單點(diǎn)系泊原油接卸設(shè)施工程開發(fā)

1、單點(diǎn)系泊原油接卸設(shè)施工程開發(fā)垃1娜賽c上l叼日鉚錳一,一單點(diǎn)系泊原油接卸設(shè)施工程開發(fā)TE一,前言(1水上出率工程:一螋!嘎話乾,單點(diǎn)系泊工程是當(dāng)前近海石油早期開采的主要工程,同時(shí)也用以海上原油接卸儲(chǔ)運(yùn)工程.海洋工程屬當(dāng)代十太高科技領(lǐng)域,我公司為了更好地謀求自身的發(fā)展和完成國(guó)家賦予造船業(yè)的使命,遲早都要開發(fā)這一領(lǐng)域.93年7月,我公司終于抓住了一次機(jī)遇.中國(guó)石化茂名石油化工公司要在茂名水東港地區(qū)興建單點(diǎn)系泊原油接卸設(shè)施工程他們與我公司進(jìn)行了友好洽談,簽訂了該工程的施工設(shè)計(jì)與建造合同.該工程是全國(guó)最大的海上原油接卸儲(chǔ)運(yùn)工程,由于我們第一次承接近海工程;為了確保工程的順利完成,故提出開發(fā)該工程的設(shè)計(jì)

2、與工藝技術(shù)的科技立項(xiàng);經(jīng)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及公司技術(shù)部的批準(zhǔn),列入93年度及94年度的科技開發(fā)項(xiàng)目.經(jīng)過我們及壓力容器科的努力,克服了在設(shè)計(jì)與建造中的種種困難,終于在94年5月中旬勝利完工,交付業(yè)主海底安裝使用,得到業(yè)主的好評(píng);為公司樹立了庭好的形象,并取得了可喜的經(jīng)濟(jì)效益;為今后我公司承接海洋工程積累了經(jīng)驗(yàn),鍛煉了人材.二,單點(diǎn)系泊原油接卸儲(chǔ)運(yùn)工程簡(jiǎn)介L(zhǎng)該系統(tǒng)工程的組成茂名水東港的單點(diǎn)系泊原油接卸儲(chǔ)運(yùn)工程,主要是為了解決茂名石化公司進(jìn)口原油的接卸儲(chǔ)運(yùn)任務(wù).該系統(tǒng)工程可分為三大部分,詳見圖1.22用于從中親譬地區(qū)運(yùn)來(lái)的原油儲(chǔ)集.(2)系泊工程集與油管敷設(shè)工程;它包括浮筒工程和錨樁工程.(3)原油接卸設(shè)麓

3、工程:它包括管匯,管匯基盤及基盤樁等部分.圈1革點(diǎn)暮泊辱上原油接卸儲(chǔ)運(yùn)原理田2.該系統(tǒng)工程的工作原理單點(diǎn)系泊海上原油接卸儲(chǔ)運(yùn)的工作原理詳見圖l.原油接卸設(shè)施的管忙端接口有一根軟管與水上油庫(kù)(28萬(wàn)噸油輪)相接;接卸設(shè)施中的管匯另一端接口則與敷設(shè)在海底的輸油管道連接;儲(chǔ)油庫(kù)的原油經(jīng)軟管流到接卸設(shè)施內(nèi),原油流經(jīng)管忙中的球閩及止回閩進(jìn)入海底管道,輸送到岸上去.在應(yīng)急狀態(tài)之下,可以控制接卸設(shè)麓上的球閩把油流關(guān)閉.三,工程范圍及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),o斗璺.蔚承接的工程有兩大部分,一是原油孥設(shè)麓工程,二是親泊工程中的錨樁工程.l-驤油接卸設(shè)施工程如前所述,原油接卸設(shè)麓工程由管匯及其基盤和基盤樁等三部分組成,管匯安

4、裝在管匯基盤上;管匯基盤的四角設(shè)置基樁套管法蘭;基盤樁穿過該套管法蘭打入海底,把管匯基盤牢牢地固定在海底.(1)管匯基盤的主尺度長(zhǎng):5,76m寬:3,865m高1,050m(2)基盤樁主尺度長(zhǎng):15,OOm直徑:eli57×25(3)管匯管匯工程我公司承擔(dān)的工作為:設(shè)計(jì)制造管匯端法蘭管匯配件組裝及其與基盤安裝(4)錨樁主尺度長(zhǎng):14.60m直徑:1180×40四,本工程的設(shè)計(jì),建造的技術(shù)要求1.使用的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)(1)使用鋼材要求滿足:美國(guó)鋼材試驗(yàn)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASTM日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)IsG3106(2)焊接與試驗(yàn)要求滿足美國(guó)焊接學(xué)會(huì)AWSD1.1鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范美國(guó)石油學(xué)會(huì)APIspe

5、c.2x海上結(jié)構(gòu)超聲波撂傷推薦作法及超聲波撂臨人員資培審查指南美屠石油學(xué)會(huì)APIspe2B制作結(jié)構(gòu)銅管技術(shù)規(guī)格z.該工程人COS船級(jí)及DnV船級(jí),故必須滿足我國(guó)海上固定式平臺(tái)人級(jí)與建造規(guī)范及DnV規(guī)范.五,開發(fā)本工程遇到的困難及其對(duì)策.1.一無(wú)蹙輯,二無(wú)技術(shù)儲(chǔ)備由于我公哥從未建造近簿工程,不僅無(wú)技術(shù)資料參考;而且該工程必要的標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范亦要我們?nèi)ナ占瘡V州地區(qū)雖然有兄弟廠曾經(jīng)建造過單點(diǎn)系泊樁腿工程,但因技術(shù)保密.而無(wú)法得到有關(guān)資料;同時(shí)又由于開工期迫在跟前,設(shè)計(jì),生產(chǎn)準(zhǔn)備周期僅有二個(gè)月,迫使我們邊收集資料邊學(xué)習(xí)規(guī)范,標(biāo)準(zhǔn),邊進(jìn)行旋工設(shè)計(jì);課題組的同志發(fā)揮了集體的智慧,對(duì)有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及該工程的規(guī)格書

6、,展開了多次的研討.弄清了問題,吃透了要求,我們高度重視資料的收集及消化,為我們開展設(shè)計(jì)及施工配合打下了良好基礎(chǔ).?2.解決該工程鋼材代用難題本工程鋼結(jié)構(gòu)重量約130多噸,規(guī)格書要求鋼板必須是美國(guó)ASTMA131CrD級(jí)鋼板,而型材要求是日本的HsSM41B級(jí)錒材;鋼材數(shù)量雖然只有100多噸,但其種類和規(guī)格多達(dá)l1種;要在一,二個(gè)月內(nèi)從國(guó)外進(jìn)口是不可能的;因此在設(shè)計(jì)臺(tái)同中對(duì)材質(zhì)要求的條款中加上一條.可甩相當(dāng)級(jí)別的國(guó)產(chǎn)船用結(jié)構(gòu)銅代替,這為我們對(duì)該工程的麓工設(shè)計(jì)及鋼板訂購(gòu)取得了主動(dòng).但是,如何代用又是設(shè)計(jì)中碰到的另.莓一一難題,關(guān)鍵的問題是國(guó)產(chǎn)船甩鋼呷蕾l2珥的鋼板,無(wú)D級(jí)板供應(yīng)l又由于要成本控制

7、故我們希望降低該工程的鋼材使甩級(jí)鄹,我們根據(jù)茂名水表港地區(qū)海域的溫度不可能出現(xiàn)小于O,認(rèn)為降慨材最要求是有可能的,我們壹海生嗣定式平臺(tái)入對(duì)與建造規(guī)范”,平臺(tái)鋼材級(jí)別的選23用取決于設(shè)計(jì)溫度及構(gòu)件種類:T設(shè)計(jì)=T平均一5式中:T設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)溫度T平均為工程所在地十年一遇的最低溫度.我們認(rèn)為茂名水東港單點(diǎn)系泊工程的設(shè)計(jì)溫度可取:.T設(shè)計(jì)0另外,我們又分析了本工程的構(gòu)件性質(zhì),對(duì)照”CCS固定式平臺(tái)”規(guī)范,§7.5對(duì)構(gòu)件的劃分,本工程只有重要構(gòu)件和一般梅件(無(wú)關(guān)鍵構(gòu)件).故查表l.表1柳件厚度(ram】最小設(shè)計(jì)溫室iz下12<Ei9i9<tZ525<t

8、3535<t50Tt*0BDEEEO>Tt”一10DEE一Io>T-一20EEE10>T*-30EAT*廿0BBBDE0>Tt*一iODDDEEl0>T一20DEEEE一l0>T&*?30EEET斟OAAABB0>Tt一iOBBBDEl0>Tt*20BDDEE一l0>T*一30DDEEE得出,只要使用的鋼板35mm,則選用船用”B級(jí)鋼是能滿足規(guī)范要求的,經(jīng)過我們與業(yè)主,船檢與渤海設(shè)計(jì)院多次協(xié)商終于取得了他們認(rèn)可,使本工程的設(shè)計(jì)與建造得到煨刺

9、進(jìn)行,同時(shí)也降低了設(shè)計(jì)成本.3.構(gòu)件設(shè)計(jì)改革與創(chuàng)新(1)管匯基盤滑塊(卡碼)設(shè)計(jì)斜新管匯基盤結(jié)構(gòu)由上,下基盤組成,兩者之間用滑塊(卡碼)連接,渤海設(shè)計(jì)院把它設(shè)計(jì)為形狀復(fù)雜,機(jī)加工工作量炎而難的鞍馬形鍛件,我1n向業(yè)主提出修改設(shè)計(jì)的建議,最后得到瀚悔設(shè)計(jì)院的同意,并表示贊賞.滑塊(卡碼)修改前后的情況24見圖2.圖z婿塊(卡碼)外形田從圖2可知修改后的滑塊僅是一塊由40ram厚刨成的L40×40×16的一根型材,它不僅降低了建造成本,確保了工程進(jìn)度,而且通過這次修改使業(yè)主和渤海設(shè)計(jì)對(duì)我公司的設(shè)計(jì)質(zhì)量更加信賴和滿意.(2)把管匯基盤”H型鋼改為鋼板組合件管匯基盤主框架渤海設(shè)計(jì)院

10、設(shè)計(jì)為“H”型材所組成,且用”B級(jí)鋼型材,唯有國(guó)外才能生產(chǎn).我們根據(jù)我公司訂貨可能和制造水平,不被技術(shù)設(shè)計(jì)所限制,把它改為鋼板組合框架,并在焊接變形上加于控制而達(dá)到精度要求,解決了基盤架的設(shè)計(jì)與建造問題(3)完成了管匯端法蘭的設(shè)計(jì)該工程管匯主管線終端,需設(shè)計(jì)一對(duì)端法蘭,該法蘭的設(shè)計(jì)與制造決定原漕接卸設(shè)施能否進(jìn)行試壓,并直接影響工程能否完工.該法蘭直徑為1108mm,重量達(dá)1.2噸我們從來(lái)設(shè)計(jì)過如此大的法蘭,而且此法蘭還不是普通法蘭,它必須按美國(guó)石油學(xué)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì),必須達(dá)到AFI一300級(jí)別.經(jīng)過反復(fù)翻閱有關(guān)資料,克服重重困難終于完成了設(shè)計(jì)任務(wù),確保了工程的試驗(yàn)和竣工.4.闖過了工藝設(shè)計(jì)難關(guān)

11、海洋工程的制造技術(shù)要求比造船高.我們?yōu)榱耸贡竟こ痰慕ㄔ炷軡M足規(guī)格書和有關(guān)規(guī)范的要求,敵特別注意做好如下工作:(1)狠抓鋼材爐批號(hào)登記跟蹤工作;(2)詳細(xì)編制零件加工,裝焊工藝要求及其制作流程圖詳見匱3;(3)制定零,都件加工和安裝的精度控制要求.上,下基盤自由邊打磨矯平組裝矯正爐清自1lr組裝批基盤證尺飼除軋邊盈:IH并號(hào)寸料一號(hào)耐董l蔓圈有登一錨樁線銅他一一_.檢罡對(duì)編辯上打記精正組基上碼作對(duì)盤基有線標(biāo)喜詁裝安控法蘭與于L裝縮螺.插爵圖3阜點(diǎn)景僧瓣上愿袖援卸設(shè)麓工程工藝椎翟雷5.順利地通過了本工程的焊接工藝焊接質(zhì)保系統(tǒng)十分健全,質(zhì)量控制積景了焊接是近海工程的難關(guān),焊接質(zhì)量檢可靠的經(jīng)驗(yàn),故對(duì)本

12、工程所編制的焊接工驗(yàn)十分嚴(yán)格,無(wú)撮探傷范圍遠(yuǎn)比造船大.例程,腰利地通過船檢(CCS及DNV)及業(yè)如對(duì)本工程管匯基樁及錨樁的環(huán)形焊縫要主的認(rèn)可,求i00的x射線探傷,其縱焊縫要不過我們要指出的是本工程的焊接和i00超聲波探傷,即使是角焊縫也得焊接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是美國(guó)的AWSD2.1,故我IO0%的磁扮探傷.好在我公司壓力容器譯公司還傲了一批焊接工藝評(píng)定試驗(yàn),編寫已取得一類壓力容器和美國(guó)ASME證書,了焊接工藝評(píng)定報(bào)告,提交業(yè)主和船檢認(rèn)25可,保證了本工程的順利建造.六開發(fā)單點(diǎn)系泊原油接卸工程所取得的成績(jī)1.為公司創(chuàng)造了可現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)效益本工程的業(yè)主是石化公司,經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚,企業(yè)效益好,他們對(duì)該工程的態(tài)度是

13、造價(jià)寧可高些,但要力求質(zhì)量好和安全可靠性高,故本工程單價(jià)好.我們通過本工程的開發(fā)建造,為我公司創(chuàng)了利潤(rùn),取得了較顯著的經(jīng)濟(jì)效益.2.設(shè)計(jì)與建造本工程的社會(huì)效益如前所述,本工程是我國(guó)最大的海上原油接卸儲(chǔ)運(yùn)工程,它的建成將緩解兩廣,貴州,四川及海南等省的能源緊缺起重大作用.此外,它將直接為茂名石化公司的發(fā)展起決定作用.該公司每年進(jìn)口原油750萬(wàn)噸.單點(diǎn)系泊原油接卸工程的建成使該公司每年節(jié)約運(yùn)費(fèi)3750萬(wàn)美元(詳見工人日?qǐng)?bào)1994年7月8日)3.為今后承接近海工程的設(shè)計(jì)建造積累了經(jīng)驗(yàn)我們通過本工程的開發(fā)建造.雖然所承擔(dān)的工程不算大,但也積累了一些可貴的經(jīng)驗(yàn).我們認(rèn)為,我們所編制如下文件和資料,可為我

14、公司今后承接近海工程的設(shè)計(jì),建造參考.(1)管匯基盤及錨樁建造技術(shù)要求GZT一002007:(2)焊接工藝規(guī)程GzT一002-012;(3)單點(diǎn)系泊原油接卸管匯基盤鋼材代用資料;(4)奉譚題結(jié)題報(bào)告.4.提高了設(shè)計(jì)人員的素質(zhì),鍛煉了人才七,對(duì)本工程立項(xiàng)開發(fā)的體會(huì)(1)本工程能順利地進(jìn)行設(shè)計(jì)和建造26并能取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,這跟開展科技立項(xiàng)分不開的.-通過科技立項(xiàng),人員易調(diào)動(dòng),經(jīng)費(fèi)有落實(shí),括動(dòng)易開展,上下能重視.總的一句話是能調(diào)動(dòng)科技人員的積極性,去完成新產(chǎn)品開發(fā),為企業(yè)剖效益.故我們希望各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)能繼續(xù)重執(zhí)科技開發(fā)的投入,更多地發(fā)動(dòng)和支持科技人員開展科技立項(xiàng)工作.(2)在本工程開發(fā)過程中,我們被迫接受了一些設(shè)計(jì)與建造合同以外的項(xiàng)目.例如建造合同原規(guī)定管匯由業(yè)主提供(用舊的).運(yùn)來(lái)我公司.我們負(fù)責(zé)安裝在基盤上試壓,但他們運(yùn)來(lái)的僅是管匯的配件(彎頭管線,J求閥等),甚至有的管線還要我們加工制作,使工程的難度加大.再如管匯端法蘭的設(shè)計(jì)與建造,原設(shè)計(jì)與建造合同均無(wú)此項(xiàng),但該法蘭直接影響本工程能否進(jìn)行試壓試驗(yàn)和完工,迫使我們非搞不可.雖然公司作加帳處理,無(wú)疑為公司取得更