浅谈海底管道铺设的质量管理-职称论文__墨水学术,论文发表,发表

所属栏目：推荐论文发布时间：2011-02-25浏览量:117

副标题#e#
　　浅谈海底管道铺设的质量管理
　　王文成
　　胜利石油化工建设有限责任公司山东东营257073
　　摘要：质量是企业的生命，也是企业发展的根本保证。影响施工质量的因素方方面面。本文以笔者负责施工的福建炼油乙烯项目海底原油输送管道工程为例，详细分析海底管道施工时，影响质量的因素，并阐述了如何管理以提高施工质量，期望能对以后同类的工程施工起到一定的借鉴作用。
　　主题词：海底管道；深水区；礁石区；铺设；质量；管理
　　0.引言
　　海底管道施工，不同于陆地施工最大的难点是，施工区域常常要面对海风及涌浪的影响，这些不可避免的自然条件，都大大的增加了施工难度，为整个工程的质量控制带来不确定性。如何克服这些自然条件，保证工程质量，本文以施工的福建炼油乙稀项目海底原油输送管道工程，阐述了施工时所采取的措施，保证了工程的如期交工。本工程是我国在深水礁石区铺设的第一条海底管道，它的顺利交工也成功填补了我国在深水礁石区进行海底管道铺设的空白，更为我国深水礁石区铺设海底管道积累了成功的质量管理经验。
　　1.工程概况
　　福建炼油化工有限公司在湄洲湾西侧海区铺设一条原油输送管道，管线从青兰山中转油库出来后，在青兰山后屿岛西侧下海，穿越湄洲湾西南部海域，在福炼公司油库区码头的南侧登陆进入福炼公司油库区。该海底管道工程是提供福炼新厂区原油的唯一通道，是福建炼油乙烯项目的咽喉工程。管线采用UOE埋弧焊直缝钢管，规格为：φ711mm×17.5mm。管线采用防腐涂层和阴极保护联合防腐措施对管道外壁进行阴极保护。外防腐涂层采用加强级三层PE防腐层，防腐层总厚度为3.2mm。采用镯式牺牲阳极对管道外壁进行阴极保护。镯式牺牲阳极安装在混凝土配重层中，阳极厚度与混凝土配重层相同。
　　2.施工难点
　　2.1施工海域部分处于礁石区域，局部水深达到45m
　　青兰山端管道路由KP10.43至KP12.2属水下凹槽形态礁石区域，该区域地势变化大，海底呈齿状高低不平，个别边坡非常陡。KP10.5至KP12.0约1.5公里路由水深在30至38.5米。施工海域潮差大，可达6.77m，最深点在高潮位时可到45.27m。此水深是胜利901船目前施工的最大水深，极易造成质量隐患。
　　2.2管线转点处于管沟中
　　管线路由设计了两处转点，分别处于KP1.766和KP7.328，其中转点KP7.328处于管沟内，如何保证管线完全符合设计路由，满足该工程的质量要求，也是该工程的一个难点。
　　3.出现的质量问题
　　3.1海上施工，海风的影响不可避免，造成管道焊接时，管内有穿膛风，在焊接时有热气往上冒出来，导致电弧偏吹，电弧发生偏吹的话，就要提高电流，但是电流大了却又容易产生烧穿等缺陷。
　　3.2由于施工进度的原因，铺管的节奏不协调，将引起以下后果：坡口打磨后停留的时间过长，海水腐蚀严重，即使打磨再好也有可能因为停留时间过长而使质量下降；另一个就是焊接各工位未能及时到达，上次焊接的余热已经散去，等到下个工位在进行焊接时，焊缝已经处于常温状态或是接近常温，致使层间温度不够。层间温度达不到要求，焊接质量就下降，可能就引发了裂纹等缺陷。
　　3.3由于风大引起船体的晃动和操作人员的处理不当导致部分管材与其他物品发生碰撞，管口和配重层有破损现象。
　　3.4管内清理未得到很好的重视，管线里面的残渣、尘土没有彻底清除，容易造成焊缝内部缺陷。
　　3.5由于操作人员的各种原因造成了坡口的打磨不干净，一方面是未能把锈迹清除干净，另一方面是坡口未能达到技术交底的外形要求，是造成咬边的原因之一。
　　3.6焊口未能达到预热的温度要求，出现了加热不均匀，上下温度不等，影响了组对和焊接的质量。
　　4.分析原因及质量管理措施
　　4.1人为原因：海上长期作业，在船上高强度的施工导致身心疲惫，容易导#p#副标题#e#致施工人员情绪不稳定，所谓军心不稳，人为原因是质量控制时容易忽视的因素。
　　采取的措施：合理安排施工人员的工作时间，积极完善轮换班制度，保证每一个电焊工的身心得到很好的调理，再有合理的薪酬分配制度，以解决该问题。
　　4.2电弧偏吹的形成原因及管理措施：
　　A磁偏吹
　　引起的原因：
　　由不均匀磁场造成，如接线不对称、电弧偏、有不对称的铁磁物质、工件相对电弧分布不对称等。
　　采取的措施：改用交流，将地线同时接于工件两端或工作台四角，用厚药皮优质焊条取代薄药皮焊条，压低电弧，采用短弧焊，去除铁磁物质不对称分布。
　　B药皮套筒不对称偏吹
　　引起的原因：由于焊条药皮薄厚不均，造成套筒一边长，一边短，电弧从短的一边吹出。
　　采取的措施：改换合格的优质焊条，压低电弧采用短弧焊。
　　C强气流干扰偏吹
　　引起的原因：由于强气流将电弧吹离焊条中心线。
　　采取的措施：改变焊接环境，我们根据现场实际情况，在施工区域用帆布围起，来遮挡海风的直接吹入管内，形成穿膛风，效果非常显著；同时焊接时压低电弧，采用短弧焊。
　　4.3焊缝内部的缺陷及解决方法
　　气孔：3-4和4-5位置。解决方法：加强防风措施（管内防风和管外防风）、选用合理的工艺参数、采用多层多道焊。
　　未熔：由于对口的错边引起，一旦错边，焊条接触两边的坡口的位置不同，导致一边已经熔合，另一边还处于坡口还未熔。
　　内凹：主要出现在底部。引起原因：对口错边、管内的穿堂风、对口间隙小、电流过大。解决方法参照上面，具体原因具体分析解决。
　　4.4定位操作的质量管理措施
　　针对本工程特点，管线路由设计了两处转点，如何保证管道符合设计路由，定位工作成为质量保证的关键因素，具体施工中，我们采取如下管线铺设操作
　　①管线铺设期间，利用GPS和在线的导航系统来监控铺管船的船位，船的位置将一直显示在导航系统中。铺管船上的控制点(作业线上的对口工位和计算的着泥点)都可以表明实际管线和设计路由的相对关系，这些数据将提供给业主，包括管线的铺设图。
　　②导航定位系统可以让操锚员监控船的位置，每次船的移动都可以确认管线目前的位置。
　　③值班的测量员将监控和记录每根管线位置，包括：
　　对口工位的位置，焊接的编号/打点的编号，管线着泥点的位置，打点的质量，船的首向，KP值，时间和日期，偏离定位软件中计划线的距离。
　　④管线的铺设中可能会有圆弧段，在铺设圆弧段的时候船的定位将偏离设计的路由，偏离设计路由的目的是为了保持管线的着泥点在计划的路由上，每次移船的首向都将不同，都将按照预定的计划执行。
　　4.5弃管、收管时的质量管理措施
　　弃管时，提前做好相应的准备，如检修设备，弃管都是在恶劣环境条件下进行的，只有各项设备都运行正常。如实现张紧器与A/R绞车（50T）的转换，同时防止A/R绞车的粗缆绳损坏作业线上的设备，如辊道。调整好托管架的角度，尽量减小管线的应力。在管头焊好盲板，装上牵引头。在管线到达托管架尾部时，在牵引头上系好浮标，且浮标缆线的长度不能低于涨潮时的水深。
　　收管时，实现A/R绞车与张紧器的转换，托管架角度调整合适，可以减小海管受的应力，而且方便管头进入张紧器和铅房。在收管的时候要各部协调同步工作，如A/R绞车、张紧器、铺管船的收放锚、托管架等的同时性，一旦出现先后顺序不一，将会影响到其他的运转情况。如绞车速度太快，而张紧器和收放锚的速度跟不上，势必将会损伤张紧器和锚。
　　5、结束语
　　福建炼油乙烯项目海底原油输送管道工程实际施工长度12983.42米，总共焊接1090道，拍片1063道，不合格口27道，合格率达到97.46%，受到为由中、美、沙特等三国四方组建的福建联合石油化工有限公司的业主的高度评价，在近#p#副标题#e#海市场上树立了良好的胜利形象。
　　参考文献：
　　［1］SY/T10037－2002，《海底管道系统规范》
　　［2］美国石油学会APISTD1104，《管道焊接及相关设备》