海上平台配电改造工程施工方案Word文件下载.docx
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●《海上结构物上生产设施的推荐作法》SY/T4805-92
●《海上生产平台管道系统的设计和安装的推荐作法》SY/T10042-2002
●《滩海油田油气集输技术规范》SY/T4058-95
●《滩海石油工程保温技术规范》SY/T4092-95
●《滩海结构物上管网设计与施工技术规范》SY/T4086-95
●《滩海石油建设工程安全规则》SY5747-1995
●《海上固定平台、移动平台入级与建造规范补充规定》中国船级1994版
●《油气田地面管线和设备涂色规范》SY0043-2006
1、材料的提取及检验
（1）主要以施工图、施工方案及施工前和施工中即将发生和施工中即将发生的施工必需用料和用量为依据提取。
（2）用于该工程的所有预制构件和材料按《滩海油田油气集输技术规范》、《海上生产平台管道系统的设计和安装的推荐作法》和有关标准进行检查、验收。
（3）材料检验：
检查型材、板材、管材等出厂合格证及材料证明书；
金属材料的外观质量检查执行SY∕55482-92标准；
碳钢焊条的外观质量检验执行GB∕T5117-95标准；
经检验不合格的材料按《不合格的控制程序》和《物资采购管理程序》处理。
（4）材料采购要在工程开工之前到达项目工程部，由工程公司、海洋电气根据材料设备表及图纸设备表检查材料规格及数量，并组织进行检验.
（5）本工程中开关柜及照明盘由海洋电气自己制作，根据工程进度要求。
在工程开工之前.由海洋电气对产品进行最终检验、接收。
（6）工程批准施工后由机械管理员联系车辆对材料进行装车运输，装车时要求轻拿轻放，开关柜要做好柜体包装，在运输过程中，由安全员及材料员清查好数量后，运往工地现场，由项目负责人查收。
2、外委协作
无损检测委托：
根据图纸要求，施工前应提出所有无损检测委托书，委托中国石化集团胜利石油管理局海上石油工程技术检验中心检测无损检测。
3、人员培训
（1）为保证工程顺利实施，开工前，各单位积极参加该工程的干部、职工认真学习应执行的标准规范及相关施工工艺。
（2）各施工单位组织海洋“四小证”的培训、复审，海上施工人员必须持有“四小证”以及相关专业资格证。
（3）认真学习国家经贸委2000版《海上固定平台安全规则》，确保该工程安全正点、优质高效。
一、陆地部分
（1）将配电室所需钢材进行报检，报检合格后进行喷砂除锈防腐，除锈质量应达到《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB/T8923中规定的Sa2.5级的要求，防腐要求按照表，防腐完成后按照图纸要求进行配电室预制。
（2）采用先组对焊接配电室底片，然后单片正装组对焊接结构骨架，最后进行配电室墙壁板铺设焊接。
配电室底片预制前需搭设操作平台，操作平台选用ø
500×
20，长8m的钢管，数量2根和ø
219×
8，长3.5m的钢管，数量3根，组对时用水准仪找平，焊接在一起组成滑道。
其结构形式如图所示：
（3）首先将一层梁格预制好的HM300型钢用吊车吊至滑道上，按照图纸尺寸摆放整齐，将组对位置处的氧化物用手锤敲打干净，再用磨光机清理焊缝周围的铁锈及油污等杂物，清理完成后先用电焊进行点焊然后用角尺找正，再用盘尺进行对角测量、对角测量误差不得大于3毫米，然后再组对H200型钢及角钢，组对完成后用吊车将梁格翻过来开始焊接底部。
焊接完成后进行报验，报验合格后开始组对钢板，焊接钢板时先在梁格外一侧焊接两个临时吊耳以便翻转。
钢板与梁格满焊，焊接完成后检查梁格是否有变形，如有变形则应在梁格反方向位置处用气割加热法进行调正。
一层梁格组对完成后用同样办法组对焊接顶层梁格。
（4）顶（低）层梁格焊接完成后，开始在底层梁格周围搭设脚手架，高度为6m，开始组对立面H型钢，组对前在钢板上割出H型钢的位置，切割时留出20mm的焊缝位置，然后用吊车将一侧位置处的立面H型钢吊起对好位置进行组对、找正。
进行点焊，每根H型钢之间的误差不得大于3mm，立面组对完成后再焊接中间横梁与角钢，一侧组对完成后，再组对另外三侧。
待四面全部组对完成后用吊车把顶层梁格吊到立面H型钢上面进行组对点焊，测量好对角尺寸后进行焊接，焊接完成后检验焊缝。
检验合格后再用吊车把墙板吊到相应位置进行组对点焊，全部组对完成进行分段焊接以防变形。
（5）墙体焊接完成后预制梯子及栏杆，按照图纸要求在墙体开门处割下门的位置及留洞位置、可拆墙位置钢板，组对门和可拆墙。
梯子及栏杆预制完成后用吊车吊至图纸所示位置进行组对焊接，整体焊接完成后，对所有的焊疤临时吊耳等用气割割除，再用磨光机对剩余焊疤进行磨平，全部检查合格后按照图纸要求对配电室进行舾装部分安装。
（6）除锈、防腐要求
钢管、钢结构的表面必须采用喷砂除锈，彻底清除钢材表面的铁锈、油污、氧化皮等，除锈质量等级应达到GB/T8923中Sa2.5级的要求，除锈完成后，进行防腐，防腐要求按照下表要求进行。
钢结构名称
防腐部位
防腐材料
涂刷道数
干膜厚度
（um）
干膜总厚度（um）
颜色
配电室
内壁
环氧富锌底漆
2
80-100
≥180
灰色
环氧云铁中间漆
≥100
--
外壁
≥270
铁红色
氟碳面漆
3
≥90
新建支撑钢结构等
防护栏杆、扶手等（热溱锌处理）
氟碳白色油漆
≥60
≥250
白色
重防腐蓄能发光涂料（加入夜光粉）
4
≥160
重防腐蓄能发光涂料主剂清漆（不加入夜光粉）
1
≥30
注：
平台上部钢结构颜色按SY6505-2010《浅海石油设施涂色规定》的规定执行。
减少钢结构焊接内应力的措施：
内应力在一定条件下对结构的静载强度、疲劳强度、对受力杆件稳定性、对受力杆件的应力腐蚀开裂均有影响。
但焊接应力与焊接变形既是同时存在，又是相互制约的。
在大型的结构中，管壁较厚，刚性较大，节点的焊缝又是密闭的，其焊接变形是次要的，焊接应力及应力集中是主要的。
A、选择合理的装配顺序
见上述预制方法。
B、采用合理的焊接顺序及方向
C、选择合理的焊接工艺参数
采用多层多道焊，使用较小的线能量，尤其是根部焊道。
D、锤击焊缝法
在焊后冷却过程中，可以用手锤或风锤敲击焊缝第一层和中间焊缝金属。
为防止裂纹，应在焊缝塑性较好的热状态时敲击；
为保持焊缝表面美观，表面焊缝一般不锤击。
E、温差拉伸法
在焊缝两侧各用一个适当宽度的氧---乙炔焰加热，在焰炬后面一定距离用一个带有排空的水管喷头冷却，二者以相同的速度向前移动。
对不同的壁厚、材质的金属采用不同的规范参数。
F、应力释放法
应力释放法又分为切条法、套孔法、小孔法等，由于要准确计算应力集中点、操作不方便，建议不采用该方法。
其中小孔法破坏性最小，采用钻Φ2---Φ3的盲孔，孔深达（0.8---1.0）D。
G、吊装过程中的影响
吊装过程中，由于自重及钢丝绳的角度坑能改变钢结构内部的应力重新分布，甚至有的杆件又拉应力改变为压应力，因此，在吊装过程中，应尽可能的合理选择吊点位置、吊装角度，钢丝绳的吊装角度应大于60度，尽量减少横向压力。
（1）变压器安装
因变压器自身重量比较大，在安装时特别要注意施工安全。
首先测量变压器室预留口与变压器的侧宽，确保变压器能进入。
用20＃槽钢在变压器室门外做两条与室内平行的3米长滑行轨道，在变压器室内冲门口的内墙甲板上焊两个挂手拉葫辘的构件，再在变压器室的另外两侧墙居中位置分别焊两个手拉葫辘的构件，用25吨吊车把变压器吊到滑道上，分别用两个2吨的手拉葫辘慢慢向室内拉变压器，变压器到达预定位置后，用电焊固定。
（2）高压柜安装
把准备好的钢丝绳用U型螺栓连接到高压柜的吊耳上，在高压柜底部两侧各系1条长绳子。
用吊机把高压柜缓缓吊起，用绳子拉住高压柜，防止高压柜大幅度晃动，当高压柜靠近设备房门时，用绳子调整高压柜的方向，高压柜正面朝向设备房，高压柜缓缓放在高压室门前的滑道上，用准备好的绳子挂在高压柜底座上，缓缓向室内拉高压柜，进门时要注意保护高压柜面板的元器件仪表等，随着吊钩下落，把高压柜拉到室内。
再用人力把高压柜移动到基础底座上，并用电焊焊接固定。
其他高压柜按照图纸的要求，用此法逐一吊装就位。
（3）开关柜及低压盘安装
虽然开关柜重量比较轻，但开关柜面门上安装裸露着许多开关、仪表，在吊装过程中容易受到损坏，所以现场指挥和吊机手要细心指挥，精心操作，确保开关柜安全。
先在盘柜底部栓一条长绳子，以控制盘柜吊在空中时，会受到风力或吊臂的力量在空中大幅度晃动。
盘柜吊装到低压配电室门口，门口两侧有专人控制，避免盘柜碰撞到门框上。
设备房内的人员，用力向室内拉盘柜的底部，随着吊车吊钩的缓缓下落，盘柜全部被拉到室内，扶正后，用人力直接把盘柜搬运到基础上，根据图纸的排列要求，按照柜体编号进行排步，最后用电焊固定。
其他低压盘柜吊装方法同上。
（4）其他电气设备
按照设计要求及规范进行安装。
3、陆地验收、调试
以上陆地设备设施预制安装完成后，组织报检及调试工作，验收、调试合格后，进入海上施工步骤。
4、设备技术要求
（1）设备安装
A、变压器、开关柜固定牢固，固定点除锈防腐良好。
B、设备外壳接地电阻≤4欧姆。
C、柜体排列整齐，直线度.水平倾斜度需＜5mm。
D、柜与柜之间用联接螺栓连接，柜与柜之间间隙＜2mm。
（2）电力电缆敷设
A、户外电缆敷设在电缆桥架内，电缆出桥架即穿钢管保护。
电缆保护管安装时，固定间距为2米，护管垂直按照超过300mm，要加装支架。
B、保护管安装牢固，每根护管弯头不超过3个，直角弯不超过2处，电缆护管连接牢固紧密。
C、电缆敷设时应先粗后细、先长后短得原则敷设，应排列整齐固定牢固，不得有交叉，拐弯处沿外圈敷设，电缆两端留有适当余量，电缆中间不应有接头。
电缆的两端要做好永久性标识。
D、电缆穿墙或穿甲板，必须先焊接电缆口竖井，电缆敷设结束后，电缆竖井用泡沫封堵剂封堵严密。
E、电缆与电气设备连接，螺栓的选择可根据元件安装孔的大小选用，不可过小，一般应小于安装孔直径1-2mm。
长度以拧紧后螺纹露出螺母2-5丝为准，如果元件用螺钉直接安装于安装板上，则螺钉露出安装板2-4mm为宜。
电器设备的安装螺钉应拧紧，并有防松措施（使用弹簧垫圈），以免在运行过程中松动，造成电器设备技术参数的变化。
F、设备电缆连接螺栓紧固力矩要符合下表
表1
螺栓规格（mm）
力矩值
（Ｎm）
螺栓规格
（mm）
Ｍ８
８.８-１０.８
Ｍ16
７８.５-９８.１
Ｍ10
１７.７-２２.６
Ｍ18
９８.０-１２７.４
Ｍ12
３１.４-３９.２
Ｍ20
１５６.９-１９６.２
Ｍ14
５１.０-６１.８
Ｍ24
２７４.６-３４３.２
G、电力电缆、母排的安装连接要有安全间隙。
其电器间隙、爬电距离应符合下表：
表2
额定绝缘电压Ui（V）
电器间隙
爬电距离
Ui＜60
5
60≤Ui＜300
6
8
300≤Ui≤660
10
12.5
K、焊接操作应符合下列要求：
引弧后在起头处用长弧预热后再焊接或在焊缝起头处8-10mm后引弧，再运行到起头处重复焊接。
焊条操作应符合下列要求：
沿焊条中心线不断地向熔池送进焊条，以稳定弧长。
焊条沿焊接方向以每秒4cm的速度移动，如果需要，可使焊条垂直于焊接方向作某种形式的横向摆动，以获得所需的焊缝宽度。
L、收弧及结尾操作要点：
焊接材料较厚时，可在收尾处稍作停留或回焊一小段，填满弧坑，以防止弧坑裂纹，材料较薄时，可在收尾处，反复引弧和灭弧。
二、海上施工
1、总体施工步骤
（1）海上电气设备拆除
根据陆地预制情况，提前拆除原旧配电间内加热器控制柜以及火气部分。
并在陆地将加热器控制柜及火气部分进行安装、调试。
（2）旧设备房基础拆除
根据气象，海上吊装施工提前4天，配电房与甲板连接焊缝进行逐步拆除，并对周围甲板进行清理、加固。
（3）自动化线路拆除、
在海上吊装施工前一天，海洋电气对海上工艺自动化监控部分进行拆除。
同时，工程公司对设备房与甲板解除连接，为次日吊装、施工做好准备工作。
（4）停井停电、倒负荷
准备工作完成后，对生产油井进行遥控关井，遥控关闭加药泵、电加热器等用电设备，同时，遥控关，关闭平台所有电气设备，切断平台供电，导完负荷确认油井流程、绝缘、安全阀、排气阀压力无误后遥控开井，同时开加药泵、电加热器等电气设备。
（5）拆除高压柜、变压器等设备线路
停电检测平台各类用电设备安全后，拆除平台海缆、各类控制柜电缆及自控线路，做好接头防护，拆除井口采油树及工艺流程压变、温变，对应安装压力表，并将拆下的压变、温变保管好。
拆除配电间内电气设备的电缆及部分利旧设备，做好接头防护，并将拆下的设备保管好。
（6）拆吊旧配电设备房，移出工艺自动化配套设备
利用海盛9号，对旧配电间进行拆除，吊装至胜通518，并在船上将旧工艺自动化仪表柜、UPS电源及RTU柜拆除，移出配电房。
（7）新配电间就位，工艺自动化配套设备进房
将新配电间吊装就位，吊装过程中需有专人进行指挥，做好防护，系好牵引绳等。
配电间就位完毕后，将工艺自动化配套设备进房、固定。
待电气设备全部就位、固定完毕后，海盛9号，撤离。
工程公司对新设备房进行固定，同时海洋电气进行以下操作。
（8）海缆、电泵电缆接线
电气设备吊装完成检查无误后，由海洋电气对海缆及各类电气设备进行电缆穿接。
对海缆进行进柜穿接完毕后，对海缆进行打压试验及绝缘测量，同时，对电泵电缆进行穿线连接，连接完毕测试合格。
（9）停井停电、倒回负荷、开井
海缆及CB11F电泵电缆穿接完毕，测试合格后遥控关闭CB11G（K）平台CB11G-1、CB11K-2、-3、-P2、-P3、-ZP1共6口生产油井进行遥控关井，关闭平台加药泵、加热器等所用电设备，由维修大队人员将CB11G平台供电，由CB11B供电倒为CB11F供电，并给CB11F本平台油井供电，倒完负荷确认油井流程、绝缘、安全阀、排气阀压力无误后遥控开CB11F、CB11G（K）平台油井，开加药泵等电气设备。
开井后，平台留守人员临时住人，逐步进行以下系列施工。
（10）海洋电气对加热器电缆、自动化电缆及护管铺设，仪表柜接线。
工程公司继续对平台配电设备房进行满焊固定。
（11）仪表柜接线、自动化线铺设完毕，拆除井口采油树和工艺流程压力表，对应安装压变、温变。
（12）对自控、电气设备、火气系统进行调试、投运。
注意事项：
（1）海上吊装施工，必须选择连续3天好气象的前提下，方可组织施工。
（2）施工前，对施工区域周围环境进行HSE确认，并对施工中所需票据及施工人员资质进行检查确认，建设、施工双方互相对施工内容进行HSE告知，以上内容确认无误后方可进行施工。
（3）浮吊必须持有抛锚手续和GPS定位，方可抛锚；
在吊装过程中，必须严格按照操作章程指挥、吊装作业。
（4）在配电柜各项线路拆除过程中，海洋电气要保护好电缆及接头，并做永久标识。
（5）在平台自动化失去监控期间，平台需临时住人，各项点安装压力表，并按照要求进行巡检、记录，确保油水井、输油管网正常运行。
（6）施工完成后，认真填写施工写实单，双方确认无误后签字。
（1）吊运上船
海盛9号靠工程公司码头，将预制件及配电室吊至海盛9号上。
（2）海上运输
Ø
船上加固
配电室的加固：
将管排与海盛9甲板利用δ=26mm连接钢板焊接在一起，配电室与海盛9甲板连接加固用20a工字钢，工字钢与海盛9甲板之间加δ=20mm垫板，钢板尺寸为550×
250，共6块。
管排与海盛9的连接：
管排底与海盛9甲板采用弧形筋板连接，δ=26mm，尺寸为150×
150，共4块。
最后在底板四周焊接Φ219×
12挡桩，固定在海盛9甲板，挡桩与底板采用δ=20mm三角板连接。
40a工字钢
船艏
海上运输
①检查各钢结构与浮驳连接的可靠性、牢固程度，是否按照加固方案施工的。
②拖航前监听天气预报，以利于海上施工。
③提前办理各种相关手续：
办理出海报告、通知港监。
④做好安全教育、安全措施、应急安全措施。
（2）配电室海上吊装就位、固定
现场可供使用的起重船海盛9号浮吊最大起重能力为300t，吊钩有效吊高51m。
埕岛海域施工时，锚链长度按要求至少大于或等于150m方可安全作业；
但由于本海域海管及海缆较多，为保证施工安全，根据浮吊的锚链长度及性能特点，要求浮吊抛锚长度大于等于200m。
配电室海上吊装计算如下：
简化模型为:
建立空间坐标系：
总拉力F，绳索分力为FA∽FD，判定F为轴向力，FA∽FD为空间力。
FAFC
FDFB
аC=arccos（OOˊ/OC）=16977/18000
因此FA≈FB≈FC≈FD
FBZ=FBcosа=FB×
cos19.40=0.943FB（t）
FBXY=FBsin19.40=0.332FB
FBX=FBXYsin19.40=0.11FB（t）
FBY=FBXYcos19.40=0.313FB（t）
将所有的力的投影列表如下：
FX
0.11FB
FY
0.313FB
FZ
G
0.943FB
FA
FB
FC
FD
得出：
∑FZ=0
0.943FB×
4=G=60t,FB=15.9t取安全系数为≥4，ф37钢丝绳额定载荷72.15t，因此符合安全规定。
旧配电间参照以上部分，拆吊后放置胜通518
（1）停电后拆除电气及自控线路，并做保护、标识。
（2）火气设备、电加热器控制柜、UPS电源、RTU设备拆除，并做保护、标识。
（3）待新建设备房吊装就位后，进行变压器、高压柜、电泵控制柜、低压盘、直流屏的安装，并做标识。
（4）进行火气设备、电加热器控制柜、UPS电源、RTU原旧设备的安装，并做标识。
（5）电力电缆敷设及配管安装，并做标识。
（6）自控、电气设备调试.
第五章施工要求
1、施工用料技术要求
（1）板材的要求：
①钢管的外观检验:
外表面不得有裂纹、折叠、斑纹和结疤等缺陷存在。
钢管和钢板下料前，应检查其直线度，当直线度超过1mm∕m时，应进行矫正。
切割边缘的直线度误差应满足下列规定：
A、当切割的构件后续工序为手工焊时，误差不得超过±
3mm.
B、切割构件的外型尺寸的误差不超过3mm.
C、钢板和型钢坡口角度的误差不应超过4度。
D、钢管坡口角度的误差不应超过±
5度。
②钢管、板材要求：
A、钢管、板材产品合格证书；
B、钢管、板材的材质检验证书；
（2）梁的装配技术要求
①具有相同横截面的梁段可以连接，悬臂梁不应靠近在交点一半悬臂长的范围内拼接，相邻拼接缝之间的距离应不小于两倍梁高或1m的较小者。
②梁的拼接处、相邻处以及重要的连接处，应采取全焊透的焊缝。
面板和扶强板之间的连接应采用双面全焊透焊缝，腹板和扶强板的连接可采用双面连续焊缝。
③梁的腹板和面板的连接可采用连续的双面添角焊缝，焊缝应有凹陷的外型，并应平滑过度到腹板和面板上。
2、焊接技术要求
（1）焊接工艺:
首选采用的焊接方法为惰性气体保护焊打底和手工电弧焊盖面的组合法.气体保护焊（短弧）,只能用于打底焊接,手工电弧焊（低氢,E4315焊条）,可选用的最粗焊条不应超过5.0mm,最大摆动宽度为焊条直径的2.5倍。
（2）焊工资质:
进行压力管道焊接的焊工以及焊接操作工按照SY/T4103-2006《钢制管道焊接及验收》以及业主认同的其他要求取得资格.
在本工程工作之前,焊工以及焊接操作工所使用的材料类型以及焊条都应由业主批准的实验室,代理处要同等机构进行校验,焊接考核只进行射线探伤.
（3）焊接要求：
①焊条存放应做到防潮、防雨、防霜及油类侵蚀。
焊条在使用前应按照出厂证明书进行烘干。
经过烘干的焊条应放在保温桶内，施焊时做到随用随取。
若发现焊条有药皮裂纹和脱皮现象，不得用于管道焊接。
②焊接前应将坡口表面及坡口边缘内外侧不小于10mm范围内的油漆、污垢、铁锈、毛刺等清除干净，并不得有裂纹和夹层等缺陷。
焊接引弧时应在坡口内进行，严禁在坡口外引弧。
③如果管线坡口出现分层或开裂,带有此种缺陷的接头应切割,此部分接头不能继续使用。
管线的坡口有损坏应在焊接前将其复原至最小误差范围之内.
（4）焊缝检验与验收:
①外观检验
A、管道对接焊接应进行100%外观检查.外观检查应符合下列规定为合格
B、焊缝焊渣及周围飞溅物应清除干净,不得存在有电弧烧伤母材的缺陷
C、焊缝允许错边量不超过壁厚的10%,且不大于1.6mm
D、焊缝宽度应为坡口上口两侧各加宽1-2mm
E、焊缝表面余高为0-1.6mm,局部不应大于3mm且长度不大于50mm.
F、焊缝应整齐均匀,无裂纹,未焊透,气孔,夹渣,烧穿及其他缺陷。
G、盖面焊道出现的局部咬边量,咬边深度不大于管壁的12.5%且不超过0.8mm,并在
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