FPSO电气间一体化建造推荐做法

杜子荣，朱 烽，杨 胜，尹宝瑞，尚继飞

(1.海洋石油工程(青岛)有限公司，山东 青岛 266520；2. 山东海洋工程装备研究院有限公司，山东 青岛 266520)

1 依托项目背景

海油工程在2015年签订了巴西项目合同。该项目涉及两条30万t级FPSO的部分设计、部分上部模块的建造、所有集成与调试、运输及交付等工作。巴西项目是海油工程首次进入南美洲市场，将有效提升公司在巴西市场的知名度，有助于公司进一步了解和熟悉巴西市场，增强国际竞争力。本文以P70-FPSO为例，依托电气间M13模块展开一体化建造技术研究，希望从技术及施工管理上进一步整合建造场地预制资源，降低项目建造成本，缩短建造工期，提供公司模块建造整体竞争力。

传统海洋工程项目多采用分片预制，分片总装的建造工艺，预制阶段多专业交叉作业少，这种建造工艺的有以下缺点：

(1)长时间占用模块总装场地，建造成本增加；

(2)层间拉筋，墙皮等结构需要在总装时散装，人力投入大，危险系数高，高空作业难度增加，且占用很多吊机资源；

(3)大部分的管支架，电议支架，管线，电缆，舾装件等都需要在结构总装完成后进行，势必增加后期总装压力，人力投入大，增加总装时间；

(4)后期补漆工作量大，且高空作业存在安全隐患。

2 目的及意义

本项目研究的FPSO电气间一体化建造技术，解决了传统项目的诸多不足，为类似项目的建造提供重要的技术支持，其主要目的和意义体现在以下几个方面：

(1)掌握并广泛应用FPSO模块一体化建造技术，服务并推广至其他采油模块及生活楼项目，提高建造和喷涂效率，减少总装时间，节约项目成本，为以后类似项目提供参考依据；

(2)通过对一体化建造技术的研究，可提高建造效率；

(3)通过对分段预制技术的研究，可提高喷涂效率，减少总装时间，节约项目成本；

(4)通过对分段吊装技术的研究，可减少高空组对的时间，减少总装的工作量。

3 研究内容及关键技术

(1)甲板片一体化预制技术研究：包括预制的技术要求，尺寸控制，垫墩布置，施工步骤，各专业一体化清单等；

(2)甲板片运输技术研究和相关计算；

(3)甲板片吊装技术研究和相关计算；

(4)模块整体SPMT运输技术研究。

4 实施方案和步骤

本工艺是通过以下流程实现的：

4.1 甲板片预制

巴西P70-FPSO M13模块甲板片分为5层，分别为L1、L2、 L3、 L4、 L5，均采用正造方法预制，尺寸控制如图1所示。水平片在预制过程中，可以将不影响运输的部分挡水扁铁、地漏、电缆托架、管支架、灯支架等安装在结构片上。

图1 甲板片预制典型尺寸控制图

4.2 电气间甲板片“一体化”预制

(1)涂装前一体化。预制完成L1甲板片后安装L1与L2甲板片之间的拉筋、立柱、部分墙皮(含保温钉)等附件，并进行焊接固定。同时需要核实房间内电气盘柜及设备的到货时间，对于无法及时到货的盘柜和设备，要预留后期安装通道。依据涂装前一体化清单，甲板片以下，除影响运输的电缆托架、管支架等构件外，其他的均可安装。车间内一体化见图2。

图2 涂装前一体化作业

(2)车间涂装，如图3所示。有必要对风管、吊架、地漏等镀锌附件进行保护后再进行喷涂，以免造成大面积镀锌涂层破坏。

图3 甲板片车间涂装

(3)涂装后一体化。该阶段指的是甲板片涂装后，总装吊装前的阶段。此时，甲板片已经运输到指定位置，依据涂装后各专业一体化清单，确定安装甲板片下方运输区域的托架和支架；并根据模块电气、仪表和管线的到货情况，在吊装前安装盘柜、设备、灯具、管线，进一步减少模块总装期间的高空作业，见图4、5。

图4 涂装后的甲板片

图5 安装房间内盘柜

4.3 甲板片运输及吊装

根据甲板片吊装方案，安装吊点及临时加强构件，将甲板片吊装至指定位置进行模块总装。方案编制之前，结合3D模型及涂装前后的一体化清单，准确的提取重量重心，基本信息见表1。在吊装作业之前，分别实地查看涂装前后的一体化效果，对于各种原因无法安装就位的杆件，及时的在3D模型中进行删除，重新评估甲板片的重量及重心，来确定吊装方案是否需要根据现场实际进行调整。同时，需要查看吊装作业场地是否平整，吊装空间是否足够，空气能见度及风速是否满足吊装要求。吊机站位见图6。

表1 典型甲板片重量信息表

图6 甲板片吊装吊机站位图

场地内所有甲板片的倒运，均采用SPMT小车。相比传统的运输方式，SPMT承载能力和安全系数更高，可解决海工场地结构物运输的瓶颈，为场内运输提供更多的解决方案。依据方案要求，场地倒运路径需满足基本运输要求，运前一周对道路重新检查，确保路面无尖锐突起，根据检查结果对个别路段覆盖钢板。路面各向坡度不大于2%，地面承载能力大于5t/m2；设计最大风速15 m/s,作业最大风速12 m/s；运输过程中，模块需用链条进行捆绑，并在垫墩接触面上垫放胶合板；经校核，最小稳性角为38.4°，大于8°，满足要求。SPMT小车布置图及计算结果输出表见图7和表2。

图7 SPMT小车布置图

表2 SPMT小车运输计算输出表

5 结论及推广的意义

依托项目为FPSO电气间模块，共五层甲板，设计总重为1600t。陆地建造阶段采用分段预制、分段喷涂、分段吊装的建造工艺，分涂装前一体化、涂装后一体化两个大的阶段。一体化建造方案编制方，需借助技术资料和三维模型，知悉涂装前后需要的安装地漏、栏杆、管支架、管线、托架支架、托架、灯底座、马脚、护管、保温钉和固定角钢等，编制不同阶段各专业的一体化清单。项目管理方，根据一体化建造方案，合理有序的安排生产，并关注关键设备的到货信息，如到货滞后需及时反馈给技术人员评估影响。整个项目生产的流程图如图8。

图8 整个项目生产的流程图

模块一体化建造工艺与传统的建造工艺比较，可以充分利用场地资源，提高施工效率，减少项目总装时间，节约项目成本和建造工期，并极大的减少高空作业的风险，为同类结构的制造施工提供参考，可带来可观的产业化推广效益。

(本文文献格式：杜子荣，朱烽，杨胜，等.FPSO电气间一体化建造推荐做法[J].山东化工,2018,47(7):94-98.)