海上石油平臺分塊建造的管線施工設(shè)計優(yōu)化

張少華，劉超，楊震，杜光，王國

（海洋石油工程（青島）有限公司， 山東 青島 266520)

序言

海上采油平臺會根據(jù)平臺的重量選擇合適的海上安裝方式，通常有采用浮吊安裝和采用大型駁船浮托安裝的方式[1]，根據(jù)采用不同的安裝方式對海上平臺的陸地建造方式就會有非常大的影響。以采用浮吊安裝的方式為列，如果超過了浮吊的吊重能力，同一個海洋采油平臺通常會分為兩個塊建造，這樣單體的重量小于浮吊的吊重，以實(shí)現(xiàn)海上安裝。以渤海油田某項(xiàng)目為例，如圖1所示，平臺分為A/B塊建造，A/B塊之間有95條管線連通，陸地建造階段需要完成該95路管線的安裝連接和檢驗(yàn)工作，以便完成系統(tǒng)的調(diào)試和試運(yùn)轉(zhuǎn)，陸地完成調(diào)試后，組塊拖拉之前會把A/B塊之間的管線切去一段約1.5米，預(yù)留出防止吊裝干涉的空間，該段管線在海上安裝完成后再重新連接。

圖1 A/B模塊連接模型示意圖

1 管線施工設(shè)計圖紙余量設(shè)置

模塊在海上安裝過程中，受各種因素的影響，模塊安裝的實(shí)際間距和高度與圖紙理論值相比，會存在不同程度的公差。連接模塊之間的管線是剛性材料，模塊的安裝公差需要切割調(diào)整連接管線長度來抵消，因此在海上安裝模塊之間管線的端部直管上要設(shè)計一段可切割的余量。通常在施工設(shè)計的圖紙上，現(xiàn)場現(xiàn)場連接口的位置會預(yù)留300mm-500mm用于海上切割調(diào)整來抵消模塊的安裝產(chǎn)生的誤差。

2 模塊原陸地建造方案

根據(jù)設(shè)計定位，圖紙上A/B 塊的間距是2500mm,所以在陸地建造階段為了能按實(shí)際情況模擬和海上組塊的安裝間距，組塊在陸地建造滑道上的擺放間距按照2500mm設(shè)置。經(jīng)分析該方案存在的問題：首先，陸地建造階段，平臺上包含設(shè)備和管線在內(nèi)的系統(tǒng)要最大限度調(diào)試完成，以減少海上調(diào)試的工作量；第二，所有A/B塊管線在陸地都要完成連接，施工設(shè)計圖紙上所有留給海上吊裝偏差抵消的余量，在陸地建造連接時都會被切除；第三，模塊陸地系統(tǒng)調(diào)試完成后，為滿足分塊調(diào)吊裝和吊裝的空間要求，A/B塊之間管線在出海前都會被切除；第四，管線在模塊吊裝完成后，重新恢復(fù)連接，但此時已經(jīng)沒有了任何調(diào)整余量，如果實(shí)際安裝后的間距比理論間距大，只能采取在管線上增加短管增加焊口的方式處理，增加了海上管線連接的工作量。

3 調(diào)整后的方案

經(jīng)過對原方案分析后，將A/B塊陸地建造擺放間距由2500mm調(diào)整為2800mm,管線專業(yè)在施工圖紙上將A/B塊之間的連接口直管段額外增加300mm的調(diào)整余量，其它專業(yè)不受影響。方案調(diào)整后，管線在陸地連接和系統(tǒng)調(diào)試完成后，再切開A/B塊之間的管段就帶有300mm海上施工調(diào)整余量，通常情況下能滿足海上模塊安裝存在的偏差。

圖2 A/B模塊連接調(diào)試完成后管線再次切斷的現(xiàn)場圖

4 實(shí)施效果

導(dǎo)管架海上完成安裝后，模塊吊裝之前，技術(shù)人員對A/B模塊導(dǎo)管架之間的接口間距進(jìn)行了側(cè)量，數(shù)據(jù)顯示A/B塊之間圖紙間距是17500mm,海上安裝后的實(shí)際間距是17690mm，實(shí)測值比理論值增大了190mm，通過設(shè)計方案的優(yōu)化很好的解決了安全誤差產(chǎn)生的問題，管線海上施工僅切除210mm余量就可以完成對口連接，比原建造方案減少了95道焊口的焊接和打磨，減少了海上工作量。

5 結(jié)論

對于分模塊建造的海上石油平臺，通常都是采用吊裝的安裝方式進(jìn)行海上安裝，通過在管線施工設(shè)計圖紙上增加調(diào)整余量，并且在陸地建造階段保留施工設(shè)計圖紙上的調(diào)整余量至海上連接調(diào)試階段，根據(jù)海上安裝的實(shí)際偏差再對余量進(jìn)行切除，能有效地減少海上連接調(diào)試管線焊接量。