李萬(wàn)炯，陳豐波，張 緊，張學(xué)成，尹繼紅

（中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司 天津 300459）

1 項(xiàng)目背景

某油田開(kāi)發(fā)項(xiàng)目使用的2臺(tái)透平發(fā)電機(jī)組是由美國(guó)索拉公司生產(chǎn)的SOLAR TURBINES，型號(hào)MARS-100，額定電壓10.5 kV，額定輸出功率9 000 kW，頻率50 Hz。

2020年年初，新冠感染的出現(xiàn)對(duì)各個(gè)國(guó)家的工業(yè)生產(chǎn)都造成了嚴(yán)重影響，導(dǎo)致物料運(yùn)輸困難、工廠開(kāi)工時(shí)間延期等問(wèn)題逐漸增多。如果透平機(jī)組采用常規(guī)交付模式，將發(fā)電機(jī)從瑞典運(yùn)輸?shù)矫绹?guó)，再經(jīng)索拉工廠組裝測(cè)試后從美國(guó)發(fā)往國(guó)內(nèi)，則可能會(huì)造成透平發(fā)電機(jī)組交付期嚴(yán)重滯后。由于透平發(fā)電機(jī)組處在項(xiàng)目建造的關(guān)鍵路徑上，其延期交付將導(dǎo)致該開(kāi)發(fā)項(xiàng)目無(wú)法按時(shí)進(jìn)行設(shè)備安裝［1］。為了縮短透平發(fā)電機(jī)組交付周期并按時(shí)完成項(xiàng)目進(jìn)度節(jié)點(diǎn)，項(xiàng)目組提出了透平發(fā)電機(jī)組廠外組裝及功能測(cè)試的方案。

透平發(fā)電機(jī)組散裝到達(dá)建造場(chǎng)地后首先需要在現(xiàn)場(chǎng)完成燃?xì)廨啓C(jī)、變速齒輪箱、發(fā)電機(jī)靠背輪的安裝，其次需要完成燃?xì)廨啓C(jī)與主機(jī)變速齒輪箱、主機(jī)變速齒輪箱與發(fā)電機(jī)的連接等組裝工作，最后需要按照廠家出廠標(biāo)準(zhǔn)完成出廠測(cè)試及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作，從而確保機(jī)組工作性能達(dá)到設(shè)計(jì)穩(wěn)定狀態(tài)。為此，項(xiàng)目組根據(jù)廠家提供的技術(shù)資料，提前組織總包方、建造方、調(diào)試組、第三方結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況一起研究了透平發(fā)電機(jī)組的組裝、測(cè)試、檢驗(yàn)等相關(guān)技術(shù)。通過(guò)高效推動(dòng)技術(shù)轉(zhuǎn)化與管理創(chuàng)新相結(jié)合，圓滿完成了透平發(fā)電機(jī)組場(chǎng)地組裝測(cè)試的任務(wù)，使項(xiàng)目提前1個(gè)月完成了機(jī)械設(shè)備安裝。

2 透平發(fā)電機(jī)組在場(chǎng)地組裝的難點(diǎn)

2.1 物料到貨驗(yàn)收難度大

為了節(jié)約物料運(yùn)輸時(shí)間和避免由于意外情況晚到貨情況，透平發(fā)電機(jī)組采購(gòu)的物料均是由國(guó)外多個(gè)廠家直接發(fā)貨到國(guó)內(nèi)的建造場(chǎng)地。因貨物沒(méi)有經(jīng)過(guò)廠家的統(tǒng)一檢查驗(yàn)收，所以發(fā)貨方可能會(huì)存在錯(cuò)發(fā)、漏發(fā)等情況；再加上物料是分批、多次到達(dá)建造場(chǎng)地，物料到貨時(shí)間與廠家確認(rèn)發(fā)貨時(shí)間不一致，從而增加了現(xiàn)場(chǎng)到貨驗(yàn)收的難度。

2.2 缺乏專業(yè)工裝，現(xiàn)場(chǎng)組裝實(shí)施難度大

發(fā)電機(jī)靠背輪在車間采用豎直入坑方式安裝，具體為：先將發(fā)電機(jī)輸入端軸朝上豎直放置在專用位置，然后將靠背輪在導(dǎo)熱油內(nèi)加熱到120 ℃，再用專屬吊裝工具在保證同心的條件下，依靠重力方式，平穩(wěn)將靠背輪安裝在發(fā)電機(jī)輸入軸端上。為了保證一次安裝成功，需要將安裝過(guò)程控制在30 s以內(nèi)。建造現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有專用吊裝工具，也沒(méi)有大型導(dǎo)熱油加熱器，無(wú)法按照廠家方式進(jìn)行靠背輪安裝；加上現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較為復(fù)雜，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)靠背輪安裝難度增加。

2.3 缺乏專用工具，對(duì)中、串油等實(shí)施難度大

索拉透平MARS-100機(jī)型需要專用對(duì)中工具，在對(duì)中過(guò)程需要多人配合。由于對(duì)中工具使用頻率較低，且未來(lái)透平發(fā)電機(jī)組的定期保養(yǎng)是利用機(jī)組交換模式由廠家在車間完成，為了節(jié)約采購(gòu)成本，項(xiàng)目組在簽訂機(jī)組采購(gòu)合同時(shí)并未采買此專用工具。而發(fā)電機(jī)組改為在現(xiàn)場(chǎng)組裝，需要用到專用對(duì)中工具，因此，對(duì)中工具對(duì)透平的組裝工作造成了較大影響。

發(fā)電機(jī)組串油是確保機(jī)組滑油系統(tǒng)清潔程度達(dá)標(biāo)的一項(xiàng)重要工作，對(duì)液壓油管線、潤(rùn)滑油管線、密封油管線及機(jī)組運(yùn)動(dòng)部件串油能夠有效清除油路內(nèi)部的鐵銹、微小顆粒物等雜質(zhì)。廠家對(duì)串油的油品、濾器、泵排量和串油管線規(guī)格等均有特定要求，現(xiàn)場(chǎng)很難一一滿足?，F(xiàn)場(chǎng)缺乏專業(yè)的串油設(shè)備，導(dǎo)致串油工作實(shí)施的難度大增。如果處理不好，則會(huì)導(dǎo)致滑油系統(tǒng)清潔工期延長(zhǎng)，進(jìn)而影響其他工作按時(shí)完成。

2.4 如前期設(shè)計(jì)對(duì)接存在疏漏，可能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)組裝造成嚴(yán)重影響

透平發(fā)電機(jī)組電氣及儀表圖紙、安裝技術(shù)要求等文件較多，任意一份圖紙或技術(shù)要求的升版都有可能影響到其他圖紙或技術(shù)要求的可用性。在審圖過(guò)程中往往伴隨著圖紙的升版，如果相關(guān)聯(lián)的圖紙升版不一致或前期設(shè)計(jì)與廠家對(duì)接疏漏，則可能會(huì)對(duì)透平發(fā)電機(jī)組電纜布設(shè)或某個(gè)控制功能的實(shí)現(xiàn)造成一定影響，進(jìn)而影響透平發(fā)電機(jī)組的組裝調(diào)試工作。

3 透平發(fā)電機(jī)組場(chǎng)地組裝過(guò)程控制

3.1 貨物驗(yàn)收程序控制

接到物料到貨通知后，項(xiàng)目組專業(yè)工程師或材料工程師組織建造方與透平廠家技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)貨，共同核對(duì)發(fā)貨清單種類、數(shù)量、規(guī)格與技術(shù)合同、澄清紀(jì)要等相關(guān)文件要求是否一致（表1）。

表1 貨物到貨驗(yàn)收檢查要點(diǎn)Tab.1 Key points for inspection and acceptance of goods upon arrival

開(kāi)箱前，先核對(duì)包裝箱所附的“裝箱清單”與發(fā)貨清單信息是否一致，并觀察包裝箱是否完好。如達(dá)到一致，則開(kāi)箱驗(yàn)貨；如出現(xiàn)外包裝破損或缺貨現(xiàn)象，則及時(shí)與負(fù)責(zé)發(fā)運(yùn)的單位聯(lián)系；發(fā)現(xiàn)缺貨，及時(shí)與廠家人員書面確認(rèn)，并跟蹤補(bǔ)發(fā)貨物的具體事宜。

3.2 靠背輪安裝過(guò)程控制

發(fā)電機(jī)靠背輪重約240 kg，建造現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電機(jī)組按照要求橫置到貨（即輸入軸端朝齒輪箱）?，F(xiàn)場(chǎng)不具備廠家技術(shù)要求的條件，安裝時(shí)需要解決采用什么介質(zhì)加熱靠背輪、怎樣加熱靠背輪、靠背輪吊裝機(jī)具的選擇及保護(hù)等問(wèn)題。

通過(guò)與廠家技術(shù)人員溝通，決定在現(xiàn)場(chǎng)制作加熱器皿，用電加熱的方式通過(guò)導(dǎo)熱油間接加熱靠背輪。為了確保安裝一次完成，項(xiàng)目組組織施工方提前做好預(yù)案并進(jìn)行演練，提前做好安裝準(zhǔn)備工作，當(dāng)靠背輪加熱到規(guī)定溫度后，迅速吊起到靠背輪與發(fā)電機(jī)軸同心位置，軸向推裝就位。

3.3 機(jī)組吊裝安裝過(guò)程控制

MARS-100型發(fā)電機(jī)組底架結(jié)構(gòu)為分體式底架，該形式底架便于運(yùn)輸，但是對(duì)安裝要求較高。現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，發(fā)電機(jī)組安裝在由螺栓固定的底架上。底架由3組減振底座支撐，減振底座安裝在平臺(tái)頂層甲板基礎(chǔ)座上，通過(guò)焊接的方式進(jìn)行連接。MARS-100型機(jī)組安裝示意圖如圖1所示。

圖1 機(jī)組安裝示意圖Fig.1 Schematic diagram of set installation

根據(jù)廠家的技術(shù)要求，吊裝前，安裝底板上表面的水平度偏差≤2.5 mm/m，共面度偏差≤3 mm；吊裝后，在連接螺栓松動(dòng)的狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)端和非驅(qū)動(dòng)端的所有機(jī)座上的機(jī)加工安裝底板必須在縱向和橫向2個(gè)方向保持水平［2］，各個(gè)底板的偏差不能超過(guò)0.42 mm/m。

項(xiàng)目組與現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員一起，經(jīng)過(guò)一遍遍測(cè)量及檢查，通過(guò)提高基座加工精度及焊接精度的技術(shù)方式為底座安裝調(diào)平打下了良好基礎(chǔ)。

發(fā)電機(jī)組吊裝屬于大型吊裝作業(yè)，在吊裝作業(yè)前進(jìn)行技術(shù)交底，確保施工人員清楚了解吊裝及安裝就位的全部技術(shù)要求。在發(fā)電機(jī)組安裝過(guò)程中，對(duì)每一步的施工都進(jìn)行精確的控制和嚴(yán)格的檢驗(yàn)，確保施工質(zhì)量得到有效保證，從而提高工作效率。

3.4 機(jī)組滑油串油過(guò)程控制

為了確保串油工作順利進(jìn)行，項(xiàng)目組在充分利用場(chǎng)地資源的前提下，在串油前就制定了詳細(xì)的串油方案，并要求建造方對(duì)透平機(jī)組橇內(nèi)橇外分開(kāi)串油。串油前，對(duì)滑油及液壓油管線進(jìn)行爆破吹掃，并對(duì)串油設(shè)備進(jìn)行充分清潔。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)人員的努力，最終在10 d內(nèi)完成了2臺(tái)主機(jī)的串油工作，為后面的主機(jī)調(diào)試爭(zhēng)取了寶貴的時(shí)間。

4 透平發(fā)電機(jī)組場(chǎng)地測(cè)試過(guò)程控制

發(fā)電機(jī)組在場(chǎng)地測(cè)試過(guò)程大致可以分為輔機(jī)系統(tǒng)測(cè)試和主機(jī)功能測(cè)試兩部分。在測(cè)試工作開(kāi)始前，需要配管、機(jī)、電、儀訊等各專業(yè)人員對(duì)設(shè)備狀態(tài)再次檢查確認(rèn)，且項(xiàng)目組、生產(chǎn)方、建造方、第三方、廠家等各方人員代表現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)證。

輔機(jī)系統(tǒng)測(cè)試包括：主機(jī)控制盤柜UCP上電、功能測(cè)試；儀表及控制功能測(cè)試、報(bào)警關(guān)斷功能、保護(hù)功能測(cè)試；透平潤(rùn)滑油系統(tǒng)整體循環(huán)；透平潤(rùn)滑油系統(tǒng)功能測(cè)試；透平冷卻風(fēng)機(jī)測(cè)試；通風(fēng)風(fēng)機(jī)的功能測(cè)試；柴油系統(tǒng)功能調(diào)試；發(fā)電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)、AVR系統(tǒng)功能測(cè)試；消防設(shè)備系統(tǒng)功能測(cè)試；電啟動(dòng)測(cè)試等［3］。

主機(jī)功能測(cè)試包括：盤車、整體邏輯功能測(cè)試；點(diǎn)火試啟動(dòng)；怠速狀態(tài)振動(dòng)檢查；0～25%突加試驗(yàn)、振動(dòng)噪音檢查；25%～50%突加試驗(yàn)，振動(dòng)噪音檢查；50%～75%突加試驗(yàn)，振動(dòng)噪音檢查；75%～100%突加試驗(yàn)，振動(dòng)噪音檢查；100%～50%突卸試驗(yàn)并最終回到怠速狀態(tài)，振動(dòng)噪音檢查；油氣切換試驗(yàn)（氣切油為自動(dòng)/手動(dòng)，油切氣為手動(dòng)）；對(duì)機(jī)組突加突卸及保持工況下的電氣數(shù)據(jù)檢查等。

項(xiàng)目組通過(guò)組織提前進(jìn)行技術(shù)研究，全面理解和掌握了主機(jī)測(cè)試相關(guān)技術(shù)要求，及時(shí)協(xié)調(diào)了機(jī)組測(cè)試相關(guān)資源，確保了現(xiàn)場(chǎng)滿足機(jī)組測(cè)試的條件。在測(cè)試前進(jìn)行技術(shù)交底，并根據(jù)索拉相關(guān)技術(shù)要求在建造場(chǎng)地完成了透平發(fā)電機(jī)組出廠功能測(cè)試，最終得到了廠家技術(shù)人員和本項(xiàng)目第三方的共同認(rèn)可，圓滿完成了透平發(fā)電機(jī)組全功能測(cè)試。

5 透平發(fā)電機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)組裝經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

5.1 驗(yàn)貨問(wèn)題

透平發(fā)電機(jī)組重量較大，超出現(xiàn)場(chǎng)叉車和庫(kù)房?jī)?nèi)行車的額定吊運(yùn)質(zhì)量，只能儲(chǔ)存在室外。如果開(kāi)箱驗(yàn)貨，則后續(xù)倉(cāng)儲(chǔ)無(wú)法進(jìn)行有效防護(hù)，易出現(xiàn)進(jìn)潮氣，影響發(fā)電機(jī)絕緣的情況，這就導(dǎo)致驗(yàn)貨時(shí)無(wú)法開(kāi)箱檢查，設(shè)備的完整性無(wú)法驗(yàn)證，物料是否存在漏發(fā)、元器件是否損壞等情況也無(wú)法確認(rèn)。

國(guó)外采購(gòu)的設(shè)備采辦周期長(zhǎng)，物流、清關(guān)等信息也無(wú)法及時(shí)獲知，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)后續(xù)施工計(jì)劃會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，甚至可能導(dǎo)致透平發(fā)電機(jī)組陸地調(diào)試工作無(wú)法全部完成。因此，在驗(yàn)貨時(shí)需要認(rèn)真核對(duì)收貨文件和隨機(jī)文件是否一致，如有疑問(wèn)，則應(yīng)當(dāng)及時(shí)與廠家進(jìn)行溝通確認(rèn)。

5.2 設(shè)計(jì)問(wèn)題

設(shè)計(jì)人員與廠家溝通不暢可能會(huì)出現(xiàn)線纜開(kāi)孔或管線接頭不一致等問(wèn)題，進(jìn)而影響現(xiàn)場(chǎng)施工。如廠家在送審圖紙中升版了某電纜規(guī)格型號(hào)，已設(shè)計(jì)出的電纜清冊(cè)未同步升版圖紙，則將導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法正常接線；若設(shè)備出場(chǎng)前設(shè)計(jì)未提供電纜清冊(cè)，則廠家將無(wú)法在工廠進(jìn)行電纜開(kāi)孔，這些問(wèn)題最終將導(dǎo)致透平組裝增加3 d工期。

6 結(jié) 論

透平發(fā)電機(jī)組組裝數(shù)據(jù)涉及部分索拉廠家的關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù)，透平發(fā)電機(jī)組一直以來(lái)都是由廠家在工廠完成測(cè)試后成橇交付的，建造現(xiàn)場(chǎng)從未掌握透平發(fā)電機(jī)組組裝測(cè)試相關(guān)技術(shù)。通過(guò)這次技術(shù)實(shí)踐，使得我方掌握了透平場(chǎng)地組裝測(cè)試技術(shù)，建立了相應(yīng)的質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)，具備了可靠的施工組織協(xié)調(diào)能力。

透平發(fā)電機(jī)組場(chǎng)地組裝測(cè)試成功完成，避免了因新冠疫情等不可控因素導(dǎo)致項(xiàng)目延期的風(fēng)險(xiǎn)，提升了項(xiàng)目參與人員對(duì)大型設(shè)備組裝、調(diào)試的技術(shù)能力，提高了項(xiàng)目管理者對(duì)質(zhì)量管理、進(jìn)度控制的水平，為后續(xù)項(xiàng)目大型設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)組裝調(diào)試積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，為項(xiàng)目降本增效實(shí)施和技術(shù)能力的提升提供了新的思路借鑒。