海上平臺工藝管道建設(shè)應(yīng)注意的若干問題

摘 要：近幾年，為了保證平臺工藝的正常運行和相關(guān)工作人員的人身安全，必須要確保海上平臺工藝科學(xué)、合理、規(guī)范以及管道設(shè)計、施工、安裝和驗收的質(zhì)量。文章主要研究海上平臺工藝管道從開始設(shè)計到正常運行全過程中需要注意的各類事項，在保證經(jīng)濟發(fā)展的同時維護人員生命安全。

關(guān)鍵詞：海上平臺；管道；注意事項

1 海上平臺

這種島型桁架建筑物之所以稱為海上平臺，是因為其構(gòu)造高出海平面并且具有一定的水平臺面。一般分為浮式海上平臺和固定式海上平臺兩種，主要作為進行生產(chǎn)應(yīng)用，例如海底石油開采，以及實行其他相關(guān)活動的工程基本設(shè)施。

其中，浮式平臺是一種可遷移或者不可遷移的大型浮臺，主要為勘察、施工以及維修等需要更換工作地點的工作服務(wù)，現(xiàn)階段常見的可遷移平臺有用于淺水域的坐底式平臺，主要組成結(jié)構(gòu)包括工作甲板、浮箱、以及立柱；用于水深范圍較大、能控制升降的自升式平臺；用于深水域的半潛式平臺，主要組成結(jié)構(gòu)包括工作甲板、浮體結(jié)構(gòu)以及立柱；還有在普通船舶加裝作業(yè)平臺的鉆井船平臺。固定式海上平臺在整個使用期限之內(nèi)固定位置不變化，主要的結(jié)構(gòu)形式有承臺和不同材料制作的樁基組成的樁式平臺，盡管波浪水流的荷載少但是隨水深增長的造價非常高；在海底基石安放預(yù)制鋼制塔身體并用鋼索拉緊、適用于深海域的繃?yán)K式平臺；以及靠鋼筋混凝土制作的自身重量固定在海底堅固圖層上的重力式平臺，盡管其抗襲能力強但是受到結(jié)構(gòu)高度約束。

2 平臺管道建設(shè)

2.1 準(zhǔn)備資料

詳細(xì)準(zhǔn)確的基礎(chǔ)文件是海上平臺工藝管道建設(shè)正常實施的基礎(chǔ)，有利于管道建設(shè)后期的材料選擇、施工操作、管道安裝以及質(zhì)量驗收的正常進行[1]。一般規(guī)定海上平臺工藝管道在建設(shè)施工之前需要準(zhǔn)備科學(xué)先進的設(shè)計方案圖、各種設(shè)備資料，具體包括統(tǒng)一規(guī)范的管道儀表流程圖；各設(shè)備和儀表的基本資料，以及設(shè)備安裝圖和電器儀表的專業(yè)安裝操作；強弱電管線表；平臺結(jié)構(gòu)，具體包括總體結(jié)構(gòu)和其他布置；電纜托架的布置圖和部分電器的安裝圖；相應(yīng)配件的規(guī)格說明書；以及其他旋轉(zhuǎn)設(shè)備的性能說明資料等。

2.2 設(shè)計要求

工藝管道設(shè)計的基本要求是滿足整個管道系統(tǒng)的安全運行，因此需要從整體角度出發(fā)進行設(shè)計。設(shè)計過程中需要注意，為防止雜質(zhì)進入泵內(nèi)損害泵，需要在平臺的外輸泵入口處設(shè)計安裝過濾器；為防止泵運行過程突然中斷操作，導(dǎo)致液體回流沖蝕泵應(yīng)該注意設(shè)計安裝止回閥；為防止泵抽空損壞，應(yīng)該注意在混輸泵和外輸泵處設(shè)計安裝旁通管道、出口設(shè)置放空閥；為防止壓縮機的氣缸進入液體導(dǎo)致爆炸事故危及人員生命，應(yīng)該在壓縮機的入口處設(shè)計安裝氣液分離器。除此之外，還需要考慮壓縮機運行過程中產(chǎn)生的振動對管道的影響以及管道運行過程中熱脹冷縮的影響等問題。

2.3 驗收標(biāo)準(zhǔn)

海上平臺工藝建設(shè)的驗收需要滿足一定標(biāo)準(zhǔn)才能真正投入使用。這個標(biāo)準(zhǔn)包括管道建設(shè)滿足一定的安全性要求，即采購的設(shè)備與施工技術(shù)經(jīng)過專業(yè)鑒定后保證長期工作的同時，要求其生產(chǎn)時間、質(zhì)量、調(diào)控和設(shè)置以及操作、維修和管理簡單易行。其次要滿足先進性需求，即結(jié)合海底油田的實際情況，采用科學(xué)成熟的技術(shù)操作，包括一定程度的自動化操作和合理的計量方法，在滿足全球行業(yè)規(guī)定的同時保證原油、天然氣的穩(wěn)定性和利用率。第三需要滿足適應(yīng)性要求，簡而言之就是注意產(chǎn)量與含水率的變化，產(chǎn)品組成的變化以及運行過程中管道的溫度、壓力的變化。另外還需要考慮經(jīng)濟要求，在保證施工速度的同時，盡可能減少工程量和投資、運行以及操作的成本費用。除上述以外，還要注意環(huán)保問題，盡量減少油氣損耗，降低對周圍環(huán)境的破環(huán)，充分節(jié)約和利用能量。

3 注意事項

3.1 材料配件選擇

管道建設(shè)過程中需要根據(jù)管道一般規(guī)格說明以及管道管線選材規(guī)格說明進行合理的選材操作。而管道一般規(guī)格說明包括對管道的總要求，管線、材料的范圍與制造，以及管道的適用范圍等規(guī)定。管道管線的選擇重在根據(jù)實際項目情況確定國產(chǎn)還是進口，依據(jù)實際介質(zhì)的差異選擇具體管件管線的材質(zhì)。一般海上平臺用于開采石油的管道材料最好選擇質(zhì)量上等的無縫鋼管，以上等碳素鋼制造配套的管道配件，根據(jù)實際的管道壓力設(shè)計選擇不同管道輸送方式和型號。

3.2 安裝注意

3.2.1 員工要求。海上平臺管道建設(shè)過程中應(yīng)注意管道安裝作業(yè)的人員必須持證上崗，具備一定的安裝資格。其中焊工必須具備含焊接方式、位置、鋼種以及可焊接壁厚與直徑等考試項目，在有效期限內(nèi)的焊工合格證書。探傷工必須具備國家技術(shù)監(jiān)督部門頒發(fā)的無損檢測證書。除此之外，相關(guān)的工作人員必須具備一定的工作經(jīng)驗和相關(guān)權(quán)威部門頒布的資格證書。

3.2.2 安裝計劃。海上平臺的管道建設(shè)需要滿足組織和技術(shù)兩個方面的計劃要求，全面完整的技術(shù)操作是安裝的基礎(chǔ)，直接影響管道的安裝質(zhì)量，要使得管道的安裝和焊接質(zhì)量滿足國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，需要準(zhǔn)確按照以下計劃進行操作。首先需要根據(jù)實際情況確定安裝驗收的標(biāo)準(zhǔn)，焊接技術(shù)的驗收要求，管道材料、配件等原材料的驗收，以及氣密、水壓的試驗等。

3.2.3 安裝記錄。管道施工過程中需要對設(shè)計圖紙的審批，施工技術(shù)的檢測，管材、閥門、配件等原材料的驗收，焊接泄漏、氣密、水壓的試驗，相關(guān)工作人員的資格證書的檢查，以及竣工質(zhì)量的驗收檢驗等全程記錄，作為第三方檢驗的依據(jù)。

3.3 監(jiān)測事項

3.3.1 文件監(jiān)測。要確定設(shè)計方案是否符合相關(guān)法律規(guī)定和國家標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)方案確定后期施工過程中的監(jiān)測重點。要確定建設(shè)中的安裝計劃是否完整全面并操作準(zhǔn)確無誤，確保質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。審查上述中的全程記錄筆記，確定設(shè)計方案的實施情況、工程質(zhì)量情況以便于及時發(fā)現(xiàn)管道建設(shè)過程中潛在的問題。

3.3.2 質(zhì)量監(jiān)測。管道建設(shè)過程中的質(zhì)量監(jiān)測包括管道材料、閥門以及相關(guān)配件等原材料的質(zhì)量驗證，滿足焊接工作的焊接質(zhì)量和焊縫質(zhì)量驗證，以及安裝過程的質(zhì)量驗證。其中，要注意抽檢原材料的外觀尺寸和抗壓能力，確保符合設(shè)計要求。由專業(yè)合格的焊接工作人員按照規(guī)范的焊接程序進行焊接操作[2]，需要注意的是，焊接過程中對周圍環(huán)境的溫度、濕度、風(fēng)速、烘烤后的焊條保管以及焊件的放置位置有一定的要求。在檢查焊縫的表面尺寸和缺陷等外觀符合標(biāo)準(zhǔn)之后，還要采取射線、滲透等探傷方法檢測焊縫的內(nèi)部質(zhì)量，此過程中需要注意抽取具有代表性的焊縫，按照比例對不同配件的焊縫進行全面檢驗。另外，安裝質(zhì)量需要符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

3.3.3 整體流程監(jiān)測。建設(shè)海上平臺的整個工藝流程的檢查需要滿足設(shè)計方案的要求，包括管道的連接，計量儀器的安裝位置以及管內(nèi)介質(zhì)的流向等。主要通過嚴(yán)密、強度試驗檢驗整體質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn)，該試驗過程需要注意電表的精度、量程、數(shù)量以及變化事項。

4 后期防腐注意

海上平臺的管道建設(shè)要注意后期的防腐操作，利用超聲波測厚儀、超聲導(dǎo)波等檢測方法確定管線的外部裸管、保溫層，內(nèi)部微生物、沉積物、電偶等化學(xué)和物理腐蝕程度[3]，估計剩余壽命，制定應(yīng)對措施。

5 結(jié)束語

海上平臺工藝管道的建設(shè)關(guān)系到海上作業(yè)操作人員的人身安全和國民經(jīng)濟的發(fā)展，為保證后期的生產(chǎn)能高效穩(wěn)定的運行，必須要注意管道建設(shè)全過程中涉及到的設(shè)計、施工、安裝、檢測、驗收、防腐以及維修等事項，為海上平臺安全操作提供質(zhì)量保障。

參考文獻

[l]朱海山.海上生產(chǎn)平臺管道系統(tǒng)設(shè)計和安裝的推薦作法[J].海洋石油研究中心開發(fā)設(shè)計院，2001.

[2]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).GB5O236-97.現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)金屬管道焊接工程施工及驗收規(guī)范[S].2001.

[3]蔣波，杜翠薇，李曉剛，等.典型微生物腐蝕的研究進展[J].石油化工腐蝕與防護，2008，25（1-3）.