针对准Φ323.9 mm×18 mm的X65钢质海洋隔水管,开展了多接头四点弯曲+内压全尺寸疲劳试件试验研究,并采用高清相机、三维视频显微镜对试件疲劳断口进行宏观和微观分析。研究表明,试验用全尺寸疲劳试件焊接接头中存在未熔合等不连续性缺陷,疲劳试件疲劳抗力的薄弱部位分别为管道内表面的焊趾与外表面两条焊道的结合位置,而焊缝区疲劳裂纹扩展路径较为曲折,因而具有较好的抗疲劳裂纹扩展性能。最后建议,通过采取加宽对接接头间的间隙、清洁坡口污染物等措施,可以防止内表面附近的焊接未熔合问题;通过降低管道内表面焊缝余高,打磨外表面焊缝,以减小形状不连续导致的应力集中,最终可提高试件的抗疲劳寿命。

12Cr5Mo是一种具有粒状珠光体组织和少量铁素体,具有较好高温耐热性和高温抗氧化性的钢材,但钢材焊后淬硬倾向明显增大、冲击韧性降低,极易出现冷裂纹,焊接性能差,故对焊接工艺要求严格。介绍了耐热合金钢12Cr5Mo的化学成分、力学性能,根据12Cr5Mo的力学性能及焊接特点,选择了合适的焊接方法、填充金属、坡口形式及尺寸;通过焊前清理、焊接工艺参数的优化、预热温度及层间温度的控制以及接头焊后热处理,确保了焊缝质量。对12Cr5Mo焊接接头进行外观检测、无损检测、力学性能试验及焊接质量评价,表明上述焊接工艺可靠且满足设计文件要求。

南堡油田注水开发过程中,由于注入水水质不稳定、注水水性变化以及外来液矿化度高等因素,造成供水管道、注水管柱及注水层结垢,给油田开发带来严重的危害。通过采用扫描电子显微镜元素分析和化学分析方法量化垢的组分,分析注水结垢的影响因素,找出供水管道和注水井注水管柱结垢的主要原因,从而有针对性地开展阻垢技术研究。通过采取控制成垢离子含量、物理防垢、化学防垢等综合措施,明显降低了结垢趋势,保障了油田注水开发。

零件和构件编号是结构加工设计中的一个重要环节,也是施工管理、质量检验和材料追踪的基础,而通常在不同的施工企业或不同类型的工程项目中,编号方式会存在不同。以亚马尔LNG项目FWP5包为例,基于栓接结构形式的特点,首先考虑项目实施过程中各相关工序的效率,形成具体的零件和构件编号原则;然后在TEKLA软件中,通过分析与零件和构件编号有关的各项功能,并进行合理的设置,实现了准确的自动编号,节省了手动编号的工作量。该编号方法在亚马尔LNG项目FWP5包中得到了成功的应用,同时也可为今后类似的栓接结构项目提供借鉴。

某终端因海上新投产平台原油凝点较高,导致进站原油凝点高于环境最低温度。为保证油品储运安全,需考虑对站内已建原油储罐和管道进行加热保温改造。在简要介绍已建原油储运设施参数,对原油温降情况进行计算的基础上,提出了管道的伴热保温方案、原油储罐保温层改造方案、储罐加热保温方案;而后重点对原油储罐加热保温方式(罐内加热法、热油循环法以及罐外电伴热法)进行了对比分析;最后结合该终端目前用地、电负荷等实际情况,推荐了采用增加保温层、热油循环法对储罐进行加热保温的改造方案。

石油建设工程施工需要采用现代的标准化管理方法进行管理,以全面提升企业的管理水平。首先简要介绍了施工标准化管理的可行性和必要性;而后较为详细地介绍了工程施工标准化管理的实施过程,包括施工现场的标准化布置、施工组织的规范化建立、施工过程的标准化管理等,其三简要介绍了采用信息化方法助推工程施工管理标准化的内容与方式;最后指出石油建设工程施工标准化可以实现项目管理的规范化、统一化、同质化,实现项目管理的可复制。

在项目投标阶段,EPC企业就业主ITB文件中的技术要求向供应商发出项目预询价,有助于EPC企业掌握项目真实采购成本,从而避免因对项目采购成本估计不足而导致中标后产生亏损。以俄罗斯某天然气处理厂的投标项目为例,结合笔者的实际采购经验,首先简要介绍了国际EPC项目预询价的现实意义,而后较为详细介绍了关于国际EPC项目预询价的制约因素,如设计文件描述模糊、联系渠道不畅、国际政治因素影响越来越大、信息传递过程中容易失真,最后论述了应对预询价制约因素的改进措施,如供应商与设计方直接沟通、在国外设立分支机构、采用联合体模式与合作伙伴共同分担风险、将多方信息进行汇总比较。

以一艘深水钻井船为研究对象,基于三维势流理论分析钻井船月池区波面升高运动。利用AQWA软件对钻井船进行水动力计算,预报得到高海况和低海况下钻井船月池区波面升高运动结果。通过对钻井船月池开、闭两种情况下波面升高运动结果进行分析,发现月池结构的存在会显著改变波面升高运动的幅值,对不同浪向下月池区波面升高运动的结果进行对比发现:横浪状态,月池结构会导致波面升高运动幅值加大;迎浪状态,月池结构能够有效屏蔽波浪作用,减小月池区波面升高运动幅值。计算结果还表明,不规则波波陡和波长在高、低海况下对月池区波面升高运动也有很大影响。

长输管道施工过程中通常采取吊管下沟与沉管下沟两种方式,实际施工中在一般地段采用吊管下沟方式,而在沙漠、沼泽等特殊地段方使用沉管下沟方式。在介绍沉管下沟作业特点的基础上,以某D 1 219 mm×21.4 mm的X80长输管道沉管下沟项目为例,使用有限元模型对管道沉管下沟方法 (包括管段端部沉管下沟和管段中间沉管下沟两种方法)所受应力进行模拟计算和比较分析,论证了该长输管道项目采用管段端部沉管下沟或管段中间沉管下沟的施工方法都是可行的。

采用数值计算的四阶龙格库塔法和OrcaFlex软件的凝集质量法分别对重型缆在定常拖曳状态下的缆索张力函数进行分析计算得到两组曲线,并对其进行对比,由此得出流速、重力角和缆索角对张力函数的影响,得到了确定缆索张力函数的一种实用方法。研究表明:在解决缆索张力函数问题时,采用Orca Flex软件的凝集质量法是一个很好的选择,因此工程应用中可以运用OrcaFlex软件对缆索进行设计和分析;而张力函数能够确定缆索的几何形状、张力以及拖体相对于原点的位置。

在化工设计或者天然气管网计算过程中,物性参数计算被反复调用,计算的精度、速度和稳定性对天然气流程数值模拟效果影响很大。对RK、SRK方程形式及数值算法进行研究,提出了适用于气态的显式RK、SRK状态方程。以多组天然气组分为例,对显式化公式进行验证,并将计算时间和计算精度进行了对比,结果表明:与迭代方法相比,显式化公式计算简单,相对误差控制在百万分之一之内;计算时间是迭代算法的十分之一;可以直接用于手工计算。

在海洋平台安装过程中,上部组块吊装作业是海洋工程施工中风险最大的环节之一,如何保证上部组块吊装安全是海洋平台设计中必须面对和解决的技术难题。介绍了海洋平台上部组块常规吊装框架的结构形式及其局限性,通过对常规吊装框架进行结构优化和技术改进,研制了新型的上部组块一体化吊装框架。该一体化吊装框架结构采用刚性连接、增加斜撑、使用耳轴形式吊耳等技术创新,解决了常规吊装框架的局限性问题。以埕北油田设备设施整体升级改造项目为例,论述了一体化吊装框架本身及其吊点结构强度校核方法,并对吊装完成后如何处置该一体化吊装框架进行了分析。目前上部组块一体化吊装框架技术已成功应用于埕北项目,该技术可为今后上部组块吊装设计提供新的思路和参考。

随着海洋油气开发逐步向深水方向发展,深水油气田海底管道预调试技术显得尤为重要,它包括充水、清管、试压、排水、干燥、惰化等管道工艺。通过查阅相关文献资料,总结了深水海底管道预调试工艺技术的发展现状。基于传统的浅水海底管道预调试工艺,考虑深水环境的特殊性,提出了更适合深水环境的预调试工艺方案,为深水油气田水下生产系统海底管道预调试工艺提供技术支持。

大丰海上风电升压站项目导管架滑移装船时,驳船受到风力、流力及海浪综合作用,且导管架到达甲板预定位置后驳船受风、浪、流影响最大,故需对此时驳船系泊情况进行分析。利用ANSYS软件建立驳船多点系泊三维模型,输入风、浪、流数据参数,采用面元积分法在AQWA-LINE模块中对船体进行频域分析,得到RAO、一阶波浪力和二阶波浪力等水动力基本参数,然后在AQWA-DRIFT模块中对驳船靠泊的系泊系统进行时域分析,求解系泊缆张力及驳船漂移量,对系泊缆强度的安全性进行规范校核,确保装船过程中系泊强度。

为研究滑坡作用下管道与土壤的相互作用,以广西境内西气东输某支线输气管道遭遇滑坡事故发生失效情况为例进行分析。利用CAESARⅡ应力分析软件,对滑坡前后的管道进行了建模和受力分析,得到了滑坡状态下和投产工况下的受力情况,包括管道不同位置的位移载荷和应力超标情况,并采用现场开挖的方式对计算结果进行了验证。最后,总结了管道滑坡段的处理措施。

清管工作是新铺海底管道投产前预调试阶段的一个关键环节,而传统的收球方式存在安全性差或操作不便捷、制造成本高等方面的问题。创新设计一种海底管道清管多球收球筒,它采用金属结构、设计可视窗口、旋转侧开栅栏门,使用ANSYS软件进行强度计算模拟校核,解决了网兜收球的安全性、常规收球筒多次开盖查看问题以及一次接收多个清管球的问题。在"PY34-1海底管道清管试压排水干燥项目"和"JZ25-1S二期开发项目"等多个项目中使用效果良好,达到了预期目的,水下、水上清管效率明显提高,为清管工艺收球操作提供了更好的解决方案。

结构加工设计是LNG项目模块施工阶段的重要设计环节,目前国际上广泛采用钢结构深化设计软件TEKLA进行建模并输出图纸和报告。对于栈桥管廊模块,节点建模效率是影响结构加工设计效率的关键。以亚马尔LNG项目FWP5包为研究背景,通过分析模块结构形式的特点,充分结合TEKLA软件功能,构建"共用定制组件库法"节点建模思路并制定详细的控制流程,同时运用TEKLA软件二次开发创建相应的定制组件,增强了节点建模在模块之间的共用性,从而大幅提高了多个模块整体的节点建模效率,从关键技术上保证了本项目的工期,并为今后类似结构形式的工程建模提供参考。

长输管道河流及困难段的大中型穿跨越方案的确定受周边环境、当地规划、水文条件、地质条件、工程投资、施工工期等诸多因素影响。结合甬台温天然气输气管道工程瓯江路段穿越工程,从管道穿越路由、穿越方案的选择加以分析,在工程设计中对大口径、多条管道在同一个通道的穿越设计进行了探索与尝试,在施工过程中应用了对穿施工工艺,并使用了精确的控向系统,确保了瓯江路段穿越方案的成功实施,为该类型穿越方案的设计积累了一定的经验。

水下注入系统是深水海洋工程方案的核心技术之一,对水下生产系统安装、安全运行和工程投资等产生重要影响。针对巴西某深水油田FPSO+水下生产系统的开发模式,详细介绍了5种主要的水气交替注入系统(WAG)的水下总体布置方式,并从技术、经济、施工和安全因素进行评价,优选出单井单管WAG布置方式。详细论述了单井单管WAG布置方式的泄漏检测方法和水气切换方法,并对生产运行中主要风险进行了识别,提出了合理的应对措施。该研究成果可为今后水气交替注入系统的应用提供参考。

哈萨克斯坦PKOP奇姆肯特炼油厂现代化改造工程是国家"一带一路"沿线重点工程,分馏塔作为催化裂化装置最大塔器,在国内分片预制运输至哈萨克斯坦施工现场,现场进行组焊成整体,采用单吊车整体吊装就位。详细叙述了前期吊装方法论证、中期施工准备、后期正式吊装。首先,简要介绍了分馏塔概况及施工难点;其次,在简单介绍了常用吊装方法的基础上,较为详细地论述了分馏塔吊装方法和解决施工难点的措施;再次,重点介绍了分馏塔摆放、吊耳设置、吊车及索具设置、吊装就位等吊装方法的实施过程;最后,结合分馏塔吊装提出了一些经验与体会。