论文部分内容阅读
摘要:从二十一世纪 开始,我国的海洋修井机生产制造开始步入规范化阶段。通过之前对海洋修井机多年的研究才形成海洋修井机的设计、制造、生产一体化流程,并具备丰富的设计制造经验,在功能上可以满足海洋油田的需求。现在海洋修井机在我国经过了 20 多年的发展,已经形成初步系列化,但是仍与国外海洋修井机存在差距。本文针对国产海洋修井机设计问题进行探讨,并给出分析方案。
关键词:海洋修井机;存在问题;措施
1.整机的设计水平有待进一步提高
(1)结构设计问题
与国外海洋修井机相比,国产海洋修井机在结构设计上有较大差距,主要表现在:①设计使用软件。国外海洋修井机的设计基本都采用三维设计软件。使用三维软件设计出来的产品,可以使设计者对所设计的结构在空间上有很清晰的认识,所设计出来的产品在装配过程中不存在相互干涉的问题。国内海洋修井机的结构设计目前主要还是依赖AUTOCAD,二维设计不如三维设计有很好的空间结构造型,些许产品出现设计出来的东西不符合设计者所要达到的功能要求,常常在制造过程中出现返工或者在装配过程中出现干涉。②结构设计所使用的材料。国外钢材种类可选范围比较广泛,在结构设计时可以根据需要选用合适的材质,因此设计出来的结构件重量轻、结构紧凑、合理。而国内由于没有合适的材质,经常需要用其他材质来代替,所以不得不加大材质的规格,这样一来,做出来的东西往往很笨重。据统计,规格配置相同的海洋修井机,国内的要比国外的重25%~40%。建议国内修井机生产商与钢材生产厂家开展合作,要求钢材生产出需要的材质,这样才能设计出轻便、安全、可靠的结构件。
管汇设计问题
国内海洋修井机的管汇设计,目前主要是其他车间生产,然后现场配管,这种设计方法与国外的设计相比,无法在空间上与结构的清晰关系,施工时直接安装到位,效率高。而国内采用现场配管的做法,效率低下,不利于施工资料的完整性,而且现场施工的随意性经常使管路与其他部分干涉。
建议
①在海洋修井机的设计上普及使用三维设计软件,提高设计质量,减少设计更改。②加强分析软件的学习和交流,提高设计分析能力,保证在满足设计要求的前提下,尽可能的减轻重量。③与钢材厂加强合作,提高高强度结构用钢的质量。④各设计生产部门加强沟通,减少相互干涉引起的返工。
2、防腐工艺水平需要加强
海洋修井机由于使用的环境特殊,自然条件恶劣,腐蚀性极强,因此防腐成了生产工艺重中之重。一套位于海洋用于石油和生产的修井机,要求建成后能安全、高效地进行油气产出,而且能使用相当长的时间,因此起关键作用的钢结构防腐处理至关重要。
目前国产海洋修井机虽然采取了一些较为先进的防腐处理工艺,但整机的防腐处理还是满足不了海洋修井机的设计寿命要求。有些结构件的防腐涂层3年左右就出现大块锈迹及剥落现象,严重影响了修井机的正常使用。并且一旦出现这种情况只能靠后期高空作业来定期做防腐处理,增加了成本开销。
海洋修井机处在海洋里,要面临以下挑战:①长期遭受海水盐雾腐蚀;②长期遭受作业外力腐蚀;③强烈日光照射;④强风及台风冲击;⑤温差跨度大;⑥连续使用内应力腐蚀;⑦化学品的溅雾腐蚀(泥浆罐类)。
为了满足海洋修井机的使用要求,建议从以下几方面加强。
(1)加强对主要钢结构件表面喷铝防腐工艺。
电弧喷涂可以使每一个喷涂的粒子都能达到熔融状态,获得金属粒子间可靠的结合及较高的涂层自身强度,电弧喷涂时的热能用来加热熔融喷涂的丝材,进而用强烈的压缩空气流吹向工件,并在工件上形成涂层,工件温升较低。电弧喷涂用于钢结构的长效防腐,防腐寿命可达30年。
(2)对标准件、销轴等采用镀铬处理,达到防腐要求。镀铬是在金属制品表面镀上一层致密的氧化铬薄膜,它可以使得金属制品更加坚固耐用,抗腐蚀。采用镀铬处理的零件,表面光洁,防腐性能好,可用于防蚀要求较高或在较严重的腐蚀条件下使用的紧固件、弹性零件和其它钢铁、铝及其合金零件和构件。
(3)对泥浆罐内壁采用涂环氧玻璃鳞片涂料增强防腐性能。环氧玻璃鳞片涂料本身对环境中的腐蚀介质具有良好的耐腐蚀性、耐磨和耐温度变化等性能,涂层对介质的抗渗透性好,玻璃鳞片在涂层中基体互相平行叠压排列、形成致密的防渗层,涂层内部的残余应力小,玻璃鳞片在涂层中形成了许许多多的小区域,使树脂的微裂纹、微气泡相互分割,减少了涂层与基体之间的热膨胀系数之差,降低了涂层的硬化收缩率及内部应力,抑制了涂层龟裂、剥落,提高了涂层的粘合力与抗冲击性。
(4)所有钢格栅板、井架爬梯猪笼、楼梯等行热浸锌处理。热浸锌是将除锈后的钢构件浸入600℃左右高温融化的锌液中,使钢构件表面附着锌层,从而起到防腐蚀的目的。热浸锌方式的优点是耐久年限长,生产工业化程度高,质量稳定。
3、进一步提高产品质量控制和管理水平
国内的海洋修井机生产厂商都具有完善的质量管理体系,都取得了挪威船级社ISO9001质量管理体系认证,先后通过ISO14001环境体系认证和HSE体系认证。但由于质量控制或管理的原因出现质量事故的事情仍有发生,所以需要进一步加强产品质量的控制和管理水平的提高。一般可以从以下几方面做起:①严格执行质量管理体系的所有程序。②所有质量监控检测人员一定要有高度的责任心,用心做好本职的工作,不合格的产品坚决不允许流入下一工作流程。③积极配合业主的第三方檢验,学习先进的管理经验,提高产品质量。
4、随机技术资料需要不断完善
目前国外修井机提供的资料有:①各零部件及总成的使用说明书;②操作维护手册;③零部件的爆炸图册;④合格证及相应船检证及用户特殊要求的其他证件。
与国外海洋修井机相比,国内海洋修井机提供的随机技术资料远不能满足用户的要求,主要差距在于:①零部件的使用说明不够详细和完善;②零部件图册不完善,用户无法看到所有设备的图纸资料;③无法提供零部件的爆炸图册;④技术资料未完全电子化。今后国内各生产商在提供的随机资料准备上要做出更大努力,尽可能的把零部件的说明资料做的详细、完善;提供较为详细的零部件图册资料,方便用户查找和维护时使用;尽可能的提供零部件的爆炸图册,零部件爆炸图册对用户来说很直观,不管对设备本身是否了解,使用者都可以通过该图册查到所需准备的零部件图号、部件号等,可以通过部件号向厂家购买。由于零部件的爆炸视图是建立在三维设计的基础上,因此厂家提供的电子版资料能更好的方便使用人员。
结语
综上所述,国产海洋修井机目前的确取得了广阔的市场和一定的成绩,但是与国外先进的海洋修井机相比还是存在很大差距。因此,根据自身存在的问题进行分析和完善,同时要不断提高修井机的安全技术,使修井机能够实现我国能源革命的需求,不断促进我国海洋石油事业的高质量发展。
参考文献
[1] 于飞 . 月东油田海上修井作业管柱移动技术研究 [D]. 东北石油大学,2014.
[2] 鲁献 . 对国产在役海洋修井机存在问题的探讨[J]. 长江大学学报理工卷,2008,5(03):56-58.
[3] 谢永金 . 我国修井机发展的技术现状与展望[J]. 石油机械,2005(10):72-75.
[4] 喻贵民,仵雪飞 . 海洋修井机国产化进程及发展方向 [J]. 中国海上油气,2003(03):49-52,60-63
中海油能源发展股份有限公司工程技术湛江分公司 广东 湛江 524057
关键词:海洋修井机;存在问题;措施
1.整机的设计水平有待进一步提高
(1)结构设计问题
与国外海洋修井机相比,国产海洋修井机在结构设计上有较大差距,主要表现在:①设计使用软件。国外海洋修井机的设计基本都采用三维设计软件。使用三维软件设计出来的产品,可以使设计者对所设计的结构在空间上有很清晰的认识,所设计出来的产品在装配过程中不存在相互干涉的问题。国内海洋修井机的结构设计目前主要还是依赖AUTOCAD,二维设计不如三维设计有很好的空间结构造型,些许产品出现设计出来的东西不符合设计者所要达到的功能要求,常常在制造过程中出现返工或者在装配过程中出现干涉。②结构设计所使用的材料。国外钢材种类可选范围比较广泛,在结构设计时可以根据需要选用合适的材质,因此设计出来的结构件重量轻、结构紧凑、合理。而国内由于没有合适的材质,经常需要用其他材质来代替,所以不得不加大材质的规格,这样一来,做出来的东西往往很笨重。据统计,规格配置相同的海洋修井机,国内的要比国外的重25%~40%。建议国内修井机生产商与钢材生产厂家开展合作,要求钢材生产出需要的材质,这样才能设计出轻便、安全、可靠的结构件。
管汇设计问题
国内海洋修井机的管汇设计,目前主要是其他车间生产,然后现场配管,这种设计方法与国外的设计相比,无法在空间上与结构的清晰关系,施工时直接安装到位,效率高。而国内采用现场配管的做法,效率低下,不利于施工资料的完整性,而且现场施工的随意性经常使管路与其他部分干涉。
建议
①在海洋修井机的设计上普及使用三维设计软件,提高设计质量,减少设计更改。②加强分析软件的学习和交流,提高设计分析能力,保证在满足设计要求的前提下,尽可能的减轻重量。③与钢材厂加强合作,提高高强度结构用钢的质量。④各设计生产部门加强沟通,减少相互干涉引起的返工。
2、防腐工艺水平需要加强
海洋修井机由于使用的环境特殊,自然条件恶劣,腐蚀性极强,因此防腐成了生产工艺重中之重。一套位于海洋用于石油和生产的修井机,要求建成后能安全、高效地进行油气产出,而且能使用相当长的时间,因此起关键作用的钢结构防腐处理至关重要。
目前国产海洋修井机虽然采取了一些较为先进的防腐处理工艺,但整机的防腐处理还是满足不了海洋修井机的设计寿命要求。有些结构件的防腐涂层3年左右就出现大块锈迹及剥落现象,严重影响了修井机的正常使用。并且一旦出现这种情况只能靠后期高空作业来定期做防腐处理,增加了成本开销。
海洋修井机处在海洋里,要面临以下挑战:①长期遭受海水盐雾腐蚀;②长期遭受作业外力腐蚀;③强烈日光照射;④强风及台风冲击;⑤温差跨度大;⑥连续使用内应力腐蚀;⑦化学品的溅雾腐蚀(泥浆罐类)。
为了满足海洋修井机的使用要求,建议从以下几方面加强。
(1)加强对主要钢结构件表面喷铝防腐工艺。
电弧喷涂可以使每一个喷涂的粒子都能达到熔融状态,获得金属粒子间可靠的结合及较高的涂层自身强度,电弧喷涂时的热能用来加热熔融喷涂的丝材,进而用强烈的压缩空气流吹向工件,并在工件上形成涂层,工件温升较低。电弧喷涂用于钢结构的长效防腐,防腐寿命可达30年。
(2)对标准件、销轴等采用镀铬处理,达到防腐要求。镀铬是在金属制品表面镀上一层致密的氧化铬薄膜,它可以使得金属制品更加坚固耐用,抗腐蚀。采用镀铬处理的零件,表面光洁,防腐性能好,可用于防蚀要求较高或在较严重的腐蚀条件下使用的紧固件、弹性零件和其它钢铁、铝及其合金零件和构件。
(3)对泥浆罐内壁采用涂环氧玻璃鳞片涂料增强防腐性能。环氧玻璃鳞片涂料本身对环境中的腐蚀介质具有良好的耐腐蚀性、耐磨和耐温度变化等性能,涂层对介质的抗渗透性好,玻璃鳞片在涂层中基体互相平行叠压排列、形成致密的防渗层,涂层内部的残余应力小,玻璃鳞片在涂层中形成了许许多多的小区域,使树脂的微裂纹、微气泡相互分割,减少了涂层与基体之间的热膨胀系数之差,降低了涂层的硬化收缩率及内部应力,抑制了涂层龟裂、剥落,提高了涂层的粘合力与抗冲击性。
(4)所有钢格栅板、井架爬梯猪笼、楼梯等行热浸锌处理。热浸锌是将除锈后的钢构件浸入600℃左右高温融化的锌液中,使钢构件表面附着锌层,从而起到防腐蚀的目的。热浸锌方式的优点是耐久年限长,生产工业化程度高,质量稳定。
3、进一步提高产品质量控制和管理水平
国内的海洋修井机生产厂商都具有完善的质量管理体系,都取得了挪威船级社ISO9001质量管理体系认证,先后通过ISO14001环境体系认证和HSE体系认证。但由于质量控制或管理的原因出现质量事故的事情仍有发生,所以需要进一步加强产品质量的控制和管理水平的提高。一般可以从以下几方面做起:①严格执行质量管理体系的所有程序。②所有质量监控检测人员一定要有高度的责任心,用心做好本职的工作,不合格的产品坚决不允许流入下一工作流程。③积极配合业主的第三方檢验,学习先进的管理经验,提高产品质量。
4、随机技术资料需要不断完善
目前国外修井机提供的资料有:①各零部件及总成的使用说明书;②操作维护手册;③零部件的爆炸图册;④合格证及相应船检证及用户特殊要求的其他证件。
与国外海洋修井机相比,国内海洋修井机提供的随机技术资料远不能满足用户的要求,主要差距在于:①零部件的使用说明不够详细和完善;②零部件图册不完善,用户无法看到所有设备的图纸资料;③无法提供零部件的爆炸图册;④技术资料未完全电子化。今后国内各生产商在提供的随机资料准备上要做出更大努力,尽可能的把零部件的说明资料做的详细、完善;提供较为详细的零部件图册资料,方便用户查找和维护时使用;尽可能的提供零部件的爆炸图册,零部件爆炸图册对用户来说很直观,不管对设备本身是否了解,使用者都可以通过该图册查到所需准备的零部件图号、部件号等,可以通过部件号向厂家购买。由于零部件的爆炸视图是建立在三维设计的基础上,因此厂家提供的电子版资料能更好的方便使用人员。
结语
综上所述,国产海洋修井机目前的确取得了广阔的市场和一定的成绩,但是与国外先进的海洋修井机相比还是存在很大差距。因此,根据自身存在的问题进行分析和完善,同时要不断提高修井机的安全技术,使修井机能够实现我国能源革命的需求,不断促进我国海洋石油事业的高质量发展。
参考文献
[1] 于飞 . 月东油田海上修井作业管柱移动技术研究 [D]. 东北石油大学,2014.
[2] 鲁献 . 对国产在役海洋修井机存在问题的探讨[J]. 长江大学学报理工卷,2008,5(03):56-58.
[3] 谢永金 . 我国修井机发展的技术现状与展望[J]. 石油机械,2005(10):72-75.
[4] 喻贵民,仵雪飞 . 海洋修井机国产化进程及发展方向 [J]. 中国海上油气,2003(03):49-52,60-63
中海油能源发展股份有限公司工程技术湛江分公司 广东 湛江 524057