基于綏中油田開發(fā)工程主要機械設(shè)備的完整性分析研究

田蕊

[摘? ? 要]發(fā)展海洋石油數(shù)字化的洪流中，完整性分析是不可或缺的一部分。設(shè)備完整性分析從存在的風(fēng)險、解決措施、對后續(xù)階段完整性管理的要求三方面對設(shè)備進(jìn)行分析。目的是保證設(shè)備在整個生命周期內(nèi)功能完整并始終處于本質(zhì)安全、可靠和經(jīng)濟(jì)的服役狀態(tài)，從根本上實現(xiàn)“油田設(shè)施設(shè)備資產(chǎn)全生命周期管理”。文章基于綏中36-1/旅大5-2油田開發(fā)工程項目針對各平臺選取一類主要機械設(shè)備進(jìn)行完整性分析研究。

[關(guān)鍵詞]機械設(shè)備;完整性分析;油田設(shè)施

[中圖分類號]F426.22 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2022）04–0–04

Based on the Integrity Analysis of Main Mechanical?Equipment of SZ oilfield development project

Tian Rui

[Abstract]Integrity analysis is an indispensable part in the development of digital offshore oil. Equipment integrity analysis is to analyze the equipment from three aspects： existing risks， solutions and requirements for integrity management in subsequent stages. The purpose is to ensure that the equipment has complete function in the whole life cycle and is always in the intrinsically safe， reliable and economic service state， so as to fundamentally realize the "whole life cycle management of oilfield facilities and equipment assets". Based on the development project of SZ36-1/LD5-2 oilfield， this paper selects a kind of main mechanical equipment for integrity analysis.

[Keywords]mechanical equipment; integrity analysis

1 SZ36-1WHPR平臺應(yīng)急發(fā)電機組

1.1 存在的風(fēng)險

應(yīng)急發(fā)電機組選型及應(yīng)急負(fù)荷的合理性。

1.2 解決措施

（1）應(yīng)急發(fā)電機組為常規(guī)設(shè)計，通過分析應(yīng)急電站選型及布局，并且考慮后期維護(hù)、操作的便利，設(shè)備的技術(shù)成熟度、可靠性及穩(wěn)定性確保應(yīng)急電站在日常生產(chǎn)中可以正常運行。

（2）為確保井口平臺發(fā)生火災(zāi)等緊急情況下的通信、照明、救生等應(yīng)急供電，根據(jù)電氣專業(yè)計算平臺應(yīng)急負(fù)荷為850 kW，考慮負(fù)荷余量，確定設(shè)置一臺應(yīng)急柴油發(fā)電機組，布置在中層甲板的應(yīng)急發(fā)電間內(nèi)，機組容量為1 000 kW，滿足要求。

（3）區(qū)別一般負(fù)荷、重要負(fù)荷及應(yīng)急負(fù)荷，明確必須掛應(yīng)急的設(shè)備。確保滿足平臺發(fā)生火災(zāi)等緊急情況下的消防、照明、救生等應(yīng)急供電的需求，避免應(yīng)急機容量過大或容量不足。

1.3 對后續(xù)階段完整性管理的要求

1.3.1 基本設(shè)計階段

（1）設(shè)計基礎(chǔ)變化。工藝等上序?qū)I(yè)設(shè)計基礎(chǔ)發(fā)生變化可能導(dǎo)致應(yīng)急負(fù)荷發(fā)生改變時，需重校應(yīng)急機的容量。需變更時，提出變更的原因。

（2）采辦策略對應(yīng)急機組選型的影響?；驹O(shè)計階段由業(yè)主，設(shè)計方等共同確定采辦策略，保證所選應(yīng)急機組的質(zhì)量和價格最優(yōu)。

（3）應(yīng)急機組運行狀態(tài)的可靠性及穩(wěn)定性。在基本設(shè)計相應(yīng)設(shè)計文件中體現(xiàn)技術(shù)要求，根據(jù)實際需要明確應(yīng)急機組需配置的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括對超速、超溫、振動等狀態(tài)監(jiān)測。

1.3.2 詳細(xì)設(shè)計階段

落實前置階段提出的要求：在詳細(xì)設(shè)計審圖、廠家圖紙審批時需對應(yīng)急機組廠家設(shè)計參數(shù)、供貨范圍、技術(shù)要求及接口參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)校核。

1.3.3 加工、施工設(shè)計階段

（1）對詳細(xì)設(shè)計成果及深度的確認(rèn)。審核詳細(xì)設(shè)計提出的各項要求。

（2）加工、施工設(shè)計出現(xiàn)的現(xiàn)場問題。遵守詳細(xì)設(shè)計方及廠家的施工計劃和規(guī)范要求，做好應(yīng)急機組驗收、機械完工狀態(tài)、調(diào)試驗收結(jié)果、設(shè)計與工程建設(shè)檔案移交等痕跡管理。

1.3.4 生產(chǎn)運營階段

（1）應(yīng)急機組的適應(yīng)。建議采辦方采辦應(yīng)急機組時，與承包商約定未來5年的備件價格。作業(yè)方與工程項目組對投產(chǎn)后機組實際操作條件和設(shè)計條件的差異性進(jìn)行分析，對機組的適應(yīng)性進(jìn)行評估，產(chǎn)生負(fù)面影響的，需采取針對性的措施

（2）應(yīng)急機組維護(hù)管理。嚴(yán)格遵守各項操作規(guī)程;加強日常維護(hù);加強人員的完整性培訓(xùn)工作，完善應(yīng)急機組管理職責(zé)、操作和維修規(guī)程;建立應(yīng)急機組備件安全庫存;增加應(yīng)急機組預(yù)防性維護(hù)管理內(nèi)容及相應(yīng)軟硬件措施，監(jiān)視運行工況，定期對應(yīng)急機組振動、軸位移等進(jìn)行全面分析，研究應(yīng)急機組振動的變化趨勢，進(jìn)行故障診斷;做好高風(fēng)險辨識，重大事故、故障組織專門調(diào)查。

（3）應(yīng)急機組檔案管理。對應(yīng)急機組重要檔案（如標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、圖紙、操作流程、重大修理/檢測報告、更新改造記錄等）進(jìn)行全面收集、整理，建立數(shù)據(jù)系統(tǒng)，便于后期機組性能的分析、比較。

1.3.5 棄置階段

應(yīng)急機組廢棄、拆除和再利用。分析或研究應(yīng)急機組失效原因，明確是否廢棄。編制應(yīng)急機組廢棄處置報告，經(jīng)相關(guān)部分審查通過后實施。

2 SZ36-1CEPQ平臺吊機

2.1 存在的風(fēng)險

吊機選型的合理性;與吊機的界面。

2.2 解決措施

（1）落實吊機選型要點。本項目吊機選型為常規(guī)設(shè)計，通過分析吊機選型的合理性，考慮后期維護(hù)、操作的便利，設(shè)備的技術(shù)成熟度、可靠性及穩(wěn)定性確保吊機在日常生產(chǎn)中可以正常運行。

（2）吊機的界面。SZ36-1CEPQ平臺在甲板南北兩側(cè)分別布置一臺柴油吊機20t@20 m，5t@35 m;一臺電動吊機20t@20 m，5t@35 m，吊機的吊裝覆蓋范圍包含平臺的吊貨區(qū)，吊貨區(qū)布置在吊機的20t@20 m范圍內(nèi)，可以滿足吊裝重貨物的要求，根據(jù)平臺生產(chǎn)設(shè)施、總體布置、最大吊重、修井要求和設(shè)備吊裝要求，以及所在海域海況選配吊機，吊機的布置及能力已經(jīng)充分考慮設(shè)備維修及操作人員登平臺、貨物起吊的要求。

2.3 對后續(xù)階段完整性管理的要求

2.3.1 基本設(shè)計階段

（1）設(shè)計變更?；驹O(shè)計設(shè)備布局等相關(guān)因素發(fā)生改變，若起吊要求發(fā)生變化，需重新校核吊機能力。

（2）采辦策略對吊機選型的影響?；驹O(shè)計階段由業(yè)主，設(shè)計方等共同確定采辦策略，保證所選吊機的質(zhì)量、價格和供貨期最優(yōu)。

（3）吊機運行狀態(tài)的可靠性及穩(wěn)定性。在基本設(shè)計相應(yīng)設(shè)計文件中體現(xiàn)技術(shù)要求，根據(jù)實際需要明確需要配置的控制系統(tǒng)和監(jiān)測系統(tǒng)，主要包括海況選擇、恒張力系統(tǒng)、限位、超負(fù)荷、應(yīng)急系統(tǒng)等。

2.3.2 詳細(xì)設(shè)計階段

廠家參數(shù)與設(shè)計參數(shù)的一致性。落實前置階段提出的要求，在詳細(xì)設(shè)計審圖、廠家圖紙審批時需校核吊機廠家設(shè)計參數(shù)、供貨范圍、技術(shù)要求及接口。

2.3.3 加工、施工設(shè)計階段

（1）詳細(xì)設(shè)計成果及深度的確認(rèn)。審核詳細(xì)設(shè)計提出的各項要求，如果不滿足，應(yīng)提出改進(jìn)意見。

（2）加工、施工設(shè)計出現(xiàn)的現(xiàn)場問題。遵守詳細(xì)設(shè)計方及廠家的施工計劃和規(guī)范要求，做好吊機驗收、機械完工狀態(tài)、調(diào)試驗收結(jié)果、設(shè)計與工程建設(shè)檔案移交等的痕跡管理。

2.3.4 生產(chǎn)運營階段

（1）吊機的適應(yīng)性。建議采辦方采辦吊機時，與承包商約定未來5年的備件價格。作業(yè)方與工程項目組對投產(chǎn)后吊機實際操作條件和設(shè)計條件的差異性進(jìn)行分析，對吊機的適應(yīng)性進(jìn)行評估，產(chǎn)生負(fù)面影響的需采取有針對性的措施。

（2）吊機維護(hù)管理。加強人員的完整性培訓(xùn)工作，完善吊機管理職責(zé)、操作和維修規(guī)程;建立吊機備件安全庫存;增加吊機預(yù)防性維護(hù)管理內(nèi)容及相應(yīng)軟硬件措施，監(jiān)視運行工況，定期對吊機振動、軸位移等進(jìn)行全面分析，研究吊機振動的變化趨勢和特征，進(jìn)行故障診斷;做好高風(fēng)險識別工作，重大事故/故障組織專門調(diào)查。

（3）吊機檔案管理。對吊機重要檔案（如標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、圖紙、重大修理/檢測報告、更新改造記錄等）進(jìn)行全面收集、整理，建立數(shù)據(jù)系統(tǒng)，便于后期吊機性能的分析、比較。

2.3.5 棄置階段

吊機廢棄原因分析，拆除和再利用。分析或研究吊機失效原因，明確是否廢棄的結(jié)論。編制吊機廢棄處置報告，經(jīng)相關(guān)部分審查通過后實施。

3 LD5-2CEPC平臺注水泵

3.1 存在的風(fēng)險

注水泵選型的合理性。

3.2 解決措施

（1）本項目注水泵為常規(guī)設(shè)計，LD5-2CEPC平臺注水泵供給LD5-2DPP、LD5-2WHPB平臺;不足部分由LD5-2DPP平臺注水泵補齊。根據(jù)逐年配產(chǎn)，平臺最大注水量為868 m3/h。為保證各平臺注水量，根據(jù)流量變化、總揚程、輸送介質(zhì)等因素，確定設(shè)置6臺離心式注水泵。通過分析泵選型的合理性，考慮后期維護(hù)、操作的便利性，設(shè)備的技術(shù)成熟度、可靠性及穩(wěn)定性確保注水泵在日常生產(chǎn)中可以正常運行。

（2）注水泵是主要的能耗設(shè)備之一，泵的選用直接關(guān)系到能源消耗、操作管理和維修費用，節(jié)能很重要。電氣專業(yè)需重新校核平臺消耗負(fù)荷，保證改造后平臺功率負(fù)荷滿足設(shè)備使用需求。

3.3 對后續(xù)階段完整性管理的要求

3.3.1 基本設(shè)計階段

（1）設(shè)計基礎(chǔ)變化。油藏、工藝等上序?qū)I(yè)設(shè)計基礎(chǔ)發(fā)生變化導(dǎo)致泵選型參數(shù)發(fā)生較大變化時，需重新校核。設(shè)計基礎(chǔ)變化往往對泵選型方案影響較大。各專業(yè)需對自身專業(yè)成果負(fù)責(zé)，避免由于方案不合理導(dǎo)致的方案變動。

（2）采辦策略對注水泵選型的影響?；驹O(shè)計階段由業(yè)主，設(shè)計方等共同確定采辦策略，保證所選注水泵的質(zhì)量和價格最優(yōu)。

（3）注水泵運行狀態(tài)的可靠性及穩(wěn)定性。在基本設(shè)計相應(yīng)設(shè)計文件中體現(xiàn)技術(shù)要求，根據(jù)實際需要明確注水泵需配置的狀態(tài)監(jiān)測/故障診斷系統(tǒng)，包括溫度、流量、壓力、振動等。

3.3.2 詳細(xì)設(shè)計階段

廠家參數(shù)與設(shè)計參數(shù)的一致性。落實前置階段提出的要求，在詳細(xì)設(shè)計審圖、廠家圖紙審批時需對注水泵廠家設(shè)計參數(shù)、供貨范圍、技術(shù)要求及接口參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)校核。

3.3.3 加工、施工設(shè)計階段

（1）對詳細(xì)設(shè)計成果及深度的確認(rèn)。審核詳細(xì)設(shè)計提出的各項要求。

（2）加工、施工設(shè)計出現(xiàn)的現(xiàn)場問題。遵守詳細(xì)設(shè)計方及廠家的施工計劃和規(guī)范要求，做好注水泵驗收、機械完工狀態(tài)、調(diào)試驗收結(jié)果、設(shè)計與工程建設(shè)檔案移交等的痕跡管理。

3.3.4 生產(chǎn)運營階段

（1）注水泵的適應(yīng)性。對投產(chǎn)后注水泵實際操作條件和設(shè)計條件的差異進(jìn)行分析，產(chǎn)生負(fù)面影響的，需采取有針對性的措施。

（2）注水泵維護(hù)管理。嚴(yán)格遵守各項操作規(guī)程;加強日常維護(hù);監(jiān)視運行工況，定期對泵組振動、軸位移等進(jìn)行全面分析，研究泵組振動的變化趨勢和特征，進(jìn)行故障診斷。

（3）注水泵檔案管理。對注水泵重要檔案（如標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、操作流程、重大修理/檢測報告、更新改造記錄等）進(jìn)行全面收集、整理，建立數(shù)據(jù)系統(tǒng)，便于后期機組性能的分析、比較。

3.3.5 棄置階段

注水泵廢棄原因分析，拆除和再利用。分析或研究注水泵失效原因，明確是否廢棄的結(jié)論。編制注水泵廢棄處置報告，經(jīng)相關(guān)部分審查通過后實施。

4 SZ36-1WHPS平臺壓力容器

4.1 存在的風(fēng)險

工藝專業(yè)設(shè)計基礎(chǔ)發(fā)生變化可能導(dǎo)致壓力容器的設(shè)計壓力及操作壓力發(fā)生變化。

4.2 解決措施

工藝等專業(yè)對設(shè)計基礎(chǔ)進(jìn)行核算，明確壓力容器的操作參數(shù)。

4.3 對后續(xù)階段完整性管理的要求

4.3.1 基本設(shè)計階段

（1）設(shè)計基礎(chǔ)變更：油藏、鉆采等專業(yè)設(shè)計變更導(dǎo)致壓力容器設(shè)計基礎(chǔ)發(fā)生變化時，防腐、機械專業(yè)需重新校核。

（2）壓力容器的要求：需滿足GB 150—2011《壓力容器》的要求，在壓力容器規(guī)格書中明確設(shè)計、制造、檢驗與驗收、監(jiān)督的要求。本階段應(yīng)采用設(shè)計條件，主要大型壓力容器由廠家進(jìn)行校核。

（3）重量控制：明確容器材質(zhì)選擇、成撬原則，做好重量控制。

4.3.2 詳細(xì)設(shè)計階段

（1）采辦策略對容器的影響。詳細(xì)設(shè)計階段由業(yè)主、設(shè)計方等共同確定采辦策略，保證壓力容器的質(zhì)量、價格及供貨期，并嚴(yán)格控制容器的尺寸和重量。詳細(xì)設(shè)計階段編寫壓力容器和儲罐的檢修策略，推薦設(shè)計方采用基于風(fēng)險的方法，補充在操作維護(hù)手冊中。

（2）廠家參數(shù)與設(shè)計參數(shù)的一致性。落實基本設(shè)計階段提出的要求，在詳細(xì)設(shè)計審圖、廠家圖紙審批時需對壓力容器設(shè)計參數(shù)、供貨范圍、技術(shù)要求及接口參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)校核。

4.3.3 加工、施工設(shè)計階段

（1）對詳細(xì)設(shè)計成果及深度的確認(rèn)。審核詳細(xì)設(shè)計提出的各項要求及改進(jìn)意見。

（2）加工、施工設(shè)計出現(xiàn)的現(xiàn)場問題。項目組、檢驗方、供貨商、建造方和設(shè)計方共同制定施工方案，做好容器的監(jiān)造、檢驗與驗收、調(diào)試、以及設(shè)計/工程建設(shè)檔案移交（如技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、檢驗/驗收資質(zhì)文件、重大修理/檢測報告等）等痕跡管理，確保質(zhì)量和安全。

結(jié)合其他油田生產(chǎn)經(jīng)驗，部分設(shè)備部件屬于廠家專利產(chǎn)品，損壞無法進(jìn)行現(xiàn)場檢修，建議生產(chǎn)準(zhǔn)備組在設(shè)備選型時進(jìn)行優(yōu)選。

4.3.4 生產(chǎn)運營階段

（1）操作條件變化。對投產(chǎn)后容器實際操作條件和設(shè)計條件的差異性進(jìn)行分析，產(chǎn)生負(fù)面影響的（如介質(zhì)變化），采取有針對性的措施。

（2）操作維護(hù)管理做到。①貫徹壓力容器有關(guān)的安全技術(shù)規(guī)范。②健全壓力容器安全管理制度，制定壓力容器安全操作規(guī)程。③負(fù)責(zé)壓力容器的使用、改造、維修、報廢等過程管理。④做好壓力容器日常維護(hù)和定期檢驗，對發(fā)現(xiàn)的安全隱患及時消除，規(guī)避風(fēng)險。⑤開展壓力容器作業(yè)人員的操作、教育培訓(xùn)。

（3）壓力容器的檔案管理。應(yīng)逐臺建立壓力容器技術(shù)檔案并統(tǒng)一管理。應(yīng)包括：特種設(shè)備使用登記證;壓力容器登記卡;設(shè)計制造文件和資料;壓力容器定期檢驗報告，以及有關(guān)檢驗的技術(shù)文件和資料;壓力容器維修和技術(shù)改造方案、圖紙、施工質(zhì)量證明文件等;修理和更換記錄;有關(guān)事故的記錄資料和處理報告。

4.3.5 棄置階段

容器廢棄原因分析，拆除和再利用。分析或研究棄置階段對容器失效原因，明確是否廢棄的結(jié)論。編制廢棄處置報告，經(jīng)相關(guān)部分審查通過后實施。

5 結(jié)束語

通過分析機械專業(yè)主要設(shè)備在各個階段的風(fēng)險因素，得出結(jié)論：本項目的主要機械設(shè)備在整個生命周期內(nèi)可以安全運行并且經(jīng)濟(jì)可靠。方案合理，達(dá)到了設(shè)備完整性的要求。海洋石油數(shù)字化已穩(wěn)定推行十余年，一直在推行實現(xiàn)設(shè)備的精細(xì)化管理。十余年間，數(shù)字化技術(shù)的正在有著日新月異的變化，目前，正面臨數(shù)字化轉(zhuǎn)型，做好每一項基礎(chǔ)工作才能走向更光明的未來。

參考文獻(xiàn)

[1] 聶炳林.基于RBI技術(shù)的海洋平臺設(shè)備完整性分析[J].安全、健康、環(huán)境，2015（2）：7-10.