次要构件, α<0.2 t且应不大于3 mm, 如接缝为X型坡口, α值应不大于4 mm。

(2) 不同厚度钢板的对接。若其板厚差为下列数值时, 则应将较厚的钢板的边缘削斜, 削斜的宽度应大于板厚差的4倍:当较薄钢板的厚度t2<10 mm, 板厚差超过3 mm时;当较薄钢板的厚度t2>10 mm, 板厚差超过4 mm时。对接钢板的装配间隙应符合焊接工艺的要求。当钢板厚度大于50 mm时, 应特别注意保证充分焊透。

(3) 板的T型连接与角接。对于要求全焊透的角焊缝, 必须开坡口。装配间隙应符合焊接工艺要求。当板材厚度大于50 mm时, 要特别注意坡口角度和根部间隙, 保证充分焊透。对于不焊透的角焊构件可不开坡口, 但装配时构件之间要互相贴紧, 局部未能贴紧部位, 其间隙α应不超过下列规定:当焊板厚度t≤10 mm时, 间隙为2 mm;当焊接板厚度t>10 mm时, 间隙为3 mm;处于仰焊位置时, 间隙为2 mm。

2. 焊接材料的贮运、保管和使用检验。

在制造厂里, 用于结构制造的钢材和焊条在运输、保管、发放、加工等各个环节, 都必须采取严格的保护措施, 如严格办理入出库手续, 堆放整齐, 各种品牌的材料标识清楚, 杜绝混发、错发等。而对焊条应密封包装, 并贮存在相对湿度不大于45%, 温度不低于15℃的干燥处。使用前, 应根据焊条制造厂的说明书进行烘干。对于低氢焊条, 使用前应按下列时间和温度要求进行干燥:干燥时间为0.5~1.0 h, 干燥温度为300℃。干燥后的焊条应立即使用或放在100~150℃的保温箱 (筒) 里。一般情况下, 焊条在空气中暴露4 h以上就不允许使用, 而要重新干燥;锈蚀变质的焊条不准使用。

3. 材料的加工检验。

下料前, 如发现钢材有波纹或型钢钢管有弯曲, 可以用火工调直矫平、矫正, 型钢或钢管的火工矫正温度一般不超过650℃, 管材的调正温度不超过120℃。矫平后的钢板允许的波纹度与板厚有关, 规定如下:当板厚t<8 mm时, 波纹度不超过4 mm/m;8 mm14 mm时, 波纹度不超过2 mm/m。矫正后, 型钢和钢管的直线度不超过1 mm/m。材料在下料中和下料后, 若发现有严重的锈蚀和变形, 即使有证书也不能使用。

结构构件制造过程中, 钢板和钢管的切割与坡口的加工可以采用气割或机械加工的方法。气割一般采用自动或半自动气割。切割前应将切割线两侧的浮锈、油污、污物等清除干净。下料时, 应严格按切割线和坡口要求进行。切割过程中, 如发现分层、夹层等缺陷, 应停止切割。探明范围后, 去掉缺陷部分, 再继续切割。切割后的边缘应均匀、光顺, 无缺口、崩坑等缺陷。切割边缘直线度的误差应满足以下规定:当被切割的构件后续工序采用自动焊时, 直线度的误差不超过±0.5 mm/m;当被切割的构件后续工序采用手动焊时, 直线度的误差不超过±1.5 mm/m;切割构件的外形尺寸的误差不超过±3 mm;钢板和型钢坡口角度的误差不超过±4°;钢管坡口角度的误差不超过±5°。

4. 材料的追踪。

为确保所用材料与图纸和证书相符, 应把所用材料的炉号或鉴定号及证书号标注在加工图纸或每个切割分段 (片) 上。通常制造单位在结构完工后, 按照杆件号、实用材料的炉号和证书号一一对应的原则, 编制材料追踪表, 并提交给业主和检验部门。在材料追踪表中, 炉号、板号、工厂证书号是材料制造商提供的, 这些号码是唯一的, 不能重复, 可能许多板材是同一张 (个) 证书。这样, 需要按页数把证书排列起来, 并在上述材料追踪表中标出各证书所在的页数。

三、现场预制检验

1. 管结点的焊接检验。

管结点是模块钻机结构的重要部位, 它的焊接方法和质量直接关系到整个结构的安全。因此, 焊接前应针对不同部位和不同形式的管结点, 进行焊接工艺认可试验。在管结点的焊接中, 坡口的设计与装配间隙的控制十分重要。通常, 管结点的坡口设计应满足以下要求。

(1) 当管结点只能从外边焊接时, 坡口角度的公差一般不超过+5°, 焊根间隙α应符合相关规定值。装配后, 如果管结点域的焊缝坡口处间隙太小, 可用电弧气刨扩大间隙, 但需符合图中修改后的要求。

(2) 当管结点可以从内、外两面焊接时, 坡口角度的公差不应超过+5°, 焊根的间隙α为2 mm, 最大不超过6.4 mm。

(3) 当焊缝外形需要控制时, 为使焊后表面与毗邻的母材熔合光顺, 应将焊缝打磨成光滑凹形。一般情况下管结点的焊缝尺寸、打磨后的焊缝尺寸应满足以下要求:当管件间夹角α>130°时, r≥t;当管件间夹角α≤130°时, r≥t/2。其中, r为打磨后的凹形半径, t为撑管壁的厚度。

(4) 结点装配检验。施焊前, 应对结点的装配进行检查, 主要内容有:坡口的角度、根部开口、结点误差、可熔化的塞入物、结点清洁度、定位焊和预热情况等。这些因素都将直接关系到焊接质量的好坏, 如果装配不当, 焊接质量很可能就会受到影响, 对于重要、特殊的结点焊缝, 以上因素都要进行仔细查看并且做详细的记录。

(5) 焊接过程检验。检验内容包括:根部叠珠焊缝的质量、双面焊时节点根部的准备、预热和层间温度的控制、焊道的顺序、多层焊时每层的表面焊接质量及焊接前电压、电流热量输入、速度等内容。焊接完成后, 检验人员应对最终的焊缝外观、焊缝尺寸、焊缝长度、尺寸精确度及后热处理情况等进行检查。焊缝检验中, 主要的焊缝缺陷有气孔、未熔合、未焊透、咬边、焊瘤、裂纹、夹渣、焊缝过厚等。

2. 焊缝的无损探伤检验。

焊缝的无损探伤检验是保证焊接质量的重要手段。无损探伤的方法很多, 在模块钻机结构焊缝的检测中主要采用射线、超声波、磁粉和渗透方法。对于无损探伤的范围与采用的方法, 《海上固定平台入级与建造规范》中规定如下。

(1) 特殊构件的焊缝或由特殊构件和主要构件连接的焊缝, 应进行100%的超声波探伤。同时, 根据构件工作环境和板厚等情况, 还需再进行10%~20%的射线探伤和20%~100%的磁粉探伤。

(2) 主要构件的焊缝或由主要构件和次要构件连接的焊缝, 应进行10%~20%的超声探伤和10%~20%的磁粉探伤。如, 超声波探伤检查有疑问时, 应用射线探伤进行复查。

(3) 次要构件的焊缝应进行0%~5%的超声波探伤或磁粉探伤。 (4) 主要的接焊缝交叉点 (T字形或十字形) 应进行射线探伤。 (5) 管结点的焊缝应进行100%的超声波探伤或100%的磁粉探伤。在可能的情况下, 还应要求用一定数量的射线探伤进行核查。

四、结论

海上施工平台 第9篇

【关键词】金属软管;疲劳;寿命;漏蚀;失效;预防措施

0.引言

波纹金属软管（简称金属软管）是现代工业管路中一种高品质的柔性管道。它主要由波纹管、网套和接头组成。作为各类管路工程中柔性联接元件，金属软管具有重量轻、体积小、耐腐蚀、耐高温、承压高，吸收振动、补偿管道中大的位移偏差特点。目前，没有任何机构或厂家对海上平台金属软管的受力分析、位移补偿量计算、安装方式、使用寿命等进行评价、规范。所以，为保证工艺流程、集输管路的平稳运行，对海上在用金属软管进行适应性分析研究是十分必要的。

1.海上平台金属软管应用情况

目前海上平台在用金属软管90余条，从安装位置可分为：工艺流程，位于栈桥计量流程、混输流程、海管外输流程。从软管外形可分为：直线型、U型管、B型管三类。特别是B型软管，由两条直线软管通过90°刚性弯头连接，能够很好的补偿安装位置处的轴向、侧向和角向位移（见下图）。

图1 B型安装示意图

2.软管弯曲疲劳评价及疲劳寿命有限元分析

2.1软管弯曲疲劳评价

金属软管依靠自身的弯曲变形来对系统进行位移补偿的，常见变形形式如下图所示：

直线型 U型管B型管

图2 软管变形补偿位移量的形式

分析以往发生的软管泄漏事故，一是软管内部压力直接作用，随着压力升高，软管内应力交变次数超过极限，产生疲劳裂纹，本体受损，压力骤然释放，管线拉伸、收缩变形，造成断裂；二是金属软管安装后，流程管线受力位移，在补偿位移量的过程中，长期处于弯曲变形，不能恢复正常的受力状态，本体受力不均匀，循环寿命受损，弯曲寿命周期和安全性能降低，逐渐达到弯曲疲劳和屈服极限，在薄弱部位产生疲劳裂纹，导致刺漏。

2.2软管疲劳疲劳的有限元分析

MSC·Fatigue软件是一个通用性很强的基于有限元分析结果的疲劳分析设计工具，通过创建疲劳分析模型，设置疲劳分析参数，可用来灵活地计算、预测软管的疲劳寿命，能够很好地预测出波纹管寿命次数。在日常管理中，通过有限元计算，找出软管薄弱部位，预测软管疲劳寿命，便于加强重点部位巡检，组织好到期软管的强制更换，提高管理水平，更准确的对在用金属软管的安全性进行评价。

3.金属软管失效形式、漏蚀原因分析

金属软管的失效形式通常有以下几种。

3.1金属软管中的波纹管发生开裂及泄漏

3.1.1焊缝开裂

金属软管中的柔性波纹管段，大多采用纵缝焊管。往往由于纵缝焊本身质量缺陷使管强度不够导致焊缝处开裂破坏。这种破坏属波纹管纵焊缝质量问题，可通过对进货软管的抽检进行监督。

3.1.2腐蚀穿孔破坏

由于目前金属软管的材质大多为lCrl8Ni9Ti、OCrl8Ni9等奥氏体型不锈钢，这些不锈钢中含有较多的非金属夹杂物（如硅酸盐、氧化物、TiN等）。当管路中通腐蚀性介质时，就会在焊缝熔合线边缘或其它薄弱点形成腐蚀性穿透微孔。

3.1.3疲劳破坏

在日常工作状态下，金属软管受到循环载荷作用往往发生疲劳裂纹破坏。此种破坏属正常失效，日常应加强巡检，严格执行强制更换的规定。同时，按照规范安装软管，防止因安装不当造成软管产生扭曲等附加应力，缩短使用寿命。

3.2金属软管铠装钢丝网套拉脱或断裂使波纹管外鼓失效

金属软管中的不锈钢丝网套主要是对波纹管起保护作用和承受波纹管内介质压力(主要是轴向力)作用。网套包覆在波纹管外部，两端与波纹管和端环及接頭焊接。

3.2.1环境影响

金属软管外套丝网在沿海含氯离子的潮湿大气介质及拉应力共同作用下，部分发生氯离子应力腐蚀并断裂，部分点蚀后断裂，这是一个比较缓慢的逐步断裂过程。当最后剩余的钢丝不足以承受波纹管的内压及热膨胀载荷时全部被过载拉断。在缺少丝网依托下，波纹管发生瞬时过度弯曲变形而在焊缝的薄弱区撕裂失效，导致软管断裂。

3.2.2安装不当，造成丝网拉断

软管在安装过程中，由于安装不当，或承受压力过高时，软管将受到拉伸及扭曲作用，当拉伸或扭曲产生的应力超出软管钢丝网套的极限强度时，会使软管三位一体焊接部位的网套或其它部位的网套拉断，进而使波纹管外鼓拉伸破坏，引起原油泄漏。

3.2.3虚焊造成丝网套拉脱

由于焊接质量的原因，使波纹管、环和钢丝网套在三位一体焊接过程中造成部份钢丝的虚焊(过烧或末焊上)。这样软管装入管路后由于钢丝受力不均，在介质压力作用下，虚焊处钢丝先拉脱，使整个钢丝网套拉脱，致使波纹管外鼓失效，发生危险。

3.3金属软管接头(内连接部分）焊接质量缺陷，造成软管泄漏失效

软管管体在与软管接头焊接时，当操作不当时，会产生焊接缺陷，而这些缺陷在试压检查时又很难发现。当软管接入介质管路，长期使用后会因疲劳等原因，使缺陷处发生裂纹或断裂，最终造成输送管路的介质泄漏。

3.4金属软管接头(内连接部分）腐蚀失效，导致软管介质泄漏

金属软管接头材质均为1Crl8Ni9Ti或SUS304等不锈钢。不锈钢中的夹杂物（如硅酸盐、氧化物等)，有时呈链状分布状态，当受到焊接的热影响或酸性介质等作用时，会形成穿透微孔，使软管内介质泄漏。为防止此种失效，建议选用合格的不锈钢接头材料及合理的焊接工艺。

4.预防措施及下步建议

4.1为更好地解决金属软管的应力腐蚀失效问题，建议丝网材质由1Crl8Ni9(0Cr18Ni9)改为UNS434(国产牌号为1Cr17Mo)铁素体不锈钢，波纹管本体材质由OCr18Ni9改为UNS 316(国产牌号为0Cr17Ni 12Mo2)，材料中含Mo可以抵抗点蚀，应力腐蚀开裂的发生与发展也较缓慢。

4.2开展好金属软管隐患治理工作，对各平台栈桥、独立桩晃动位移量、管线补偿量进行核算，对于能够补偿位移的刚性管线，将软管改为硬连接，降低日常管理难度和更换工作量。

4.3针对海上软管使用情况，加强与相关部门的技术交流，编制海上金属软管使用规范，建立在用户金属软管评价系统，对软管的安装、使用、管理和更换进行规范，提高日常管理水平。■

【参考文献】

［１］葛子余.金属软管弯曲疲劳寿命的研究.压力容器.

［２］宋林红,黄乃宁,张秀华.金属波纹管疲劳寿命的有限元分析.管道技术与设备,2008,（3）：16-18.

膜分离技术在海上平台的应用 第10篇

一、气体膜分离技术原理

气体膜分离技术一般采用的膜为无孔膜, 其基本原理是根据混合气体中各组分在压力的推动下透过膜的传递速率不同, 从而达到分离目的。气体透过膜的机理可以用溶解-扩散机理来解释, 其主要步骤为气体在膜的上游侧表面吸附溶解;吸附溶解在膜上游侧表面的气体在浓度差的推动下扩散透过膜;膜下游侧表面的气体解吸。气体在无孔膜中分离最简单的关系可以用Fick定律来表示:

J=-Ddc/dx

式中:J——通过膜的通量;

D——扩散系数;

dc/dx——膜两侧的浓度梯度。

二、气体膜分离技术在海上平台文昌WC15-1的应用

1. 背景

WC15-1油田伴生气中CO2含量较高, 为了降低CO2对外输海管的腐蚀, 在外输之前需要将平台的物流进行气液分离, 分离出的气体直接进火炬放空, 但是由于该平台的气体中CO2含量高达80%、而平台火炬常明灯的燃料气也来自该气体, 因此导致常明灯经常熄灭, 给火炬点火造成非常大的困难。本项目首次将分子膜分离技术引入海上平台, 以实验性的目的来考察膜分离技术在海上平台的应用效果。从平台放空气体中取部分气体进行分离, 将经过分离后的截留侧的贫CO2气体作为长明灯用气, 保证长明灯的正常着火状态, 从而确保火炬的点火正常。

2. 膜的选择

目前可以用于气体分离的膜有有机膜, 无机膜 (主要是陶瓷膜) 和集成膜等, 应该根据所要处理的气体性质、工作条件及目标处理量选择合适的膜。渗透系数与分离系数是相互矛盾的2个参数, 不能同时获得高渗透率和分离系数。若需要分离的精度比较高, 则膜的分离系数需要比较高才能满足要求;若目标处理量较大而精度不是很高, 则选择渗透流率较大的膜材料。此外, 膜的耐热性、化学相容性和使用寿命也是进行膜材料选择时需要考虑的重要因素。本项目需要将放空气中的部分CO2脱除, 分离的精度要求不高, 只要处理后的气体能够满足持续燃烧的热值要求即可。本项目虽然对膜的分离精度要求不高, 但对膜的分离选择性要求较大, 即在脱除CO2的同时尽量避免将其他气体也脱除。无机膜由于其良好的选择性从而成为首选。本项目选择的膜为聚酰亚胺 (PI) 膜, 它是一种具有较好化学稳定性、优良机械性能和热稳定性的聚合物材料, 已应用在一些具有很强应用背景的分离体系上, 如H2/N2、O2/N2、CO2/N2、CO2/CH4等, 取得了较好的效果。

3. 膜组件形式的选择

安装膜面的最小单元称为膜组件。膜组件是膜装置的核心部件, 膜组件主要有板框式、管式、螺旋卷式、毛细管式和中空纤维式, 这几种膜组件的性能比较如表1所示。由于海上平台空间狭小, 空间因素是最主要的制约因素, 另外由于本项目属于实验性质, 出于空间上和经济上的考虑, 采用中空纤维式膜组件。

4. 流程设计基础

文昌15-1平台放空气体压力为50k Pa, CO2含量大于80%。为了使处理后的气体中热值满足持续燃烧的要求, 同时考虑经济性因素, 本项目设计分离后的截留侧的气体中CO2的含量不高于50%即可, 气量为长明灯的耗气量1 000m3/d。根据膜的分离原理, 理论上讲分离压力越大, 分离的速度也越快, 但是压力太大, 会给膜分离设备的设计制造带来很大的麻烦, 综合各方面的因素, 膜处理设备的操作压力设定为900k Pa。由于放空气体压力较低, 因此需要增加气体压缩机。考虑到膜组件前处理等设备的压降要求, 压缩机出口压力设定为1 000k Pa。

5. 工艺流程设计

由于本项目选择的是中空纤维膜的组件形式, 相对于其他形式膜组件, 其更容易受到污染, 因此膜的前处理工艺流程要求非常严格。整个膜处理流程主要由增压机、后冷却器、分液罐、聚结过滤器、加热器、活性炭过滤器, 精密过滤器膜分离器等部件组成。气体首先经过增压压缩机增压到1.0MPa, 然后经过套管换热器与进入膜分离器的原料气换热, 将进膜气体的温度升高到60℃, 以维持实际温度比烃露点温度在20℃左右。压缩气体然后返回压缩机的空冷冷却器和压缩机后涤气罐, 经冷却除液后的气相进入聚结过滤器脱除涤气罐未能除去的液滴和颗粒。从聚结过滤器出来的气相与高温压缩气换热升温后, 进入活性炭纤维过滤器除去C8以上的重烃, 再经过精密过滤除去气流夹带的固体颗粒, 然后进入到膜分离器, 膜的渗透侧得到低压的富CO2气流, 直接排空。膜的截留侧得到CO2浓度小于50%的贫CO2气体, 用于火炬常明灯, 工艺流程图如图1所示。该流程能很好地保证了进入膜分离器的气体的质量, 最大程度上防止了膜的污染。流程采用了热交换器, 充分利用了经压缩后的气体的热能, 同时减少了电加热器的设计和降低了压缩机空冷器的负荷, 具有很好的节能效果。

6. 处理前后组分对比 (表2)

根据表2可以看到, 经过膜处理设备处理后的截留侧CO2含量已经下降到了48.12%, 达到了预期的处理效果。

7. 膜处理效果的控制

膜分离处理流程的控制比较简单, 根据Fick定律, 由于扩散系数D为常数, 因此控制膜两侧的浓度梯度成为膜分离效果的主要控制点, 也即压力控制成为膜分离效果的主要控制因素。本项目在膜截留侧出口管线上装有一个压力控制阀, 通过调节该阀的开度大小来控制膜的分离压力, 从而保证了膜分离设备的处理效果。

三、总结

膜法分离技术由于流程简单、操作方便、能耗较低, 投资运行费用少等特点已经得到了推广应用, 此次气体膜分离技术运用于文昌15-1WHPA平台放空气脱碳的成功应用, 不但解决了该平台火炬气由于CO2含量高, 火炬点火困难的问题, 而且对该技术今后在其他平台的推广应用具有很强的借鉴意义。

参考文献

[1]Mulder, M, 李琳译.膜技术基本原理[M].北京:清华大学出版社, 1999.