對LNG項(xiàng)目配管散件預(yù)制關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的控制

趙杰，何飛，宋永強(qiáng)，楊群，董濟(jì)水

(海洋石油工程(青島)有限公司，山東 青島 266555)

0 引言

配管散件是指對管線起支撐、固定作用一類支架的總稱。其主要作用是，支撐管線，防止管線系統(tǒng)位移，保持管線系統(tǒng)的穩(wěn)定。對比國內(nèi)海洋鉆井平臺，LNG項(xiàng)目尤其是大型LNG項(xiàng)目配管散件特點(diǎn)是重量大，類型廣，數(shù)量多。以某LNG項(xiàng)目為例，配管散件重量2 300多噸，支架類型120余種，合計12萬多套。所以，本文從重點(diǎn)問題分析、管理流程控制兩方面對散件預(yù)制進(jìn)行介紹，旨在為散件預(yù)制管理提供借鑒。

1 配管散件預(yù)制問題及控制

LNG項(xiàng)目常見配管散件種類，可分為管鞋、護(hù)板、沖徑管、型鋼支架、抱卡支架、導(dǎo)向限位幾類，其中管鞋、護(hù)板、沖徑管這三類散件數(shù)量占整個散件預(yù)制的60%。下文分析這三類散件典型問題及解決方案。

1.1 管鞋

LNG項(xiàng)目的散件預(yù)制，由于其種類多，設(shè)計時沒有采用國內(nèi)鉆井平臺常用的支架詳圖(每個支架的每部分有確定的預(yù)制尺寸)，而設(shè)計成支架典型圖，根據(jù)典型圖，可以確定散件類型和部分尺寸，無法直接按照典型圖進(jìn)行下料預(yù)制。所以在管鞋預(yù)制前，需要計算剩余下料尺寸。

以國外某項(xiàng)目管鞋為例，管鞋編號(S110X-D20-0500-0100)，如下圖1所示，介紹管鞋下料計算過程。

圖1 管鞋預(yù)制典型圖

由典型圖可知此管鞋由4塊梯形立板和1塊筋板和1塊底板構(gòu)成。典型圖只給出管鞋底板中心與主管焊接高度為100 mm，梯形立板高度131.8 mm，其余高度未知，故需要根據(jù)計算與管線焊接筋板最高點(diǎn)高度。由底板高度、梯形立板高度、主管尺寸，再用放樣軟件算出筋板最高點(diǎn)172.61 mm，完成管鞋剩余尺寸計算，如表1所示，即可下料、預(yù)制。

表1 管鞋(S110X-D20-0500-0100)下料規(guī)格

1.2 護(hù)板

護(hù)板通常與管鞋或沖徑管配套使用，即將護(hù)板焊接在管線上后再焊接管鞋或沖徑管。達(dá)到支撐作用的同時也能保護(hù)管線母材。

預(yù)制時常出現(xiàn)的典型問題是護(hù)板弧度不足，無法覆蓋管鞋筋板。造成這一問題原因是，LNG項(xiàng)目中護(hù)板由管線下料切割后，按照圖紙角度要求加工而成。預(yù)制后的護(hù)板與管線焊接后，再和管鞋焊接時，由于管線切割后其內(nèi)徑變成護(hù)板弧長，管線存在壁厚差，按照典型圖預(yù)制的護(hù)板弧長在焊接管鞋時，無法保證覆蓋護(hù)板弧度管鞋筋板，也就無法起到支撐管線作用。

解決方案為：在護(hù)板使用管線下料時，弧長根據(jù)不同管徑，在典型圖所給的弧長基礎(chǔ)上增加1°～3°，可保證管鞋筋板覆蓋護(hù)板弧度。

1.3 沖徑管

沖徑管對管線起支撐、限位作用。常見問題為沖徑管和彎頭焊接出現(xiàn)間隙，典型圖中沖徑管中只有高度H(如圖2)，此時沖徑管無法預(yù)制。需要計算整體下料長度，解決方案如下：保證高度H和典型圖一致，同時確保沖徑管中心和彎頭中心重合，以沖徑管內(nèi)壁最低點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)通過軟件開始放樣，保證沖徑管外壁和彎頭貼合完成放樣，即可得出沖徑管下料長度。

圖2 與彎頭焊接沖徑管預(yù)制圖

2 關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)管理控制

大型LNG項(xiàng)目中，散件預(yù)制施工管理中幾個關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)包括：預(yù)制數(shù)據(jù)庫、材料管理、質(zhì)量管理、施工工序。

2.1 預(yù)制數(shù)據(jù)庫

在LNG項(xiàng)目中，由于散件數(shù)量巨大，所以需要建立散件預(yù)制數(shù)據(jù)庫(表2)，將圖紙信息、現(xiàn)場施工數(shù)據(jù)整合，便于施工管理。數(shù)據(jù)庫內(nèi)容包括圖紙中散件相關(guān)信息的錄入，首先確保證圖紙上基本信息要全部錄入，包括圖紙?zhí)?、模塊號、支架類型、層高等。其次，增加施工數(shù)據(jù)如散件焊接時間、噴涂時間、交接時間、安裝單位、送貨單、爐批號等信息，其目的是掌握單個支架施工狀態(tài)。同時建立預(yù)制數(shù)據(jù)匯總表，便于數(shù)據(jù)匯總。通過預(yù)制數(shù)據(jù)庫，既能掌握單個支架施工狀態(tài)也能把握支架預(yù)制總體進(jìn)度，如進(jìn)度落后，分析原因后予以追趕。

表2 配管散件預(yù)制數(shù)據(jù)庫

2.2 材料管理

散件預(yù)制的材料管理重點(diǎn)工作包括：材料下發(fā)管理和材質(zhì)轉(zhuǎn)移，以及材料過程控制。

2.2.1 材料下發(fā)管理

通常而言，模塊建造中配管散件的預(yù)制先于管線預(yù)制及模塊總裝。材料是預(yù)制的關(guān)鍵，但盲目下發(fā)材料，既造成材料積壓，也造成預(yù)制時所需要的材料未下發(fā)。所以材料下發(fā)遵循原則是，應(yīng)先批量下發(fā)預(yù)制類散件材料，模塊總裝前在下發(fā)安裝類散件材料。批量下發(fā)優(yōu)點(diǎn)在于降低運(yùn)輸成本，同時也保證預(yù)制時能對一類散件進(jìn)行集中排版下料，焊接，提高生產(chǎn)效率。

2.2.2 材質(zhì)轉(zhuǎn)移

材質(zhì)轉(zhuǎn)移是指與管線直接焊接的散件安裝完成后需要報檢，即需要原材料的爐批號。同一批鋼材可預(yù)制大批散件，為實(shí)現(xiàn)散件原材料可追溯性，控制散件質(zhì)量，需要預(yù)制時需要將原材料的爐批號轉(zhuǎn)移到散件中。需要將原材料爐號信息轉(zhuǎn)移到上每個支架上，通常做法是將爐批號直接轉(zhuǎn)移到散件上。但是散件噴涂后，無法直接標(biāo)記，則需要建立轉(zhuǎn)移跟蹤表：把材料按照不同爐號、批號材料進(jìn)行標(biāo)記如：A1、A2，B1、B2……預(yù)制時，將分類的標(biāo)記轉(zhuǎn)移到散件上，同時在噴涂前將相關(guān)信息錄入預(yù)制數(shù)據(jù)庫。對照材質(zhì)轉(zhuǎn)移跟蹤表和預(yù)制數(shù)據(jù)庫，可以完成散件可追溯性。

2.2.3 材料過程控制

配管預(yù)制散件材料，主要分為普通鋼材如鋼板、型鋼和鋼管材料。在材料管理中需要注意：(1)合理規(guī)劃材料存儲區(qū)，將不同材質(zhì)金屬材料分開存儲，避免加速腐蝕；(2)不同材料等級管線材料需要隔離存放，避免污染；(3)建立材料臺賬；包括材料領(lǐng)取、排版下料使用情況、余料。項(xiàng)目結(jié)束后根據(jù)材料臺賬進(jìn)行材料退庫。

2.3 質(zhì)量管理

在散件預(yù)制中需要嚴(yán)格控制質(zhì)量問題，需要對焊接質(zhì)量、散件尺寸進(jìn)行控制。

散件焊接時最常見問題包括變形、咬邊、氣孔、漏焊；對于焊接問題需要加強(qiáng)過程控制，如控制焊接電流、電弧電壓、焊接速度、線能量等減少焊接可能出現(xiàn)的變形。同時，采取防變形措施達(dá)到控制焊接變形的目的。如控制管鞋變形時，先將兩個管鞋底板點(diǎn)焊后，再進(jìn)行其他部位焊接，可以極大減少管鞋變形問題。

散件預(yù)制尺寸必須滿足圖紙要求。散件設(shè)計時的目的之一通過散件調(diào)節(jié)管線，便于現(xiàn)場安裝。所以必須嚴(yán)格控制散件尺寸。其中典型問題是控制沖徑管尺寸，沖徑管通常需要切割馬鞍口，再與管線焊接。為保證管線和沖徑管無空隙焊接，所以在預(yù)制前，先通過軟件放樣出合適馬鞍口尺寸后再進(jìn)行下料預(yù)制，就能保證焊接時無空隙。

2.4 施工管理

海洋平臺建造及LNG項(xiàng)目通常的施工步驟是：先進(jìn)行甲板片預(yù)制分層預(yù)制，預(yù)制完成后再進(jìn)行吊裝，最后結(jié)構(gòu)封頂完成后，再完善其余各專業(yè)。同時保證每層甲板片吊裝前，將每層甲板片大型設(shè)備、管線、支架吊裝就位，以減少側(cè)進(jìn)。所以這就要求散件預(yù)制時制定合理的施工順序。

2.4.1 預(yù)制順序

針對LNG項(xiàng)目散件種類多，數(shù)量大特點(diǎn)，所以預(yù)制時要明確各類散件預(yù)制順序。

由于在結(jié)構(gòu)甲板片需要將大型管線、支架就位，所以散件預(yù)制的總體原則：先預(yù)制和大型管線直接焊接的管鞋、護(hù)板、沖徑管和部分型鋼支架，保證其在結(jié)構(gòu)甲板扣片前就位，提高模塊一體化效率；然后再預(yù)制結(jié)構(gòu)甲板片扣片后需要的其他散件如：抱卡、導(dǎo)向限位等其他安裝類支架。這樣既減少散件加工單位散件積壓，節(jié)省因?yàn)樘艏?、配送投入的人力，也能提高模塊安裝一體化率，減少安裝人力、無力資源。

此外，在LNG項(xiàng)目中模塊建造中，由于各模塊眾多、施工周期重疊，導(dǎo)致需求散件也會重疊，所以施工時需要結(jié)合模塊的施工進(jìn)度、甲板片扣片時間，制定散件施工計劃，以保證滿足各個模塊總裝散件需求。

2.4.2 配送管理

散件預(yù)制、配送、安裝，這是散件的完整閉環(huán)。這不僅需求散件預(yù)制是滿足質(zhì)量要求，還需要保證及時高效配送到模塊。由于散件是按照典型圖設(shè)計，這樣設(shè)計時方便、快捷，但是也造成了每個散件不具備唯一性，可能會出現(xiàn)現(xiàn)場施工散件的混用，不利于散件的施工管理，在預(yù)制需要確定每個散件的唯一性。所以預(yù)制時的通常做法是，根據(jù)典型圖、圖紙?zhí)枴⒅Ъ芴栠M(jìn)行編號，根據(jù)這三種信息就能確定支架的唯一性。同時將完成的支架編號進(jìn)行掛牌、錄入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中。無論是支架預(yù)制單位還是現(xiàn)場安裝單位根據(jù)唯一的支架編號就能進(jìn)行查找、跟蹤。

另外，在配送時還需要注意：(1)每批送貨前提前發(fā)出送貨通知和電子版配送單，便于現(xiàn)場施工管理；(2)交接完成后雙方確認(rèn)簽字，保證散件可追溯性。

3 結(jié)語

文中主要從現(xiàn)場問題及施工管理關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)兩方面詳細(xì)介紹LNG項(xiàng)目配管散件預(yù)制重點(diǎn)過程。旨在通過對這些典型問題和關(guān)鍵流程的分析，從技術(shù)和管理兩方面解決散件預(yù)制過程中存在的問題，并且在此基礎(chǔ)上，總結(jié)出LNG項(xiàng)目中散件管理中成熟做法，為海洋石油領(lǐng)域中LNG項(xiàng)目和海洋平臺的建造中散件預(yù)制提供借鑒。