海上固定平台模块钻机设计建造安装试验各环节质量控制

蔡卫明 吴新胜

摘要：海上固定平台模块钻机坐落在生产平台导管架的顶层甲板上，作为从事海上石油资源生产井开发投资相对较小，经济回报率高的石油钻井装置，同时具有建井周期短，作业时效高的特点。

关键词：模块钻机分类组成质量控制

中图分类号：TE5文献标识码：A文章编号：1672-3791(2012)02(a)-0115-02

1海上固定平台模块钻机的分类与组成

海上固定平台模块钻机按照其动力、海水、生活等支持形式分为自持式模块钻机和联合式模块钻机两大类，目前中海海域的模块钻机主要以联合式为主，墨西哥湾的模块钻机主要以自持式为主。海上固定平台模块钻机按照钻井绞车的功率分为2000hp／3000hp／4000hP／6000hp钻机。海上固定平台模块钻机至少应有以下模块组成：钻井支持模块DSM，钻井设备模块DES(A)+DES(B)；动力模块PM；生活模块LQ；散装罐模块P-TANK；固井模块CEM。

2典型的海上固定平台模块钻机的总体布置

3海上固定平台模块钻机设计环节的质量控制

海上固定平台模块钻机的设计在前期设计的基础上还应包括基本设计、详细设计、加工设计三个环节。

(1)基本设计、详细设计在应满足《海上固定平台安全规则》的基础上还应遵循以下国内标准规范。

①GB3836.1爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求。

②GB／T8423石油钻采设备及专用管材词汇。

③GB50370气体灭火系统设计规范。

④SY／T10030海上固定平台规划、设计和建造的推荐作法工作应力设计法。

⑤SY／T10041石油设施电气设备安装一级一类和二类区域划分的推荐方法。

⑥中国船级社颁布的钻井装置发证指南。

(2)基本设计全过程至少应进行以下节点的审查分析会。

①中间技术审查会。

②最终技术审查会。

③最终工艺流程图的危险与可操作性分析会。

(3)基本设计及详细设计图纸、规格书等技术文件均应由国际认可的权威机构审核并批准。

(4)加工设计的图纸文件应得到权威审批机构现场代表的审核并签发。

4海上固定平台模块钻机建造环节的质量控制

建造承包商至少应提交以下开工证明文件及相关程序文件供业主指定的船级社审核批准：权威机构认可的承包单位资格证书及相关报告；特殊工种(无损探伤人员、焊工)人员资格证书和设备证书；质量保证手册和安全手册；质量保证和检验实施计划；钢结构建造程序；钢结构检验程序；钢结构焊接与焊接返修程序；焊接程序试验报告和焊工记录；钢材出厂证书和材料跟踪检验程序；无损探伤程序和NDT图纸；涂装和阴极保护施工程序；热处理程序；焊接材料储藏和适用程序；重量控制程序；其他型式连接的安装程序及检验程序

5海上固定平台模块钻机材料、设备采办入库环节的质量控制

现场监理工程师应对施工方所采购的材料、设备等根据相关法规、技术规格书、设备分级表及材料采购单等的相关要求进行检查验收。主要包括：结构钢板、型钢；各种管材；焊接材料；油漆材料；机械设备；电仪讯设备。

6钢材预处理环节的质量控制

现场监理工程师应根据涂装规格书及认可的涂装和阳极保护施工程序，对钢材表面的预处理及喷涂车间底漆进行跟踪检验，对预处理表面及涂层厚度和涂层表面质量进行验收。

7海上固定平台模块钻机建造过程的质量控制

海上固定平台模块钻机建造过程中的质量控制至少应包括以下方面。

(1)钢结构制造环节的质量控制。

①所有钢结构材料验收；依据设计采购清单及技术规格书的要求应对现场实物进行外观检验，并逐一核对材料质量证明书。

②下料检验：对于模块钻机结构的主要受力杆件、主要节点板，吊耳板以及用于钻机滑移轨道梁钢板等重要部件的材料，如钢板、焊接H型钢和卷管用钢板、大干或等于H300 300横截面型钢用钢板等材料，应保持可追踪性的质量记录，并在其部件适当的位置上有明显的标识；对下料尺寸依据单件图进行控制。

③焊接组对检验：应对结构构件焊接收缩补偿量的尺寸控制，检查焊接坡口是否满足设计图纸及WPS的要求，对杆件与设计图纸进行核对，整体尺寸校核；

④结构焊接工艺过程控制：根据WPS的要求，应对焊接过程进行跟踪检查。

⑤焊接外观检验：检查结构焊缝是否有不允许存在的缺陷，应对结构完整性进行核查和整体尺寸校核。

⑥无损检测监督：对结构焊缝NDT进行现场监督或对NDT检验结果进行抽检。

(2)涂装环节的质量控制。

①涂装材料的控制：应保证其符合合同和设计规格书的要求。

②工件表面預处理的控制：在油漆施工前，监理工程师应对工件表面的预处理情况进行检查，以使施工方保证其符合涂装工艺的要求。

③涂装过程的控制：监理工程师根据涂装工艺，严格控制施工方在合适的天气(温度、湿度)状况下，按照规定的程序进行涂装作业，保证涂装质量。

④涂装外观检验：涂装作业完成后，监理工程师应对涂层的外观质量和涂层漆膜厚度进行检验，结果应达到相关的质量要求。

(3)舾装环节的质量控制。

①材料验收：应依据设计采购清单及技术规格书的要求对现场实物进行外观检验、核对材料质量证明书。

②预埋件的安装检验：根据设计图纸的要求对档水扁铁、舾装板安装的上下卡槽、吊挂件、支撑件、固定保稳钉、门框及门楣等进行安装后验收。

③防火及保温绝缘层的安装检验：检查防火和保温绝缘层材料安装的结构与部位等是否符合设计的相关要求；注意对于双层绝缘材料的接口部位要避免重合，错开量的要求满足规格书及图纸要求；检查保温绝缘层的延长带长度是否满足设计图纸的要求；检查每个保温钉端部是否已扣紧压盖，并对伸出压盖以外的保温钉进行折弯。

④房间门安装检验：核对门防火等级的正确性；核对门框等预埋件的安装；检查门框的焊接质量。

⑤复合岩棉板的安装检验：检验复合岩棉板底槽、顶槽的安装定位位置；检验复合岩棉板顶槽支架及天花板吊挂件的安装状况，顶槽及吊挂件与舱室净高的要求是否满足图纸要求，且复合岩棉板安装的顶槽与底槽在同一垂直平面内，吊挂件的间距及与甲板下侧的电缆、管道的布置是否协调；检验复合岩棉板安装的底槽、顶槽及吊挂件的点焊部位是否可靠、牢固。

⑥舾装板／天花板的安装：检查复合岩棉板壁板和／或天花板的安装是否按排板图和安装节点图进行施工；检查复合岩棉板围壁板安装时，对遇到门、开孔及安装其它壁挂设备、防火风闸、进出风口、穿舱件、电缆、管道等，进行现场开孔及外观处置的质量应准确、美观和与支撑件加强状态符合牢固的要求；检查复合岩棉天花板的安装时，对遇到天花板上的灯具、布风器、通

风棚、喷淋头、喇叭、探头、检查活门、通风管等，进行现场开孔及外观处置的质量应准确、美观和与支撑件加强状态符合牢固的要求；同时应检查舾裝板的踢脚板及相关的嵌条等装饰件的安装。

⑦敷设甲板敷料的检验：主要指对不易着火型甲板敷料的敷设检验；施工前，应检查甲板的清理清洁工作；检验施工工艺应严格按照甲板敷料的生产厂家的产品使用说明书要求执行；敷料施工后的地面不应有裂缝，脱层笔缺陷。同时应进行平整度的检验。

(4)配管施工环节的质量控制。

①材料验收：应依据详细设计采购清单及技术规格书的要求对管材及管件材料现场实物进行外观检验、核对材料质量证明书。

②管材的下料及尺寸控制：对于高压管道等重要部件的材料，如高压管道(设计压力为3000PSi及其以上)用钢管等材料，应保持可追踪性的质量记录，并在其部件适当的位置上有明显的标识；对下料尺寸依据单件图进行控制。

③配管的组对控制：根据图纸、技术规格书及WPS的相关要求，对坡口及坡口两端的准备情况、坡口间隙、坡口角度、内外壁错边、直线度、不同壁厚两管段的过渡及法兰螺栓口的对中等进行控制。

④配管的焊接工艺过程控制：‘根据WPS的要求，应对焊接过程进行跟踪检查。

⑤焊接后外观检验：对表面焊缝及邻近金属进行外观检验；焊后尺寸精度确认。

⑥系统的密性和效能试验：根据试压图纸对密性实验进行过程控制；记录实验压力、时间、环境温度等相关数据；密性实验后对管线进行冲洗、吹扫、恢复。

(5)电仪讯施工环节的质量控制。

包括：预埋件、马脚、电缆支吊架的安装检验；电缆布线检验；电缆绝缘电阻测试检验；中高压电缆耐压实验；电器设备、接线箱的接地检验；电缆过墙件安装检验；电缆过墙防火堵料密封检验；电路通路试验和检验；系统效能试验等。

(6)设备安装、调试环节的质量控制。

模块钻机设备主要包括柴油发电机、高压泥浆系统、水泥系统、固控系统、低压泥浆系统、空压机系统、供热系统、提升／旋转系统、井架系统、滑移系统、井控系统、p-TANK、HVAC系统、电气设备、火气系统、钻井仪表、通讯系统设备、安全设备、井口工具及机修间设备：应对上述设备进行以下检验与试验：设备安装检验；设备冷热绝缘测量检验；设备效能试验等。

结束语

只有加强海上固定平台模块钻机在设计、建造、安装试验各环节的质量控制才能确保其建造质量与规范标准及设计规格书的完整统一。