杜子榮，朱 烽，楊 勝，尹寶瑞，尚繼飛

(1.海洋石油工程(青島)有限公司，山東 青島 266520；2. 山東海洋工程裝備研究院有限公司，山東 青島 266520)

1 依托項(xiàng)目背景

海油工程在2015年簽訂了巴西項(xiàng)目合同。該項(xiàng)目涉及兩條30萬(wàn)t級(jí)FPSO的部分設(shè)計(jì)、部分上部模塊的建造、所有集成與調(diào)試、運(yùn)輸及交付等工作。巴西項(xiàng)目是海油工程首次進(jìn)入南美洲市場(chǎng)，將有效提升公司在巴西市場(chǎng)的知名度，有助于公司進(jìn)一步了解和熟悉巴西市場(chǎng)，增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。本文以P70-FPSO為例，依托電氣間M13模塊展開(kāi)一體化建造技術(shù)研究，希望從技術(shù)及施工管理上進(jìn)一步整合建造場(chǎng)地預(yù)制資源，降低項(xiàng)目建造成本，縮短建造工期，提供公司模塊建造整體競(jìng)爭(zhēng)力。

傳統(tǒng)海洋工程項(xiàng)目多采用分片預(yù)制，分片總裝的建造工藝，預(yù)制階段多專業(yè)交叉作業(yè)少，這種建造工藝的有以下缺點(diǎn)：

(1)長(zhǎng)時(shí)間占用模塊總裝場(chǎng)地，建造成本增加；

(2)層間拉筋，墻皮等結(jié)構(gòu)需要在總裝時(shí)散裝，人力投入大，危險(xiǎn)系數(shù)高，高空作業(yè)難度增加，且占用很多吊機(jī)資源；

(3)大部分的管支架，電議支架，管線，電纜，舾裝件等都需要在結(jié)構(gòu)總裝完成后進(jìn)行，勢(shì)必增加后期總裝壓力，人力投入大，增加總裝時(shí)間；

(4)后期補(bǔ)漆工作量大，且高空作業(yè)存在安全隱患。

2 目的及意義

本項(xiàng)目研究的FPSO電氣間一體化建造技術(shù)，解決了傳統(tǒng)項(xiàng)目的諸多不足，為類似項(xiàng)目的建造提供重要的技術(shù)支持，其主要目的和意義體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1)掌握并廣泛應(yīng)用FPSO模塊一體化建造技術(shù)，服務(wù)并推廣至其他采油模塊及生活樓項(xiàng)目，提高建造和噴涂效率，減少總裝時(shí)間，節(jié)約項(xiàng)目成本，為以后類似項(xiàng)目提供參考依據(jù)；

(2)通過(guò)對(duì)一體化建造技術(shù)的研究，可提高建造效率；

(3)通過(guò)對(duì)分段預(yù)制技術(shù)的研究，可提高噴涂效率，減少總裝時(shí)間，節(jié)約項(xiàng)目成本；

(4)通過(guò)對(duì)分段吊裝技術(shù)的研究，可減少高空組對(duì)的時(shí)間，減少總裝的工作量。

3 研究?jī)?nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)

(1)甲板片一體化預(yù)制技術(shù)研究：包括預(yù)制的技術(shù)要求，尺寸控制，墊墩布置，施工步驟，各專業(yè)一體化清單等；

(2)甲板片運(yùn)輸技術(shù)研究和相關(guān)計(jì)算；

(3)甲板片吊裝技術(shù)研究和相關(guān)計(jì)算；

(4)模塊整體SPMT運(yùn)輸技術(shù)研究。

4 實(shí)施方案和步驟

本工藝是通過(guò)以下流程實(shí)現(xiàn)的：

4.1 甲板片預(yù)制

巴西P70-FPSO M13模塊甲板片分為5層，分別為L(zhǎng)1、L2、 L3、 L4、 L5，均采用正造方法預(yù)制，尺寸控制如圖1所示。水平片在預(yù)制過(guò)程中，可以將不影響運(yùn)輸?shù)牟糠謸跛忤F、地漏、電纜托架、管支架、燈支架等安裝在結(jié)構(gòu)片上。

圖1 甲板片預(yù)制典型尺寸控制圖

4.2 電氣間甲板片“一體化”預(yù)制

(1)涂裝前一體化。預(yù)制完成L1甲板片后安裝L1與L2甲板片之間的拉筋、立柱、部分墻皮(含保溫釘)等附件，并進(jìn)行焊接固定。同時(shí)需要核實(shí)房間內(nèi)電氣盤(pán)柜及設(shè)備的到貨時(shí)間，對(duì)于無(wú)法及時(shí)到貨的盤(pán)柜和設(shè)備，要預(yù)留后期安裝通道。依據(jù)涂裝前一體化清單，甲板片以下，除影響運(yùn)輸?shù)碾娎|托架、管支架等構(gòu)件外，其他的均可安裝。車間內(nèi)一體化見(jiàn)圖2。

圖2 涂裝前一體化作業(yè)

(2)車間涂裝，如圖3所示。有必要對(duì)風(fēng)管、吊架、地漏等鍍鋅附件進(jìn)行保護(hù)后再進(jìn)行噴涂，以免造成大面積鍍鋅涂層破壞。

圖3 甲板片車間涂裝

(3)涂裝后一體化。該階段指的是甲板片涂裝后，總裝吊裝前的階段。此時(shí)，甲板片已經(jīng)運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢?，依?jù)涂裝后各專業(yè)一體化清單，確定安裝甲板片下方運(yùn)輸區(qū)域的托架和支架；并根據(jù)模塊電氣、儀表和管線的到貨情況，在吊裝前安裝盤(pán)柜、設(shè)備、燈具、管線，進(jìn)一步減少模塊總裝期間的高空作業(yè)，見(jiàn)圖4、5。

圖4 涂裝后的甲板片

圖5 安裝房間內(nèi)盤(pán)柜

4.3 甲板片運(yùn)輸及吊裝

根據(jù)甲板片吊裝方案，安裝吊點(diǎn)及臨時(shí)加強(qiáng)構(gòu)件，將甲板片吊裝至指定位置進(jìn)行模塊總裝。方案編制之前，結(jié)合3D模型及涂裝前后的一體化清單，準(zhǔn)確的提取重量重心，基本信息見(jiàn)表1。在吊裝作業(yè)之前，分別實(shí)地查看涂裝前后的一體化效果，對(duì)于各種原因無(wú)法安裝就位的桿件，及時(shí)的在3D模型中進(jìn)行刪除，重新評(píng)估甲板片的重量及重心，來(lái)確定吊裝方案是否需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)，需要查看吊裝作業(yè)場(chǎng)地是否平整，吊裝空間是否足夠，空氣能見(jiàn)度及風(fēng)速是否滿足吊裝要求。吊機(jī)站位見(jiàn)圖6。

表1 典型甲板片重量信息表

圖6 甲板片吊裝吊機(jī)站位圖

場(chǎng)地內(nèi)所有甲板片的倒運(yùn)，均采用SPMT小車。相比傳統(tǒng)的運(yùn)輸方式，SPMT承載能力和安全系數(shù)更高，可解決海工場(chǎng)地結(jié)構(gòu)物運(yùn)輸?shù)钠款i，為場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸提供更多的解決方案。依據(jù)方案要求，場(chǎng)地倒運(yùn)路徑需滿足基本運(yùn)輸要求，運(yùn)前一周對(duì)道路重新檢查，確保路面無(wú)尖銳突起，根據(jù)檢查結(jié)果對(duì)個(gè)別路段覆蓋鋼板。路面各向坡度不大于2%，地面承載能力大于5t/m2；設(shè)計(jì)最大風(fēng)速15 m/s,作業(yè)最大風(fēng)速12 m/s；運(yùn)輸過(guò)程中，模塊需用鏈條進(jìn)行捆綁，并在墊墩接觸面上墊放膠合板；經(jīng)校核，最小穩(wěn)性角為38.4°，大于8°，滿足要求。SPMT小車布置圖及計(jì)算結(jié)果輸出表見(jiàn)圖7和表2。

圖7 SPMT小車布置圖

表2 SPMT小車運(yùn)輸計(jì)算輸出表

5 結(jié)論及推廣的意義

依托項(xiàng)目為FPSO電氣間模塊，共五層甲板，設(shè)計(jì)總重為1600t。陸地建造階段采用分段預(yù)制、分段噴涂、分段吊裝的建造工藝，分涂裝前一體化、涂裝后一體化兩個(gè)大的階段。一體化建造方案編制方，需借助技術(shù)資料和三維模型，知悉涂裝前后需要的安裝地漏、欄桿、管支架、管線、托架支架、托架、燈底座、馬腳、護(hù)管、保溫釘和固定角鋼等，編制不同階段各專業(yè)的一體化清單。項(xiàng)目管理方，根據(jù)一體化建造方案，合理有序的安排生產(chǎn)，并關(guān)注關(guān)鍵設(shè)備的到貨信息，如到貨滯后需及時(shí)反饋給技術(shù)人員評(píng)估影響。整個(gè)項(xiàng)目生產(chǎn)的流程圖如圖8。

圖8 整個(gè)項(xiàng)目生產(chǎn)的流程圖

模塊一體化建造工藝與傳統(tǒng)的建造工藝比較，可以充分利用場(chǎng)地資源，提高施工效率，減少項(xiàng)目總裝時(shí)間，節(jié)約項(xiàng)目成本和建造工期，并極大的減少高空作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，為同類結(jié)構(gòu)的制造施工提供參考，可帶來(lái)可觀的產(chǎn)業(yè)化推廣效益。

(本文文獻(xiàn)格式：杜子榮，朱烽，楊勝，等.FPSO電氣間一體化建造推薦做法[J].山東化工,2018,47(7):94-98.)