近日,“海葵一号”抵达流花油田海域,开始海上回接作业。这座由我国自主设计建造的亚洲首艘圆筒型浮式生产储卸油装置采用上部模块和船体全系统一体化设计,实现不同单体设备、设施共用,节省项目开发投资超2000万元。近年来,海油工程设计院从技术创新和材料优化两个方面持续发力,有效实现降本增效。
技术创新助“减负”降本
作为公司EPCI总包能力建设的“龙头”,设计院积极寻求从技术创新层面开辟降本新途径。
与陆地一样,海底存在因地势起伏形成的沟壑。海管铺设时,需要跨越这些沟壑,行业上称为“悬跨”。悬跨超过一定长度会导致海管在自重及潮流冲击作用下发生断裂,给海管安全运行带来隐患。因此,工程师需要在设计阶段就对悬跨进行计算处理。
“深海一号”二期工程项目区域水深跨度大,地形地貌复杂,从北管汇到崖城13-1PAP平台100多公里的路由上,悬跨多达上万处。如果按照国际规范通用方法计算,有上千个悬跨处的管道需要进行支撑处理,这将带来巨大的建造成本。
为此,设计院成立专项攻关小组,广泛搜集国内外项目案例,深入开展地质分析,在国际规范的基础上对现有软件进行二次开发,攻克复杂地形地貌下海管悬跨疲劳分析技术,采用“有限元”的计算方法进行更加贴合实际的计算。最终,项目实现降本2000余万元,并形成一套企业标准,为后续项目提供了良好示范。
亚洲第一深水导管架“海基二号”庞大的身躯、巨大的吨位,给场地承载力和现有工机具建造安装能力提出严峻考验,同时,作业海域台风频发、涌浪巨大等恶劣海况对导管架自身强度也提出严苛要求。
设计团队从设计之初就启动导管架的“瘦身计划”,选用420兆帕级的钢材料,对其进行海洋工程适应性改进,并针对新钢材研发新型焊接工艺,不仅解决了高空复杂大结构焊接应力大、结构易开裂等问题,还为导管架减重5000吨,显著降低材料及船舶改造费用。
材料“瘦身”提质增效
海上平台空间紧凑,工艺流程复杂,管道物资规格多,现场建造涉及物资采购、预制焊接、检验试验等多个建设流程,需要配套的专业人员、工机具,施工工艺复杂,一定程度制约工程建设效率。
设计院开展管道物资规格压减专项工作,系统梳理管材类型种类,以满足工艺流程、管道安全为基础,从管道材料等级压减、元件组合类型压减、材料类型合并压减、管道尺寸压减、管道壁厚压减五大方向对管道物资进行多阶段统一和优化。
设计团队将标准化管道材料等级从223个压减到117个,碳钢管道规格从95种压减到54种、不锈钢管道规格从78种压减到50种。目前,垦利10-2、文昌16-2等项目大力推行优化管道物资规格方案,解决了物资规格繁多的问题。
不久前,曹妃甸12-1南油田WHPL平台首次应用新型涂装系统。该系统通过优化涂料配方,能同时满足平台不同部位的防腐蚀要求,将油气平台常用防腐涂料由6个系统简化为1个通用涂装系统。在不降低防腐性能的基础上,新型涂装系统可实现一体化涂装,减少涂装厂房占用时间,单个甲板片喷涂时间可节省12小时,相较过去效率提高16%。
除此之外,新型涂装系统还能够减少因复杂设计导致的涂层修补,从而降低全生命周期的维护成本。