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        淺談海洋石油平臺原油儲罐拆除方案

        2021-03-24 10:54:22米軍
        中國應(yīng)急管理科學(xué) 2021年2期
        關(guān)鍵詞:拆除完整性

        米軍

        摘要:目前,海上石油平臺的原油儲罐大部分服役期限接近儲罐設(shè)計壽命,部分儲罐的狀態(tài)堪憂,為了保證平臺原油儲存的安全性及經(jīng)濟(jì)性,原油儲罐拆除換新急需解決。原油儲罐拆除一般分為浮吊配合整體拆除、浮吊配合分段拆除、利用平臺吊車及工裝人工拆除。基于此,文中重點(diǎn)分析了原油儲罐各種拆除方案的優(yōu)缺點(diǎn)。

        關(guān)鍵詞:原油儲罐 完整性 拆除

        分類號:TE951

        引言

        目前海洋石油平臺開采的原油外輸方式一般為海管外輸、FPSO運(yùn)輸。無論采取哪種方式外輸,原油都需先進(jìn)行脫硫、脫水等工藝處理,再輸送到平臺原油儲罐等待外輸。隨著原油儲罐設(shè)計壽命接近終止,為避免原油可能泄露帶來的污染危害,需要對海洋平臺原油儲罐進(jìn)行拆除、換新。安全、適用兼具經(jīng)濟(jì)性的拆除方案是項(xiàng)目成功的關(guān)鍵,目前原油儲罐拆除的方案通常有4種:1、浮吊配合整體拆除;2、浮吊配合分段拆除;3、平臺吊機(jī)配合人工拆除;4、吊裝工裝人工拆除。

        本文結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目,對這幾種方案進(jìn)行描述和對比,以供參考。

        一、項(xiàng)目概況

        渤海某油田海上平臺安裝有原油儲罐,服役年限已超出設(shè)計壽命,隨著運(yùn)行時間的增加,受海洋腐蝕環(huán)境的影響,罐體和罐頂已經(jīng)出現(xiàn)不同程度腐蝕減薄、穿孔現(xiàn)象,部分區(qū)域已破損,惰封氣體泄露日趨嚴(yán)重。

        根據(jù)第三方檢驗(yàn)結(jié)果,結(jié)合油田實(shí)際生產(chǎn)需要,需要對現(xiàn)有儲罐進(jìn)行更換,拆除現(xiàn)有儲罐,設(shè)計和建造新的儲罐。但現(xiàn)在平臺仍在正常生產(chǎn),拆除過程必須保障平臺生產(chǎn)的安全性,同時兼顧經(jīng)濟(jì)性,縮短施工時間。

        二、方案簡介

        2.1浮吊配合整體拆除

        施工順序:安裝工裝→吊裝準(zhǔn)備→海上吊裝

        (1)安裝工裝:罐底板上表面焊接工裝梁,井字形安裝;在井字梁相交位置安裝圓鋼管立柱,鋼管立柱穿過罐頂并焊接,使吊裝結(jié)構(gòu)成為整體;罐頂部增加吊裝框架;對工裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行無損探傷檢驗(yàn)。

        (2)吊裝準(zhǔn)備:拆除平臺上與儲罐相連的管線、電纜等;拆除腳手架;清理障礙物;進(jìn)行安全分析和檢查。

        (3)海上吊裝:浮吊和運(yùn)輸駁船拋錨就位;緩慢將儲罐整體吊起,并轉(zhuǎn)移至駁船;對儲罐進(jìn)行裝船固定。

        2.2浮吊配合分段拆除

        (1)拆除準(zhǔn)備:拆除前罐內(nèi)填充一米高液位水,水上注入泡沫液。

        (2)罐頂拆除:罐頂焊接吊點(diǎn),四周進(jìn)行切割,切除中心柱與罐頂?shù)倪B接,完成后掛鉤啟動浮吊,吊罐頂?shù)今g船。

        (3)罐內(nèi)中心柱的拆除:罐內(nèi)中心柱頂部焊接吊點(diǎn),在底部進(jìn)行切割,切除中心柱與罐底板的連接,完成后掛鉤啟動浮吊,吊中心柱到駁船。

        (4)罐壁板拆除:罐壁板按從上到下順序拆除,焊接吊點(diǎn)到每層壁板,切割每層的環(huán)向焊縫,完成后掛鉤啟動浮吊,吊罐壁板到駁船,逐層拆除。

        (5)罐內(nèi)蒸汽盤管拆除:蒸汽盤管氣割拆除,用浮吊吊至駁船。

        (6)罐底板拆除:罐底板焊接吊點(diǎn),浮吊就位后掛鉤,吊罐底板到駁船。

        2.3平臺吊機(jī)配合人工拆除

        (1)拆除準(zhǔn)備:拆除前罐內(nèi)填充一米高液位水,水上注入泡沫液。

        (2)罐頂拆除:罐頂焊接吊點(diǎn),四周進(jìn)行切割,切除中心柱與罐頂?shù)倪B接,切割完成后掛鉤啟動吊機(jī),吊罐頂?shù)今g船(大小需滿足吊機(jī)承重要求)。

        (3)罐內(nèi)中心柱的拆除:罐內(nèi)中心柱頂部焊吊點(diǎn),底部切割,成后掛鉤啟動吊機(jī),吊中心柱到駁船(大小需滿足吊機(jī)承重要求)。

        (4)罐壁板拆除:罐壁板按從上到下順序拆除,焊接吊點(diǎn)到每層壁板,切割每層的環(huán)向焊縫,完成后掛鉤啟動吊機(jī),吊罐壁板到駁船,逐層拆除(大小需滿足吊機(jī)承重要求)。

        (5)罐內(nèi)蒸汽盤管拆除:蒸汽盤管氣割拆除,用吊機(jī)吊至駁船。

        (6)罐底板拆除:罐底板焊接吊點(diǎn),掛鉤啟動吊機(jī),吊裝罐底板到駁船。

        2.4吊裝工裝人工拆除

        (1)拆除準(zhǔn)備:拆除前罐內(nèi)填充一米高液位水,水上注入泡沫液。

        (2)罐頂附屬設(shè)備拆除:罐頂附屬件拆除,利用罐頂龍骨吊至罐底。

        (3)罐壁保溫拆除:搭腳手架,先拆保護(hù)層再拆保溫層,拆下來的保護(hù)層和巖棉包裝好吊運(yùn)至吊籠運(yùn)回陸地處理。

        (4)罐頂板氣割拆除、罐頂龍骨拆除:首先把罐頂板切割成1米左右大小散塊,利用罐頂龍骨吊至罐底,待頂板切割完畢后,進(jìn)行龍骨拆除。利用環(huán)抱中心柱搭設(shè)腳手架和罐外壁搭設(shè)腳手架來拆除龍骨,按順序拆除。

        (5)罐內(nèi)中心柱的拆除:罐內(nèi)中心柱自上而下由罐頂開始拆除,大小滿足人員搬運(yùn)要求,拆除到下層時,腳手架也要隨之拆除。

        (5)罐壁板拆除:罐壁板按從上到下的順序拆除,大小滿足人員搬運(yùn)要求。

        (7)罐內(nèi)蒸汽盤管拆除:蒸汽盤管氣割拆除,大小滿足人員搬運(yùn)要求。

        (8)罐底板拆除:罐底板氣割拆除,大小滿足人員搬運(yùn)要求。

        2.5方案對比

        我們將這4種方案從工期、經(jīng)濟(jì)性、優(yōu)缺點(diǎn)方面進(jìn)行對比,以找到最適合本項(xiàng)目的方案。

        (一)浮吊配合整體拆除方案:單罐拆除工期63天;拆除費(fèi)用2294萬元。

        優(yōu)缺點(diǎn):1)工裝材料約50噸,沒有吊車配合工裝安裝難度較大;2)舊罐目前腐蝕嚴(yán)重,局部檢測的壁厚無法代表整體腐蝕程度,吊裝強(qiáng)度無法準(zhǔn)確計算,整體吊裝過程中可能出現(xiàn)垮塌。

        (二)浮吊配合分段拆除方案:單罐拆除工期30天;拆除費(fèi)用2489萬元。

        優(yōu)缺點(diǎn):浮吊海上待機(jī)率較高,容易受天氣等不可預(yù)測因素影響。

        (三)平臺吊機(jī)配合人工拆除:單罐拆除工期30天;拆除費(fèi)用1489萬元。

        優(yōu)缺點(diǎn):儲罐周圍有吊機(jī)的情況下首選方案,安全性、經(jīng)濟(jì)性、工期最優(yōu)。

        (四)吊裝工裝人工拆除方案:單罐拆除工期60天;拆除費(fèi)用2039萬元。

        優(yōu)缺點(diǎn):1)人員投入較多,海上POB占用較多,人員安全管控難度較大;

        2)拆解廢料倒運(yùn)難度大。

        說明:

        (1)對費(fèi)用的影響因素主要是:工裝材料、施工工作量、船舶資源、人工和機(jī)具消耗。

        (2)對施工周期的影響因素主要是:施工工作量、天氣情況。

        (3)此表涉及工期和費(fèi)用未考慮天氣等外部因素影響造成的待工時間和費(fèi)用。

        結(jié)束語

        綜上所述,各方案都有優(yōu)缺點(diǎn),而且受外界不可控因素影響很大。這就要求我們在實(shí)際項(xiàng)目中,必須結(jié)合具體情況,全面考慮和衡量,選取最適合項(xiàng)目的方案,以盡可能接近實(shí)現(xiàn)既定的項(xiàng)目指標(biāo)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]田野,宋揚(yáng).試論海洋鉆井平臺技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展[J].科技與企業(yè), 2014, (11):336

        [2]高建新,張霖,張金磊.崖城 13-1PFA 小撬塊組合式模塊鉆機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].石油礦場械,2014, 43(1):29-33

        中海油能源發(fā)展裝備技術(shù)有限公司 天津 300452

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