深水平台常压容器橇制造工艺及优化.pdf

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第2期
深水平台常压容器橇制造工艺及优化
白宁,孙云波,穆家华
海洋石油工程股份有限公司,天津300452)
[摘要]根据海洋深水平台的需求,通过设计优化和施工改进,总结了常压容器橇设计、制造工艺与质量管理经验
关键词]深水平台;常压容器;橇块;工艺
1947年在美墨西哥湾建成世界上第一座2设计优化
钢结构平台后,海上油气开发的广度和深度突飞
如果按常规设计,如此规模的大型方形储
猛进。我因海上石油开发较晩,目前主要集中在罐,配吊装底座,需要结构钢180吨,由于该平台
300m水深的浅海。随着南海油气开发的深入,正对重量控制要求较高,如何在保证结构安全的情
在实现向1500m深水开发的跆越。由丁造价昂贵的況下,有效降低结构重量,成为设计人员的主要
原因,深水平台对设各重量和尺寸的要求越米越目标。
严格。在一个平台上拥有10多个常压方形容器,
2.1合理分布结构加强
重量达300吨。因此,常压方形容器集约化、功能
集成化已成为深水平台的主要发展方向。本文以
通过 Ansys?分析,对受力部位进行结构优化,
常压容器橇的设计、制造为内容,对橇装化技术
减低结构应力,减少加强数量
进行总结。
2.2优化底座设计
按照常规,橇块做为设各,在外部制造完成
IT,
后,利用吊装底座,现场进行吊装,这样,每个
方形橇需要设计一个7吨重的底座。不但增加了结
构重量,还要动用大型吊机,制造成本和重量控
制的难度都在增加。
通过对平台结构的深入研究,设计人员提出
无需底座,现场成橇的方案。该方案可减少近28
吨的结构重量,又降低了制造过程中对大型吊机
的需求,节约了项目成本。
3施工
3.1制造工序
深水平台常压方形橇的主要施工工序
图1常压容器橇
(1)材料验收、预处理
项目概述
(2)放样下料;
番禺30-1气田位于中国南海海域,距香港大
(3)壁板预制
约240km,距惠州21-1油气田大约136km。该气
(4)型钢组对;
田海域的平均水深约为200m,储量为300.9×10
m3,设计年处理量为16×10°m
(5)二次涂装
该气田建造1座8腿生产注入平台(DPP平
(6)吊装组对;
台)。在MSF模块有四个大型方型储罐,尺寸场
(7)壁板组对
为6500×6250×4500mm,主要用于柴油和生活淡
作者简介:白宁(1974ー),男,黑龙江大庆人,大学本
水的储存。
科,工程师,现从事油田设备制造与维修的管理技术工作
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石油与化工设备
18-口论文广场
2010年第13卷
(8)功能试验
位置固定,然后由钢板中心开始,左右对称同时
(9)三次涂装。
两个焊工开始进行焊接,合理安排焊接顺序,控
整个工序连贯,需要多工种密切配合。在施制焊接应力,防止钢板发生变形
工过程中各道工序都应严格按照规范和业主的要3.2.5一次涂装
求进行质量控制,并由第三方进行检验。
在预制完成后,进行除锈,并完成中漆和面漆
3.,2过程控制
涂装,只在钢板坡口边缘50mm内进行包装保护
3.,2.1材料验收、预处理
防止油漆对以后需要焊接的坡口产生污染。预制完
成后,进行吊装组对,这就可减少在平台上的工作
验收时应具备合格证、质量证明书、清楚量,以后需要时再将焊缝周围进行补漆。
的标记且三者相符。检验材料尺寸、规格是否符
合要求,表面是否光滑平整,无表面缺陷,无四
3.2.6吊装组对
陷、鼓包等变形。并且要准备常用的工卡具及临
钢板组对中需要使用水平仪,在单片上焊接
时加固件。
临时吊点,吊车通过吊索,将立片扶正
打砂除锈,按要求达到Sa2.5级,涂车间底漆。
3.2.2划线、下料
数控切割时,表面保护钢板,切割下料时,
周边留铣边余量3-5mm,以去除热影响区。用铣
边机根据图纸及工艺要求加工坡口,再用砂轮打
黁,保证坡口表面光洁,无鱼鳞状波纹等缺陷,
要求坡口角度偏差<3°,材料尺寸偏差允许如
下:宽度偏差<1.0mm、长度偏差<1.0mm、对角线
偏差<2.0mm。
角钢、管件等辅件下料要求按工艺及图纸下
料,剪切要求切口平直,现场下料须机械切割。
3.2.3底板、侧板、顶板组対
图2吊装组对
准备好各种工具、夹具及测量工具,最重
要的是平整度符合要求的基座或水泥地面,并3.2.7三次涂装与功能试验
保证无油酯及其它损伤钢板表面的硬物存在。组
功能试验主要是泄露实验。盛水密封试
对经过:对接一点对一焊接,各工序应符合如下验前,应对补强板上预先加工的M10螺孔通入
要求
0.4-0.SMPa的压缩空气进行严密性试验,保持试验
对接:在基座上,将两平板放平,焊缝留间压力的时间应不少于15分钟,以检查补强板连接
隙,两板还需成一定角度,主要是由于焊接后焊焊缝的质量。补强板的角焊缝不得有渗漏现象。
缝冷却时会收缩,否则焊接后会发生变形。焊接
盛水密封试验时,应缓慢加水,并保持油罐
后保证平整度在1/300L之内。
外壁表面干燥。应以盛水达到设计最高液位且保
焊接WPS:
持不少于30分钟,检査罐底和罐壁的各连接焊
缝和接管法兰等部位,无任何渗漏和异常变形
Filler meta
Welding
Process
为合格。
Class Dia. Amps (A)Volts (V)(mm/min)
次涂装主要包插组对焊缝周围部分,以及
E7016
3.280~10021~2350~70
在施工过程中出现的损失处。由于此时罐体已经
SMAW E7018-1ゆ3.2100~14520~2
80~110
完成,需要进行密闭空间的除锈、喷漆工作,应
SMAW
ゆ4.0130~17022~2590~12
SMAW E7018-1Φ3.2100~~12521~2380~1
特别注意施工安全,并加强通风换气
4项目管理
3.2.4型钢组对
由于深水海洋工程橇块自身的特点,它的项
角钢与型钢焊接时,首先需要进行点焊,将目管理方式有以下儿个特点