海上石油平台机械设备安装探讨

发表时间:2019/6/10   来源:《建筑学研究前沿》2019年3期   作者:徐志源
[导读] 随着海上油气田的开发,海上石油平台越来越多,平台建造和设备维护保养工作也随之增加,设备安装是平台建造和维保工作的重要组成部分。

中海油能源发展股份有限公司装备技术分公司
        摘要:随着海上油气田的开发,海上石油平台越来越多,平台建造和设备维护保养工作也随之增加,设备安装是平台建造和维保工作的重要组成部分。本文根据平台建造工作,阐述海上石油平台设备的安装特点和实际安装经验。对于从事平台建造和维护保养人员,了解和熟悉相关的特点和经验,可以为公司创造良好的效益。
        关键词:海上石油平台;设备安装特点;安装经验
       
        引言
        海上石油平台在陆地建造,海上安装。平台投入使用后,也需定期进行维护保养。由于平台位于海洋环境中,海洋项目设备安装比陆地项目设备安装更加困难,因此,更需要关注设备的安装。对于海洋项目的设备来说,不同的安装方案,对项目施工工期、成本、安全风险、质量的影响都不一样。因此,有必要对海上石油平台设备安装技术进行探讨。
        一、海洋平台设备安装特点
        海上石油平台设备种类多,安装环境复杂,海上运输和吊装不便等原因,使得海上安装具体有以下特点:
        (1)海上石油平台设备按系统分为工艺设备和公用设备。工艺系统设备可细分为油处理系统设备、天然气处理系统设备、生产污水处理系统设备等;公用系统设备主要有电站设备、热站设备、仪表风/压缩空气系统设备、海水系统设备、淡水系统设备、生活污水处理系统设备、柴油系统设备、HVAC系统设备等。按照设备的特性分有容器类、泵类、压缩机、原动机、锅炉、换热器、吊机、钻修机设备以及其他设备。
        (2)设备安装环境复杂。海上石油平台位于海洋环境中,设备主要安装在海洋石油平台各层甲板上,以及部分水下设备。在海上安装设备,要考虑海浪和天气的影响。海上石油平台空间有限,而且总体重量受到控制,因此,设备尺寸和重量都有严格要求。由于位于海洋环境,设备安装过程中,还需考虑防腐问题。
        (3)设备固定方式与陆地有所不同。陆地一般采用土建预埋螺栓进行固定,而海洋平台设备固定方式,一般采用焊接方式与平台固定连接。小型设备除了自身的底座以外,还需要另外制作一个底座焊接在平台结构上,用螺栓将设备自身底座和平台底座连接,方便维修时拆除。而大型的设备往往直接焊接在平台结构梁上面,维修时,只更换部件。海上石油平台的设备往往要求成撬。设备按照设计要求,将各主、辅设备、仪表、管线等集中在一个公共底座上面,方便设备的安装。
        (4)部分设备要进行侧装。海洋石油平台在陆地建造时,每层平台甲板一般先在地面预制,然后从下到上逐层组装起来。如果设备到货及时,就可以直接从上往下吊到甲板安装位置,这种方式安全快捷、省时省力。由于各种因素的影响,部分设备无法按照每层甲板吊装时间到货。在上一层甲板吊装到滑道安装后,下一层的设备就不能从上往下直接吊到安装位置。只能吊到上下两层平台之间的飘台,拖拉到安装位置。这种方式对建造进度影响比较大,主要是:第一、需要制作临时的吊装飘台;第二、需要拆除周围阻挡的脚手架;第三、拖拉路线上,影响拖拉设备的斜撑、立柱、管线、电缆、支架等都不能安装;第四、不能直接吊装到位,需要人力拖拉。第五、设备未安装,影响管线、电仪安装。第六、影响上层甲板的吊装时间。部分重大设备安装完后,才能吊装上一层甲板。
        二、设备海上安装
        设备在陆地安装时,可以使用移动吊机、塔吊、行吊等,吊装问题容易解决。在海洋平台设备在海上安装时,主要需要考虑设备的吊装问题。


海上设备在海上吊装主要有几种方式:
        (1)、利用浮吊吊装。新建平台在平台吊装时,将设备吊到平台位置。如井架、灰罐等设备,都是通过浮吊吊到平台上。这种方式安装快捷方便,但需要动员浮吊,成本高,资源有限。
        (2)、通过平台上面的固定吊机吊装。平台改造和设备维修以及新建平台等一些设备通过吊机吊装。由于海上吊机吊装能力有限,而且不能覆盖所有位置,一般海上安装设备,需要根据吊机起重能力,来吊装设备。如果设备超重,需要将设备分成几部分来吊装。
        (3)、使用临时吊机吊装。在海上还可使用临时吊机安装设备,这种方式适用于平台固定吊机起重能力不够或者吊机无法覆盖的位置。这种方法优点是不需要使用浮吊,降低费用,工期比较好安排。但是,需要原来的平台有足够空间位置,并且在原有结构中增加临时支撑。
        (4)、其他吊装方式。使用小型吊装工具,如手动葫芦、电动葫芦等吊装。根据实际工作位置,通过滑轮组,设计吊装的方式。
        三、设备现场安装经验
        海洋石油平台设备数量和种类多。由于平台的空间不大,因此,给设备安装带来一定的困难。设备种类多,各类设备要求不一样,根据设备安装特点以及现场安装经验,提出设备安装部分注意事项:
        (1)跟踪设备到货信息。项目开始时,尽早开始设备采办,如果设备能按时到货,避免设备侧装,将很大程度节省现场安装成本,提高安装效率,加快项目整体进度。
        (2)注意设备管口连接。由于平台设备外接管口和平台管线接口之间,往往存在着界面问题,因此要注意外接管线尺寸、接口标准、接头形式、软管连接尺寸和位置等。管口布置位置不合理,将导致连接软管不够长或者过长。
        (3)由于平台空间小,因此要注意设备安装尺寸。在设备安装过程中,容易出现跟平台结构、管线、电缆托盘、支架等干涉。
        (4)注意设备焊接位置的防腐。很多设备安装,采用焊接的方式,由于空间位置狭窄,应注意能否焊接,焊接后能否做油漆。如果做不了油漆,应改变安装连接方式或采用部分焊接方式。
        (5)设备安装需要进行吊装,特别是在海上吊装时,受海浪影响,吊耳和索具的设计应该用更大的安全系数。
        (6)考虑设备安装维护的便利性,对设备和安装位置进行优化。设备组装时,在陆地组装,比在空中组装方便。比如组装钻机井架时,井架厂家在厂里是将基段立起来安装和连接。而实际上,往往先将基段在地面放倒安装附件,然后将基段整个翻转,最后吊装到钻台上面。这种方式减少在空中组装工作,但需要厂家在制造井架时,考虑设置翻转基段的吊点。由于平台周围都是大海,因此,设备安装位置尽量避免在悬空位置。
        以上仅是很多安装经验中的一小部分,这些经验很多也是细节问题。但是每一个细节改动,对于设备安装和保养过程,都会产生实际作用。
        四、结束语
        综上所述,设备安装对于海洋平台陆地建造的工期、成本、安全方面都有重大影响。海洋石油设备安装环境特殊、复杂,在安装方面,很多要求和陆地不同。安装方式不一样,投入的资源不一样,成本就不一样。总结和积累设备安装方面的经验,能够节省项目的成本,获取更大利润,对于发展海洋装备产业,也能形成自身的优势。
        参考文献
        [1]海洋石油工程机械与设备设计  《海洋石油工程设计指南》 编委会 

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