中海油能源发展装备技术有限公司湛江分公司 广东省湛江市 524057
摘要：伴随着社会对石油能源的需求日趋增加，我国加强了海洋石油的应用，模块化建造管道设计技术得到了良好发展。作为整个平台的核心，管道系统的设计以及质量直接影响着平台的安全和效率。因此本文从管线加工设计、尺寸做以及施工工序等方面出发，研究和探讨了模块化建造管道的设计施工，希望能为相关人员提供借鉴和参考。
关键词：海洋石油平台；模块化建造；管线设计；施工工序
1模块化建造综述
作为一项极其复杂的大型施工系统，海洋石油的建造的内容涉及到机械设备、管道建造、钢结构以及电气仪表等【1】。模块化建造的含义是将整个海洋平台按其施工专业，分为不同的施工模块，每个模块之间既相互独立又相互联系，将各个模块建设成功后，组装成一个完整的海洋石油平台。从建造原因出发，海洋石油平台模块化建设可以分为：①功能性分块模块；②一般与主体分块模块；③功能较独立以及分块系统较单一模块等。假如在实际海洋平台建设中，建造场地或船舶资源不能满足整体建设的需求，此时只能进行分块建造，同时施工方在进行分块建设时需要根据实际情况选择最佳分块模式。
2模块化建造对管道设计施工的影响
模块化建造对于目前的技术水平来说属于较为先进的施工理念，因此我国将其积极引入平台施工中。它的含义是将整体的建造施工分成不同的模块，进行平行施工。一方面，模块化建造提高了平台施工的效率，有利于减少施工时间，另一方面，使得受场地限制的大型平台施工的建造成为了可能。然而目前海洋石油平台的管道设计需要系统进行，才能保证后续使用，因此模块化建造给管道施工带来了新的难题和挑战：在进行模块化施工时，管线系统被分块被强制断开，因此不同模块之间管道的对接、尺寸把控以及试压等，都是摆在施工人员面前的难题，需要采取相应措施进行调整和解决，从而使得管道设计适应模块化建造。因此在实际分块管线施工时，为提高管线施工的质量，相关施工单位必须要做好相应的施工准备：
（1）首先，在石油平台建设进行模块化建造时，施工单位在施工阶段就要充分考虑管道施工存在的风险以及可能会出现的突发情况，所以要以先进和完整的配管加工设计技术为保障，在施工现场中尽量减少修改，从而在保证整个工程质量的前提下，尽可能提高工程进度。
（2）在施工前期，结合现有的技术条件以及实际的施工环节，制定出符合现场施工的流程设计，在实际施工时保证环节流畅合理。
（3）施工单位要弱化分块施工中存在的或者可能发生的不利因素，同时要严格控制管线并行施工的过程，尽量提高管线施工的质量和安全。
（4）严格把控各模块管道的尺寸，尤其是要控制好管线连接时的精度。
3模块化建造管道加工设计
在模块分块处分割管线后，为规范管线的设计施工，保证后期衔接吻合，施工单位要制定统一的原则和规范对管道进行断管。下面笔者就对模块化下管线建造施工设计的主要方法和应注意的问题。
（1）分模块出图。绘制海洋石油平台支架和管线的图像的基础是各模块的划分，在出图中时，详细设计比起相对设计来说，出图的效率和准确度更小高效，因为在模型中，详细设计的分块断点是以三维图形式显示的。除此之外，管线试压图要以分块断点的位置为基础，利用PID将管线系统进行分块，从而出图试压【2】。
（2）模块间设置过渡管段。在设置平台的过度管段时，具体长度和位置需要根据实际情况进行分析，不过管道需要预留出多余长度，以保证应对各种突发状况。除此之外，由于海洋石油平台的管线种类丰富多样，为符合管线自身的连接方式，施工单位需要采取多样化连接手段。例如管线的性质为普通对焊管线，那么施工方就需要采用对焊连接方式；内部待遇涂层的管线就需要采用非焊接连接形式，常见的有卡箍式连接；丝扣式管线要采用右衽螺纹方式进行连接。
（3）材料管理。材料采办方式是决定着海洋石油平台模块化建造时管线材料管理的模式，根据一般的海洋内部工程项目来说，多用的材料管理模式为分模块发料、多模块统一材料跟踪采办【3】。其中分模块发料的含义是将材料采购好后，各个模块的材料发放以相应图纸为基础；而多模块统一材料跟踪采办可以很好跟踪材料的使用状况以及保证材料尽可能得到全面应用。该模式能够最大程度保证施工时各模块材料的质量、供给以及利用效率，有效减少浪费，为施工单位节约材料成本。
4模块化建造管道施工技术
4.1施工工序
海洋石油平台模块化建造管道的施工工序从整体上看，与常规的管道建造大体一致，然而在安装管线过渡段时是海上施工，因此极大地影响了施工连续性。除此之外，管线建造中的无损检测、保温伴热、管线试压以及管线泄漏试验等环节都成为了海上施工作业，这大大增加了该建造的环节难度，也增加了海上施工量。在进行具体管线建造时，施工单位要注意保温和伴热的工序后于泄漏试验。这是因为在进行管线泄漏试验时，为了能够及时排查出泄漏点，会将容易出现泄漏的地方例如法兰连接处以及焊接点暴露，同时保证管线完全裸露即无保温层。
4.2管线对接及尺寸控制
管线接口质量关系到整个管线能否正常运行，因此施工单位必须要重视和把控好管线对接时的尺寸控制。在海洋石油平台进行模块化建设时，管线也是在各模块中独立建造的，因此要考虑到多方面的因素，才能实现在对接时管口的尺寸偏差的合理范围内。
（1）加强定位精度控制。在每个单独模块中，为加强管线的定位精度，施工单位可以在其中以坐标的形式布置基准点，这需要转换图纸上的管支架和地漏等部位坐标，即把图上各部位的位置转换成预先设定的基准坐标。不过相关人员在进行坐标换算时，为了保证数据精准度，需要借助专门的测量仪器进行定位【4】。
（2）去除不确定因素。由于不同厂家生产的标准不一，因此海洋石油平台的仪表阀门或设备接口等的尺寸可能会存在不确定性，然而这些属于可控的尺寸偏差。而为了消除不确定因素，施工单位需要增加阀门长度或是设备接口等方向上的余量，也要为过渡连接处预留一个方向的施工余量。
（3）选用合适的连接方式。根据现场实际情况选择最合适的连接方式，因此多样化连接是最佳选择，笔者已经在上节提到了如何根据管道性质选择不同的连接方式，在此不做过多赘述。
4.3管线试压
由于整个海洋石油平台工程被划分为各个不同的施工模块，管线试压包也被分割成数量不一的试压包，这需要施工单位在进行管线试压时要特殊处理。相关人员在绘制平台分块处管线的试压图时，为了提高绘制质量和效率，要把三维管线图中分块断点的位置当成整个绘制过程的基础【5】。除此之外，为了保证施工人员能够从图中准确看出不同模块下的试压区域，绘制人员应用粗实线进行标记和命名。最后在试压时要做好断管封堵工作，采取的封堵方法要根据现场的管线材质以及压力等级进行确定，常见的封堵方式有盲法兰、管帽以及丝堵等。
结语
伴随着我国海洋石油工业的长足发展，模块化分块建造方法是常见的建设方法，而这种方法增加管道设计施工的作业难度。为保证管道施工的质量，提高为海洋石油平台服务的能力，相关施工单位必须要重视管道施工的作用，从多方面考虑，设计出高质量的海洋石油平台管线系统。
参考文献：
[1]尹海军，谷巧丽.海洋石油平台模块化建造管道设计及施工[J].中国石油和化工标准与质量，2019，39（12）：226-227.
[2]焦圣华，孙锐.海上平台模块化设计技术分析与应用[J].中国修船，2019，32（01）：49-53.
[3]穆华东，李海润，张振庭.工程建设企业“五化”模式提升竞争力的 实践与建议[J].国际石油经济，2018，26（10）：98-105.