海洋平台仪表管设计及安装研究

陈启卫，祁永青，王永杰，崔继鹏，高 康

(海洋石油工程(青岛)有限公司，山东 青岛 266520)

1 仪表管采办

1.1 总体要求

详读规格书中对仪表管及管件的技术要求，并罗列清楚，作为采办料单编制依据以及日后的评标依据。通常包括以下几个方面：

(1)仪表管应满足标准要求。通常不锈钢管应满足ASTM A269，400合金(MONEL)应满足ASTM B165。

(2) 仪表管的材质、管壁厚度、直径、压力等级、硬度、制造工艺、化学成分、运输存放要求等。

(3) 管件的要求包括材质、接口形式，尺寸。

(4) 规格书中对仪表管/管件的供货商、品牌、产地要求。

1.2 材料采办

将MTO中对仪表管及管件的类型、技术要求、数量总结分类、分模块汇总。MTO数量通常包含净量和余量，统计时应按净量进行统计。采办余量部分应按照项目或公司要求给出的百分比重新进行计算。注意事项：

1.2.1 技术疑问单

针对MTO、规格书中有疑问，不清楚，或有冲突，对采办造成影响的技术参数和问题及时发送技术疑问单(TQ)进行询问。

1.2.2 核对仪表典型安装图中仪表管及管件数量

根据仪表索引，找出需要安装仪表管的仪表及其典型安装图，根据典型安装图核对仪表管及管件的数量，进行汇总后与MTO的数量进行对比分析，确定最终采办数量。

1.2.3 根据各厂家资料进行技术评标

审核确认厂家的投标资质，质量体系认证证书，了解厂家的生产能力，海上工程业绩，对供货清单是否清楚，审查供货仪表管/管件的详细工艺、技术等参数，了解厂家可以提供的售后服务，现场技术支持等信息。仔细阅读各厂家的投标文件，将采办要求罗列成表，仔细核对各厂家在每个技术细节上是否符合要求，对技术标书中没有写明的事项在需澄清一栏中罗列清楚，最后进行总结分析后给出厂商评标意见表，签字后发与项目组。

1.2.4 技术澄清会

参与各个厂家的技术澄清会，对于满足要求的各细节内容进行明确。针对各厂家未满足要求的技术指标或者叙述不清的的问题与厂家进行技术澄清，最后针对每个厂家形成由设计，厂家和项目组三方签字确认的电缆澄清会议纪要。

1.2.5 跟踪图纸文件升版

在相关MTO、图纸、文件升版第一时间内，对材料变化进行统计，发变更通知单VON(variation order notice)，业主确认回复后进行升版或下发下一批次采办料单。

2 仪表管施工设计

2.1 仪表管建模及出图

利用三维软件管道建模功能，以小管径管道代替仪表管，建立仪表管模型，明确仪表管安装路径；利用软件报表功能统计仪表管及阀件数量，与详设MTO对比，有效控制材料用量；利用软件抽取仪表管现场安装ISO图，指导现场施工，大大提高施工效率。解决方案实施具体步骤如下：

2.1.1 仪表定位

结合仪表典型图及三维模型，确定仪表在P&ID图中的位置并确定管道内流体介质。如下图1所示。

图1 仪表典型图

图2 仪表管模型

2.1.2 仪表管建模

依据管道信息及仪表名称寻找其在三维模型中的定位，选择合适的位置定位仪表支架模型，依据仪表典型安装图，建立仪表管模型，如图2。

2.1.3 ISO图及材料报表

三维建模完成后，抽取仪表管ISO图及材料清单指导现场施工，见图3。

图3 仪表管ISO图

2.2 具体实施效果

(1) 仪表管阀件材料用量得到有效控制，材料平均节省55%左右，具体详见下表1。

(2) 仪表支架精确定位，仪表管安装路径明确，改变以往仪表管现场定位模式，提高现场施工效率30%以上。

表1 仪表管阀件材料控制成果分析表

3 仪表管及其托架安装技术要求

3.1 仪表托架及支架安装

同一路径的仪表管多于3根时，必须使用托架。仪表管托架支撑采用角钢或槽钢制作且应焊接在钢结构上。除非得到业主的认可，通常情况下不得采用无焊接的摆动型支撑方式。

仪表管托架支撑间距水平方向应小于3m，垂直方向小于1m。托架或其它类型支撑应电气接地，支撑间距尽量相等。托架的安装应防止积水和油污。通常走甲板下方。托架应牢固地固定在支撑上。仪表管固定在托架上的间距应不大于1m，所有仪表管在末端距连接设备0.5m处应有支撑。如有必要安装保护罩防止油和污垢落在托架上。支撑仪表管干线的托盘最小容量应比要求的大20%。

3.2 仪表管安装

仪表管材质、规格应符合设计图纸要求且应按照典型图及安装规程进行施工。仪表管在连接到仪表设备之前，使用干燥气体将仪表管吹净。仪表管的弯曲和切割应使用专门设计的弯管器和切割机，其断面和弯曲应保持完好。托架上的仪表管不能弯曲，并且应进行固定，固定方式应根据相应的典型图进行，且排布整齐。托架应有一定的空余量，一般不少于20%。

所有仪表管都应用仪表管卡子可靠的固定，固定用卡子、螺栓、螺母等均应采用不锈钢316SS。所有的工艺管线和信号线的NPT螺纹连接要使用螺纹胶带密封。单个水平仪表管固定间距应小于1m，单个垂直仪表管固定间距应小于2m。仪表管平行布置，避免交叉，接头交错排布。安装仪表管和管线暂不需要连接的，七天之内应该将其端头用临时的丝堵或胶带密封，时间比较长时则需要专用的管帽和丝堵。仪表管线在安装的时候尽量连续敷设，敷设距离很远的仪表管线在每6m一段的末端贴有仪表标识号和检修号。为了防止腐蚀，仪表管不能绑在一起，要留有足够的空间来避免盐分堆积。仪表管托架也要一直保持竖直防止盐分沉积。取压管线应尽量的短，且直角弯应尽量地少。取压口的位置应根据工艺管道内介质的不同选择满足规范要求的地方，取压口处仪表的取压管线水平敷设时应根据介质的不同有一定的坡度，液体向上倾斜，气体向下倾斜，坡度为1∶12。仪表管线的安装不得阻碍安全通道。

3.3 仪表管试压

仪表管线应做压力试验和气密试验。压力试验应用清洁水作为试验介质，试验压力应为工作压力的1.5倍，且保压5min，压力不得下降。气密试验应用压缩空气或其他惰性气体为试验介质，试验压力应为工作压力的1.2倍，且保压5min，压力不得下降。压力实验后，应将试验用水放净并且进行吹扫，寒冷季节试验时应采取防冻措施。试压用压力表应鉴定合格且在有效期内。其精度为1.5级，刻度范围为试验压力的2倍。试压过程中不得带压处理问题。试验完成后应在管线的一端泄压。 试验合格后，应作记录。

4 结语

仪表管细化设计，为材料的准确采办提供了相关依据，设计输出成果能更加准确体现施工工作量，有效控制施工计划及项目成本，是工程项目实现"降本增效"的有效措施，值得在后续项目推广应用。