海洋钻机模块设备安装要求及注意要点分析

摘 要：作为当前国内常见钻井装备，海洋钻机模块集结了多种机械、电气等专业设备，有着很强的专业性和很高的设备安装要求。本文结合笔者自身海洋钻修机项目管理技术工作经验以及网络文献资料，介绍海洋钻机模块设备构成与安装方式，分别解释了嵌入式、基座式、悬吊式三种不同的安装方式，分析了安装要求和注意事项，以便更好的实施设备安装，充分发挥海洋钻机模块的设备性能和作用。

关键词：海洋钻机模块;设备安装;要求;要点分析

前言：海洋钻机模块钻采作业工况复杂、地理位置特殊，其设备安装具有布局紧凑、尺寸小、寿命长、效率高、专业技术性强等特点。钻机模块设备在安装中必须拥有适宜的安装方法和较高的安装要求，以满足经济性、操作维护性、可靠性等重要指标。

1海洋钻机模块设备的构成与安装要求

以钻井工艺划分，海洋钻机模块主要分为防喷器、控制、动力、泥浆循环、旋转、起升六个系统。六大系统相互配合，共同为油田钻采提供支持。由于海上平台周围环境恶劣，为了满足与适应特殊生产环境，安装钻机模块设备主要需要考虑以下方面的要求。

1.1结构梁定位安装法

大多数海洋钻机都是钢结构，依靠结构梁为其提供支持。在结构梁上安装设备需要考虑下面几点：首先必须保证能够有效传递力，要满足刚度、强度要求;其次要确保设备的安装与调平足够方便;此外要控制好设备震动，降低噪音，以防设备严重震动引起结构梁和甲板开焊，导致甲板出现剥落或者渗漏问题;最后因为海洋环境比较恶劣，海上空气含有大量盐分和其它物质，具有较强腐蚀性，所以在结构梁上焊接安装设备，能够减少设备腐蚀，增加稳定性，这是延长设备寿命的重要方法。

1.2使用移动安装方法

由于海洋钻机模块建造费用很高，为了保障装备寿命，实现重复利用，就需要用可移动式的安装模式。这样可以节省很多费用，能够定期顺利维修。在钻机工况发生变化的同时，有必要调整局部工艺和更换设备。可移动式的安装能够避免装备拆除时对平台结构造成损坏，顺利解决设备优化改造需求，更轻松的使用海洋钻机上的空间。

部分钻机模块上所用的设备只在前期钻井时有重大作用，后期修井或者生产时一般都会闲置。对此可以转运租赁这类设备，而可移动安装方式能够保证这些设备的完整性，省去了不必要的拆卸麻烦。转运费用低、工作效率高。

1.3简洁安装

海洋钻机模块为平台的钻采作业提供了大量支持。简洁的设备安装能够节省较多材料和作业空间，减少海上安装调试工作量，控制项目海上施工时间，促进油田更及时的投产，创造更大生产效益。另外，因为海洋钻机模块常年在海上环境作业，简洁的安装模式可以控制整体重量，这对于保证钻井平台稳定性和结构安全也有很大意义。

1.4合理布置，精准定位

海上钻机模块作业环境非常特殊，且本身的布置条件和空间非常有限，所以为了能够在有限狭窄的空间优化自身配置，就必须合理布置设备。

将海洋钻机看作人的话，那么人体的骨骼就是钢结构，人体的血管就是平台管线，人体的功能器官就是各种设备。安装设备时一定要充分考虑钻机钢结构强度，同时要精准定位，确保各类管线能够顺利连接，有序传输各种物料，这是保证钻机模块功能正常、稳定运行的关键。

2海洋钻机模块设备安装方法

设备安装质量直接关系到设备能否稳定正常运行，所以在设备安装中一定要确保设备能够承受各种工况问题，能够应对支撑强度和定位方面的要求。以设备定位条件划分，设备安装主要分为嵌入式、基座式、悬吊式这三种类型。

2.1嵌入式

嵌入式安装模式是设备在钢结构上常见的安装模式，其能节省较多空间，但问题也比较明显。首先设备安装中定位点在平台的基准面下面，所以安装难度较大，尤其是后期的维护难度较大，所以安装和设计要求很高;其次设备需要提前采购，以便设计期间拿到相应资料，从而更好的控制钻机参数，保证结构强度满足安装要求;最后，设备安装中施工要求很严格，控制难度非常大。一般只有大型钻机设备，比如钻井绞车、转盘等才经常用这种方法安装。

2.2基座式

在钻机的基准面安装设备就是基座式。这种模式包括动静两种设备，其中动设备有空压机、发电机组、高压泥浆泵、综合液压站、低压泥浆泵、锅炉等。安装中需要充分考虑减震、调平要求。静设备有司钻控制房、高压管汇、常压容器、液气分离器、储能器等，直接在钻机甲板安装即可。

2.3悬吊式

这种是在空中安装设备，依靠三角支架连接结构梁和吊架，固定安装设备。通常在两种情况下会使用悬吊式方法：一种是功能性设备，比如空调、风机;另外一种则是为了满足设计要求，能够就近送料和供料。这种模式节省空间、布置紧凑，但是问题也比较突出。除了要充分考虑操作和维修方便以外，还要做好安装协调，控制好交叉专业布局，以免互相干涉或影响。

3海洋钻机模块设备安装注意要点

海洋平台安装钻机模块设备时要充分考虑特殊地理环境和空间要求，这样才能够保证质量，满足使用需要，注意要点如下：

3.1顺序

钻机设备的安装需要充分考虑顺序要求，也就是结构建造和设备安装需要合理衔接聯系。安装早期就需要制定相应的计划，充分考虑安装和使用要求，这要根据工程实际需要处理，故不细致分析。本文所要说的是定位完设备以后，需要充分考虑模块的布局紧凑、空间有限特征，合理调整与控制设备的安装程序。

如果设备四周存在栏杆、挡风墙一类的设施，需要按照设备实际情况，从施工工具、施工空间、安装形式考虑，确定是先安装栏杆、挡风墙还是先完成设备的安装，以防出现安全或者质量验收不达标、设备无法就位的情况。

另外，钻机模块海上安装之前，为了确保能够安全吊装，必须增加临时性的支撑梁。在完成钻机设备吊装以后，必须第一时间去除该临时支撑梁。该区域设备安装首要考虑的就是临时支撑位置是否与设备存在定位冲突情况。假设二者有冲突，必须在完成钻机吊装以后再安装设备。通常来说，如果没有冲突性问题，都要根据安装位置做好设备干涉问题检查，在安装位置先安装设备。

3.2防火

因为海上钻井平台本身会有大量的气体、油这类可燃物，所以生产中很有可能会出现火灾这类问题。为了减少影响，就需要合理划分钻机模块各区域的防火等级。不同安全等级的空间防火要求不一样。在对应的区域中，电气设备设置也有不同防护要求。设备安装需要充分考虑防火区域等级，做好设备防火等级管理。如果设备本身不满足防火规定，则需要采用合适的保护手段，比如增加防护罩等。

3.3逃生通道

逃生通道在海洋钻机中是非常重要的，除了作为必要的通行空间，也可以在事故发生后，保证平台工作人员能够及时疏散、逃生。安装设备的时候一定要充分考虑设备定位，绝不能占用逃生通道、逃生空间。尤其是悬吊式设备，更要对其空间高度进行合理控制，以免妨碍逃生空间，影响正常逃生。

结语：海洋钻机模块设备有着很强的专业性和集中性，大量设备对于技术要求很高。而海上环境复杂，稍不注意就有可能引起各种各样的问题，所以必须确保设备安装人员具备足够高的素质和能力。设备安装时一定要充分考虑现场实际情况，将安全可靠作为首要目标。同时要灵活使用和管理设备，用最低的成本创造最高的价值，让海洋钻井平台能够安全顺利钻采作业，为我国海洋油气勘探开发和经济建设提供助力。

参考文献：

[1]管申，刘智勤，曹峰，彭巍，刘贤玉.模块钻机与涠洲电网互联互通技术[J].化学工程与装备，2019（08）：141-143.

[2]巴广东.关于海洋模块钻机滑轨防止划痕措施的研究[J].设备管理与维修，2019（10）：167-168.

作者简介：

徐德平（1985-4）男，汉族，天津，大学本科，工程师，海洋工程。