張瑞峰

海上平臺管線整裝工藝研究

張瑞峰

（海洋石油工程股份有限公司設計公司，天津 300450）

管道系統(tǒng)是海洋石油平臺上的基本系統(tǒng)之一，主要用來輸送工藝過程中的油氣水，包括各種工藝管道和公用管道。平臺管道的施工工作量在整個平臺施工中的占有很大的比重，本文提出平臺管線整裝工藝理論，將管道施工的工作量大大傾向于車間預制，與之前的平臺管道施工工藝相比，具有大大改善施工條件、提高施工效率、節(jié)約施工成本等優(yōu)點。

管道整裝；應力集中；安裝工藝

目前管線安裝施工平臺管線安裝主要是根據(jù)設計圖紙分根安裝管線、配件，采用吊籠將管段、閥門等配件吊裝平臺上進行安裝，一層甲板的管段要多次吊裝，有的因為幾根管段配件不在同一層甲板上，甚至一根管就要使用一次大型吊機，浪費的資源增加了成本。

大管徑管線，閥門等配件重量大，移動困難。有的平臺吊裝位置與管線施工位置相距較遠，路徑狹窄，設備等障礙物較多，只能采用倒鏈吊梁倒運等方法，工作量大危險系數(shù)較高。平臺設備多，管線復雜，施工面積狹小，這些都給現(xiàn)場的施工、檢測帶來了很大的不便。多工種共同作業(yè)，危險系數(shù)高，上層電焊，下層管線安裝，點焊的融狀物順著腳手架的底板孔滴下，容易燙傷施工者，十分危險。

平臺施工作量大，所有的管線、配件、電焊材料、等都需要吊裝，倒運，受到工具的影響，平臺上沒有吊機，大部分都需要搬運或用倒鏈倒運，安裝時也要使用倒鏈吊梁來安裝管線及其配件。對電焊帶、氣帶、風帶等的要求又較長，容易引起它們的破損。

管道施工包括管線的安裝和管線安裝完畢后的試壓工作。平臺試壓時，大型設備，管線等阻礙查線的線路，高壓管線對其他施工者也會造成危險，并且將水、防凍液等試壓介質用泵輸送到平臺，需要耗費大量電能。在平臺試壓時防凍液等的回收也十分的困難。

1 平臺管線整裝工藝的優(yōu)點及不足

平臺管線整裝的定義：平臺管線整裝是指將平臺上安裝的管線分成單位在預制車間進行各單位的連接試壓，完畢后再吊裝到平臺的甲板上進行安裝。

1.1 平臺管線整裝工藝的優(yōu)點：

（1） 車間施工條件相比場地優(yōu)越的多，而且不受天氣等因素影響施工進度，吊車等工機具齊全，方便施工。

（2） 提高質量，由于管線整體安裝減小了管線內部的應力問題，將管線的應力集中在單位之間的連接處，便于管線應力的集中治理。

（3） 管線的試壓工作在車間進行，車間的溫度較平臺高，可以減少防凍液的使用，車間試壓的工機具齊全，方便施工，減少了試壓設備的來回運輸，而且車間便于施工介質的回收，能夠節(jié)約成本。

（4）可以將平臺管線的整裝定義為橇裝技術，提高橇裝技術?？梢蕴岣叩墓ぷ餍?，是在結構鋪設甲板的過程中，設備等也可以直接吊裝到位，這樣會節(jié)約施工時間，縮短平臺的建造工期

1.2 平臺管線整裝工藝還存在一些不足：

（1）整裝的管線要在預制車間進行預制，由于預制車間的位置與施工現(xiàn)場分布在噴砂車間的兩側，所以增加了一趟管線的運輸。

（2）由于管線都已按單位連接試壓完畢，所以管線的修改相對比較困難。

（3）管線整體吊裝到平臺完畢后，距離安裝時間還有一段時間，要對管線進行保護。

2 平臺管線整裝工藝的方案

平臺管線整裝是模擬施工的具體實現(xiàn)形式。具體內容包括一下幾方面：

（1）平臺管線整裝單位的確定，根據(jù)三維圖紙進行模擬施工，將圖紙中的管線進行劃分，以法蘭為單位之間的連接接頭，以平面為單位的主體，以層為單位之間的界限，現(xiàn)場施工不使用或少使用焊接工藝。

（2）要求管線的車間預制按著劃分的整裝單位將管線按施工圖紙分單位施工。將一個安裝單位的管線預制完畢后送噴砂車間噴砂、噴漆后，運回預制車間進行管線配件的連接工作，在連接的過程中可以在車間繪制現(xiàn)場的管線布置的坐標圖，檢驗管線的走向是否正確，檢驗工作直接關系著管線整裝的誤差問題，必須嚴格重視。連接完畢后進行試壓工作。試壓工作完畢后整體托運到平臺現(xiàn)場進行吊裝。

（3）結構底層甲板安裝完畢后，進行甲板上支架的安裝工作，吊裝管線根據(jù)支架確定管鞋的位置，在管線的正確的位置上安裝管鞋，在上層甲板安裝之前進行該層管線的吊裝，甲板上的管線要安裝完畢，空中的管線等上層甲板安裝完畢后，先用倒鏈將管線吊起，安裝上層底部的支架，安裝完畢后，再安裝上層的管線。

3 平臺管線整裝工藝面臨的困難

平臺管線整裝工藝在施工的過程中受到多方面因素的影響，主要困難表現(xiàn)在以下三個方面：

（1）受施工順序的影響，我們現(xiàn)在都是按圖施工，一般情況都是詳細設計都是先設計出結構的圖紙，然后才是配管、電議，設計圖紙的時間問題導致配管專業(yè)的開工較晚。

（2）受材料、配件的影響，材料配件到貨時間。在施工過程中配管所用的材料、配件的數(shù)量又多、工作量大，所以施工時間受到多種因數(shù)的影響，所以管線預制完成時，結構的各層甲板都已經安裝完成，并且一些設備已經在平臺上到位，此時要實現(xiàn)平臺管線的整裝已十分的困難。

（3）受應力的影響，現(xiàn)在管線的安裝都是按著管線的走向進行連接管線的，所以管線中存在的應力很小，但是平臺管線整裝的單位質量非常大，管線形狀又不固定，所以安裝時會在單位的連接處形成非常大的管線應力。

4 平臺管線整裝工藝解決方案

（1）解決施工順序問題，車間現(xiàn)有的管線施工順序難以很快得到改變，但是可以從大管徑管線開始嘗試整體安裝，平臺管線的整裝需要各個專業(yè)的相互配合。詳細設計圖紙下發(fā)的時間，管線配件的到貨時間，管線的車間預制、試壓，特別是結構鋪設甲板的時間。直接影響到管線整裝能否實現(xiàn)。

（2）解決材料問題，簽訂協(xié)議，確定合格的協(xié)議供應商，簡化供貨流程，降低管線材料配件的供貨周期，合理計劃提供施工效率，保證施工工作按照施工計劃執(zhí)行。

（3）解決應力問題，管線整裝的應力主要存在于單位之間的連接部位。管線之間的連接以閥門為節(jié)點，采用倒鏈調節(jié)管線的位置，留出閥門的空隙，使閥門正好安裝，調節(jié)好單位位置后安裝管鞋，支架等配件，最后安裝閥門，較緊螺栓。對于懸空管線可采用倒鏈吊裝調平安裝的形式。對于甲板上的管線可設計管線臨時支撐裝置，支撐管線進行調平。對于整裝單位連接處我們可以使用膨脹節(jié)等配件來解決應力集中的問題。

5 結論

目前的平臺管線安裝方法已經形成了很久，要改變不是一朝一夕能夠做到的，因為管線的預制受到太多因素的影響，要將所有的平臺管線都進行整裝也不太現(xiàn)實，所以可以先從大管徑的管線安裝開始試驗平臺整裝的效果。

平臺管線整裝工藝將來還可能演化為平臺管線撬裝工藝，將管線整體在車間就將管鞋支架等都同管連接好，安裝時支架將支架焊在梁或甲板的制定位置上，這樣做將會大大的方便安裝施工的。相信這種平臺管線整裝工藝將會成為將來平臺管線安裝的主流。

Research on the Whole Pipeline Assembly Process of Offshore Platform

（Offshore Oil Engineering Co.,Ltd. Design Company, Tianjin 300450,China）

The pipeline system is one of the basic systems on the offshore oil platform, mainly used to transport oil and gas in the process, including various process pipelines and common pipes. Platform pipeline construction work holds a large proportion in the whole construction of the platform. In this paper,the platform pipeline assembly process theory was put forward. In the process,the pipeline construction was partly finished by workshop prefabrication. Compared with original platform pipeline construction process, the process can greatly improve the construction condition, improve the construction efficiency and reduce the construction cost.

piping installation; stress concentration; installation process

TE 832

A

1004-0935（2017）10-1000-02

2017-08-03

張瑞峰（1985-），男，工程師，黑龍江省安達市人，2010年畢業(yè)于東北石油大學油氣儲運工程專業(yè)，研究方向：從事海洋石油工程技術工作。