海洋石油平台机械设备维修吊装系统规划研究方法.pdf

吊装专栏 I h e a v e y lif t i n g 海洋石油平台机械没备维修吊装系统 规划研究方法 王春蕊 马金 喜 1 中海油能源发展股份有限公司油田建设工程设计研发中心天津3 0 0 4 5 2 ； 2 海洋石油工程股份有限公司设计公司天津3 0 0 4 5 1 摘要通过结合工程实际， 提出了海洋石油平台机械设备维修吊装系统的规划研究思路和方法 ， 同时对交叉专业的设计 衔接以及设备 橇块 采办的技术要求提出建议。该方法创造性地梳理了问题， 最大限度地满足了操作维修的人性 化安全设计理念要求， 其为后续项目的设计提供借鉴和参考。 关键词海洋石油平台维修 吊装系统规 划轨道 梁设计 中图分类号 T E 6 8 2 文献标识码 B 文章编号 1 6 7 2 9 3 2 3 2 0 1 4 0 卜0 0 5 卜0 3 海洋石油平台结构紧凑， 模块上大小甲板层数多， 设备和管 道布置密集 ， 对机械设备维修吊装系统的规划设计要求高。 机械 设备的维修吊装方式及路径与总体布置、 管网规划、 结构设计、 安全通道 以及消防布置等都密切相关， 为此， 在设计阶段 基本 设计和详细设计 就需充分考虑海上操作维修要求， 并本着人性 化的安全理念， 对维修吊装系统进行精细化研究， 以协助相关专 业核实布置设计方案的合理性，这也是三维设计审查的重点之 1规划研究思路和方法 1 ． 1流程框 图 i 竺 兰 } 唪 唪 审 l N 、 圈 申 唪 唪 图 1规划研 究流程 图 1 ． 2规划研究准则 1 在吊机作业半径触及覆盖的设备维修作业，首选采用 吊机协助， 但吊装能力及空间需要核实， 必要时考虑设置活动舱 口盖。 吊机不能触及覆盖的设备维修吊装方法 ， 需要根据操作的 周期与频率， 结合部件尺寸、 重量另行研究； 2 考虑坠物可能造成事故， 吊机作业应避免跨越油气处 理设施 ； 3 对于重量大于 5 0 0 k g的设备或部件 ， 维修 吊装方法考 虑借助轨道梁、 吊臂或吊耳； 4 对于重量小于 5 0 0 k g的设备或部件， 维修吊装方法考 虑借助 A型架 、 梁夹钳等 ； 5 对于设备或部件有倒运或卸放再吊起的需要时， 临时 卸放区应给予考虑和定义； 6 在 甲板上搬运设备或部件需要考虑使用甲板小车 ； 7 1 人用手搬运 的设备或部件重量不应大于 2 5 k g ； 8 2人合抬搬运的设备或部件重量不应大于 4 0 k g 。 1 ． 3定 义 1 ． 3 ． 1 卸放 区 卸放区指平台上专为设备、集装箱或维修材料设置的临时 卸放、 倒运的甲板区域。 卸放区为结构设计， 表面铺设钢板， 设计 载荷为 2 0 集装箱 1 0 0或均匀甲板载荷 1 0 k P a 。 I ． 3 ． 2临时卸放区 临时卸放区指设备或部件吊运过程中因换另一种吊运方式 石 油 化 工 建 设 2 0 1 4 ． 0 1 I 5 7 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m h e a v e y Li f t i n g l 吊装专栏 而需临时卸放的甲板区域，以及为上 甲板或上部平台倒运而临 时卸放的甲板区域。 通常加载在甲板或钢格栅上的点载荷 集中 载荷应尽量避免， 设备或部件的卸放应垫枕木或临时型钢， 以 最大限度化解点载荷。 表 1临时卸放区单结构梁上的设计点载荷 1 ． 3 ． 3其它特定 区域 其它特定区域指除了卸放区以外的手动甲板车倒运设备或 部件的路径 甲板通道 区域。 表 2甲板车通道设计载荷 1 ． 4主要使用的维修机具和构件 表 3主要维修机具和构件 机具和构件 用途 图样 货 物 搬 运 。大 型 设 备 维 修 协 助 ， 瓯 平 台 吊机 供 应 船 物 品 起 吊 ，协 助 修 井 作 业 以 及 应 急 人 员撤 离等 。 轨 道 梁 小 车 设 备 或 部 件 维 修 吊 运 ，如 压 缩 繁 机 、发 电 机 组 部件 、泵 电机 、管 葫 芦 束 等 ，也 可 配 合 换 热 器 抽 芯 。 设备或部件拆除及上下层转 移， 如透平罩壳风机 上层平台 吊臂 葫芦 l 泵 ． 电 机 以 及 控 制 阀 的 吊 运 转 移 等 。 橇内设备的维修拆运， 如透平 圈 A型架 葫芦 罩壳 内设备 。 模块 内部管网 、 电缆密 集处设 梁吊钳 葫芦 备或部件维修拆装， 如泵、 电 机 控制 阀等 。 模块内部管网． 电缆密集处设 q L 备或部件维修拆装， 如泵 电 吊耳 葫芦 机、 控制阀等， 也可辅助换热器 抽芯。 甲板小车 设备或部件模块内运输转移。 1 ． 5具体研究方法及成果输出 在进行设备维修吊装系统研究时需依次确定以下信息并形 成指导文件。 1 ． 5 ． 1机械设备最大维修部件统计 在设备采办时， 与厂家核实各设备的最大维修部件名称、 重 量、 尺寸以及维修频率等信息， 同时考虑总图设备布置， 确定其 维修吊装方式， 核实维修通道空间需求 ， 形成表 4 。以某海洋平 5 2 I 石 油 化 工 建 设 2 0 1 4 ．0 1 台项目为例 下同 表4机械设备最大维修部件统计 || 凝 路 卺}遗 邋 毽 A型架 A型架 一 轨道 透平 5 0 0 0 轨道梁 梁一 临时卸放 天然气 吊机 区一 吊机 一 U - 0 3 0 0 A ／ B 指定区域 压缩机 ＼ 曛 速 梁 蔓 啦 啦 傲 区 | l 釉 乱 每 犏 区 域 轨道 梁 一 指 定 P 一 0 1 4 4 压井泵 泵 ／电机 3 5 0 0 ／ 1 8 1 0 轨道梁 区域 li | ＼ | 遭 凝 _ 链 定 -- ％鬣 | | 1 ． 5 ． 2临时卸放区位置以及荷载 临时卸放区的位置及区域大小应根据吊运路径和维修设备 或部件的尺寸分析确定， 并在结构梁格图中标注明确 ， 如图 2 ， 同时应列表明确区域对应的额定荷载，供结构专业进行小梁强 度计 算 ， 如表 5 。 表 5临时卸放区及额定载荷 ol l l T A A 一 。 。 。 T 图 2临时卸放 区标注 为保证海上操作期间安全进行货物起吊、 搬运作业， 建议在 设定的卸放区、 临时卸放区旁显眼位置挂安全警示牌， 样式如图 3。 1 ． 5 ． 3吊装受力构件统计 按照第三方规范要求， 轨道梁、 吊臂及吊耳等受力构件需要 定期进行荷载试验， 为便于平台E l 常管理， 规划研究时需建立数 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 表6轨道梁统计表 CAUTl ON T EMP ORARY L Ay DOW A A A} RA下 鞋 oAD 酷下 N} ～ 嘲 l矧糖k OA D魏 燕{ l 静 L A CE k 档 } 静} 酶￡ 嵇 貔嫩 撼 一 矾 瓣 枷 } l蚺鼢 础0 ∞ 帐博惴 艘 办 ＆ 嚣 鹈 蘸 蜘 t A 卅 穗 怖 础煳 辟 l 器 张0 糟； 黼 觏 2 5 0 据统计表 ， 如表 6 、 7 。 图 3安 全警 示牌 表 7吊臂统计 表 | } i l | 、 ＼ | 1 ∞ t “l 。巷 萎 装 爨 l誊 讯 悻 | 强 曩 l 擞 1 | 愠 话 堪 船 璧 鼍 A s 】 D AS 一1 o 6 0 ． 7 5 E L 4 - 3 4 7 6 0 V- 6 4 0 1 头盖 3 6 5 |B _ 、 一 、 、 _∞ 5 鬻 黧 瓣 囊 、 罩 壳 排 f E D E 一 1 0 ．5 0 ． 6 2 5 E L 3 3 4 6 0 U 一 6 3 O 1 A 3 5 8 风 机 1 ． 5 ． 4活动舱 口盖 由于部分大型设备布置在中层和下层甲板，考虑其维修部 件抽芯或返厂大修作业时需要吊机协助，为此在各层甲板相应 设备上方需要设置活动舱 口盖 ， 其大小根据部件尺寸判定。 1 ． 5 ． 5轨道梁设计 轨道梁可按照标准 AS 1 4 1 8 设计计算 ， 材料选用 H型钢、 工 字钢或钢板拼焊。 在轨道梁的两端设置固定挡板和活动挡板 小 车拆卸端 。通常现场涂装颜色为黄色 Y1 4 ， 并在显眼位置作 S WL S a f e Wo r k i n g L o a d 标记 ， 字高 1 0 0 mm 见图 4 。 ％ I I ；I ； z | 0 删 蹦 嚣 ～ ” l 图4轨道梁涂装标记 2交叉专业的工作衔接 一 般而 言 ， 在 项 目前期 ， 由于不确定 因素相对 较多 ， 交 叉专 业间的工作衔接精度相对较粗 ， 但在项 目后期， 随着各种基础的 不断完备， 工作衔接的精度就要求比较准确。 做好交叉专业间的 信息传递与工作衔接也是专业工程师的一项重要基本功。机械 设备维修吊装系统的规划设计 ， 需要考虑的因素繁多， 专业问交 表 8交叉专业信息互提表及责任分工 ＼ 甍 毫 莹 容 鬣 潮址 邂 t 露 蘩 强 ≥ 啦 藿 l 各设备或部件的重量、 尺寸 机械 ／仪表 外舾 ／总体／配管／结构 以及操作维修空间需求 晦 贰 铒 搬 区 鹊 标 暗 藏 髓 | l l 1 锗 鹊 各设备或部件维修吊装方式 外舾 ／机械 总体／配管 ／结构 ／电 与路径 ， 轨道梁、 吊臂的布置 仪 ／安全 强 秘 运{ 2畚 I 径警 鹱 骜 懑 配锋 爨缀 电蛰 | 毫 霪囊蘩 1 ／安全鹫 嚣甓蓬臻 活动舱口盖的设置 总体 ／外舾 ／机械 配管／结构／电仪 ／安全 叉 、 相互 印证的信息量 随着 项 目的进一步深入也将增大 ， 过程 中 及时对交叉专业信息资料互提非常关键 见表 8 。 3对设备采办技术要求的建议 通过对平台设备或部件的维修吊装系统规划研究， 为适应平 台的总体布置方案， 充分满足操作维修的人性化要求， 同时最大 限度地节约大型机具资源， 降本增效， 在新建项目的设计、 采办环 节， 需对关键设备 橇块 或部件提出具体的技术要求 见表 9 。 表 9对设备采办技术要求的建议 罄 蓑 颧 | j | 薯 曩 锤 萼 罨 嚣 臻 赫 誊 餐 蘩 蠹 疆 _ 譬 | | 鼍 | j | 尊 蠹 毪 u 成橇设备应提供总图， 包括内部所有设备、 阀门． 管线、 详图 电缆及托架的布置， 控制盘的位置。单体设备应提供 IS O分解图， 包括各部件空间图、 轴长度和方向等信息。 t t 设备 毕 随曝馨 蠹 撬 谈 每 侮 车 猕、 9 号’ 对 I 置 嗵 口 材料安全数据表 如设备内部带危险材料， 厂家应提供材料选择表。 毪 薯 毪 誊 撮嶙霉 鬟 嚣 ％ l 穗 蕾 誊 ≮ 锈 包 括掘程 及暴 想 掬瞳 帮镶侮器 豫倍患口 萼 目前涉 外项 目日益增多 ， 尤其是 F P S O项 目， 国外业 主对 操 作维修的人性化设计要求非常高，甚至合同附件专门有对应规 格书详细约束。 本文的系统研究方法创造性的梳理了问题， 使得 交叉专业之间的界面信息更加清晰，保证了专业问的有利衔接 以及设计 的准确性和 完整 性 ，最大限度的满足操作维修 的人性 化安全设计要求， 同时信息统计的标准化也便于海上数据查阅， 缩短维修抢修时间， 确保油田正常生产。 参考文献 l AS 1 4 1 8． 1 8 -2 0 01 ． Cr a ne s ， ho i s t s a nd wi n c he s Pa r t l 8 Cr a ne r u n wa y s a n d mo n o r a i l s [ S ] ． 2 J I S F 2 1 0 3 1 9 8 7 ，S h i p ’ S Da v i t s f o r G e n e r a l us e [ S ] ． 收稿 日期 2 0 1 3 -0 3 1 5 石 油 化 工 建 设 2 0 1 4 ． 0 1 I 5 3 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m