FPSO電氣間一體化建造推薦做法

杜子榮，朱 烽，楊 勝，尹寶瑞，尚繼飛

(1.海洋石油工程(青島)有限公司，山東 青島 266520；2. 山東海洋工程裝備研究院有限公司，山東 青島 266520)

1 依托項目背景

海油工程在2015年簽訂了巴西項目合同。該項目涉及兩條30萬t級FPSO的部分設計、部分上部模塊的建造、所有集成與調試、運輸及交付等工作。巴西項目是海油工程首次進入南美洲市場，將有效提升公司在巴西市場的知名度，有助于公司進一步了解和熟悉巴西市場，增強國際競爭力。本文以P70-FPSO為例，依托電氣間M13模塊展開一體化建造技術研究，希望從技術及施工管理上進一步整合建造場地預制資源，降低項目建造成本，縮短建造工期，提供公司模塊建造整體競爭力。

傳統海洋工程項目多采用分片預制，分片總裝的建造工藝，預制階段多專業交叉作業少，這種建造工藝的有以下缺點：

(1)長時間占用模塊總裝場地，建造成本增加；

(2)層間拉筋，墻皮等結構需要在總裝時散裝，人力投入大，危險系數高，高空作業難度增加，且占用很多吊機資源；

(3)大部分的管支架，電議支架，管線，電纜，舾裝件等都需要在結構總裝完成后進行，勢必增加后期總裝壓力，人力投入大，增加總裝時間；

(4)后期補漆工作量大，且高空作業存在安全隱患。

2 目的及意義

本項目研究的FPSO電氣間一體化建造技術，解決了傳統項目的諸多不足，為類似項目的建造提供重要的技術支持，其主要目的和意義體現在以下幾個方面：

(1)掌握并廣泛應用FPSO模塊一體化建造技術，服務并推廣至其他采油模塊及生活樓項目，提高建造和噴涂效率，減少總裝時間，節約項目成本，為以后類似項目提供參考依據；

(2)通過對一體化建造技術的研究，可提高建造效率；

(3)通過對分段預制技術的研究，可提高噴涂效率，減少總裝時間，節約項目成本；

(4)通過對分段吊裝技術的研究，可減少高空組對的時間，減少總裝的工作量。

3 研究內容及關鍵技術

(1)甲板片一體化預制技術研究：包括預制的技術要求，尺寸控制，墊墩布置，施工步驟，各專業一體化清單等；

(2)甲板片運輸技術研究和相關計算；

(3)甲板片吊裝技術研究和相關計算；

(4)模塊整體SPMT運輸技術研究。

4 實施方案和步驟

本工藝是通過以下流程實現的：

4.1 甲板片預制

巴西P70-FPSO M13模塊甲板片分為5層，分別為L1、L2、 L3、 L4、 L5，均采用正造方法預制，尺寸控制如圖1所示。水平片在預制過程中，可以將不影響運輸的部分擋水扁鐵、地漏、電纜托架、管支架、燈支架等安裝在結構片上。

圖1 甲板片預制典型尺寸控制圖

4.2 電氣間甲板片“一體化”預制

(1)涂裝前一體化。預制完成L1甲板片后安裝L1與L2甲板片之間的拉筋、立柱、部分墻皮(含保溫釘)等附件，并進行焊接固定。同時需要核實房間內電氣盤柜及設備的到貨時間，對于無法及時到貨的盤柜和設備，要預留后期安裝通道。依據涂裝前一體化清單，甲板片以下，除影響運輸的電纜托架、管支架等構件外，其他的均可安裝。車間內一體化見圖2。

圖2 涂裝前一體化作業

(2)車間涂裝，如圖3所示。有必要對風管、吊架、地漏等鍍鋅附件進行保護后再進行噴涂，以免造成大面積鍍鋅涂層破壞。

圖3 甲板片車間涂裝

(3)涂裝后一體化。該階段指的是甲板片涂裝后，總裝吊裝前的階段。此時，甲板片已經運輸到指定位置，依據涂裝后各專業一體化清單，確定安裝甲板片下方運輸區域的托架和支架；并根據模塊電氣、儀表和管線的到貨情況，在吊裝前安裝盤柜、設備、燈具、管線，進一步減少模塊總裝期間的高空作業，見圖4、5。

圖4 涂裝后的甲板片

圖5 安裝房間內盤柜

4.3 甲板片運輸及吊裝

根據甲板片吊裝方案，安裝吊點及臨時加強構件，將甲板片吊裝至指定位置進行模塊總裝。方案編制之前，結合3D模型及涂裝前后的一體化清單，準確的提取重量重心，基本信息見表1。在吊裝作業之前，分別實地查看涂裝前后的一體化效果，對于各種原因無法安裝就位的桿件，及時的在3D模型中進行刪除，重新評估甲板片的重量及重心，來確定吊裝方案是否需要根據現場實際進行調整。同時，需要查看吊裝作業場地是否平整，吊裝空間是否足夠，空氣能見度及風速是否滿足吊裝要求。吊機站位見圖6。

表1 典型甲板片重量信息表

圖6 甲板片吊裝吊機站位圖

場地內所有甲板片的倒運，均采用SPMT小車。相比傳統的運輸方式，SPMT承載能力和安全系數更高，可解決海工場地結構物運輸的瓶頸，為場內運輸提供更多的解決方案。依據方案要求，場地倒運路徑需滿足基本運輸要求，運前一周對道路重新檢查，確保路面無尖銳突起，根據檢查結果對個別路段覆蓋鋼板。路面各向坡度不大于2%，地面承載能力大于5t/m2；設計最大風速15 m/s,作業最大風速12 m/s；運輸過程中，模塊需用鏈條進行捆綁，并在墊墩接觸面上墊放膠合板；經校核，最小穩性角為38.4°，大于8°，滿足要求。SPMT小車布置圖及計算結果輸出表見圖7和表2。

圖7 SPMT小車布置圖

表2 SPMT小車運輸計算輸出表

5 結論及推廣的意義

依托項目為FPSO電氣間模塊，共五層甲板，設計總重為1600t。陸地建造階段采用分段預制、分段噴涂、分段吊裝的建造工藝，分涂裝前一體化、涂裝后一體化兩個大的階段。一體化建造方案編制方，需借助技術資料和三維模型，知悉涂裝前后需要的安裝地漏、欄桿、管支架、管線、托架支架、托架、燈底座、馬腳、護管、保溫釘和固定角鋼等，編制不同階段各專業的一體化清單。項目管理方，根據一體化建造方案，合理有序的安排生產，并關注關鍵設備的到貨信息，如到貨滯后需及時反饋給技術人員評估影響。整個項目生產的流程圖如圖8。

圖8 整個項目生產的流程圖

模塊一體化建造工藝與傳統的建造工藝比較，可以充分利用場地資源，提高施工效率，減少項目總裝時間，節約項目成本和建造工期，并極大的減少高空作業的風險，為同類結構的制造施工提供參考，可帶來可觀的產業化推廣效益。

(本文文獻格式：杜子榮，朱烽，楊勝，等.FPSO電氣間一體化建造推薦做法[J].山東化工,2018,47(7):94-98.)