浅谈FPSO项目中管线ISO图的加工设计

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石油和化工设备2020年第23卷

浅谈FPSO项目中管线ISO图的加工设计

刘传丰，向娟，姜维，程文平，李国杰

（海洋石油工程（青岛）有限公司， 山东 青岛 266520）

[摘 要] 在FPSO等海洋石油工程建造中，管线专业是建造难度最大、工作量最多、工序最复杂的专业。为确保施工顺利开展，管线的加工设计工作必须制定明确的加工设计原则和方法，采用先进合理的加工设计方法才能按时按质完成工作，满足现场施工需求。本文以FPSO项目建造为例，介绍配管ISO图的加工设计方法和原则。[关键词] FPSO；配管；ISO图；加工设计

我公司承包了中国南海某FPSO项目。该项目为我公司自主设计，采用模块化施工并采用异地集成的方式完成FPSO项目的建造，其模块众多，管线尺寸跨度大，材料类型多样化。管线长度达几万米（包括碳钢、不锈钢、双向钢、铜镍、玻璃钢等材质），图纸上万张，分二十多个模块建造。施工周期短，管线加工设计工作量大。现介绍此项目中的配管ISO图的加工设计工作。1 管线ISO图加工设计流程

详设ISO图纸接收、分发→打印图纸（详设签字版）→增设高低点（SPOOLGEN或PDMS模型中添加）→SPOOLGEN做加设（断管、标焊点、单管号、焊口号自动生成）→抽出图纸材料→审图核对→①图纸下发（包括图纸和图纸材料表）→②材料到货后图料匹配下发施工料单2 管线ISO图加工设计原则

2.1 对焊管线，现场焊口不得留在次梁腹板内，加设不能在小于6m的直管段上增加焊口，管线穿甲板，焊口最理想位置为：位于甲板上方1m左右，以便于施焊和检验。

2.2 长直管线按照来料6m长添加焊口，焊口均添加为现场焊口，对于插焊和螺纹管线，按照来料6m长，手动在SPOOLGEN上添加管箍，核算填写尺寸，材料自动生成；（如果有管线到货，根据到货长度断管）；房间内的单管长度按照3m添加焊口，每个单管尽量只带一个管件。镀锌，涂塑管线端部带法兰预制，单管总长控制在4m内。设备口法兰的焊口为点焊口。

2.3 关于支架，大部分管鞋是现场安装，属于安

装材料，没有单管号，添加现场焊。对于涂塑镀锌管线，管鞋等焊接支架需要添加预制焊，在SPOOLGEN中需要将支架材料改为预制材料，抽出的图纸材料表中才会体现支架所在的单管号（只有镀锌和涂塑管线焊接类支架添加预制焊，其他支架焊均为现场焊）。

2.4 单管三维尺寸受限于场地工程运输车的尺寸限制，断管尽量在两个维度内，避免出现第三个维度（尽量避免三维方向，如果是特殊角度只能是二维，如果是正90°，尽量控制在1m以内，绝对不能超过2m）。长度尽量不超过10×2.5；特殊角度的管线，断管时应尽量避免在同一根单管中出现两个及以上方向的角度。所有管线大于等于750mm的大管径立管，在做加工设计时每个单管只包含一个预制管件。

2.5 对于镀锌、涂塑管线，添加法兰或管箍的原则参考表1。断管控制在两个维度内，尺寸限制为6m×2m，人工增加配对法兰控制在6m左右，单管不能太长，附带管件和拐弯不能太多，核算填写尺寸和统计材料，填写在CAD图纸上（注意识别涂塑和浸锌管线）加配对法兰时，应该在模型里核对，是否与结构梁碰撞（Isometrics中添加）。2.6 关于增加调节余量，注意只有对焊管线才考虑调节余量：①对焊的涂塑、浸锌管线无调节余量，全部为预制焊口；②其它材质的调节余量，对于连接设备管口，组块连接火炬臂的管线，管线三维方向上留余量，余量为100mm；③对于DO

作者简介：刘传丰（1986—），男，四川人，工学学士，中级工

程师。主要从事海洋石油工程配管加工设计工作。

第11期 刘传丰等 浅谈FPSO项目中管线ISO图的加工设计

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表1

管线等级尺寸镀锌管线断管

A2AG≤2'管箍＞2'法兰B2AG & D2AG<2'管箍≥2'法兰管线等级尺寸涂塑管线断管

A2BE

＞2'

法兰

系统（需要开马鞍口的管线），如果支管从主管孔连接出来直接连接到地漏，没有方向上变化，加设仅需在支管马鞍口处（地漏连接处）留余量100mm。如果支管从主管孔连接出来需要经过三维方向的变动后连接到地漏，加设需要在支管马鞍口处及竖直方向两个位置留余量，余量均为100mm，用于现场调整。④所有HOOKUP端部图纸中添加施工余量，单方向为200mm，管线和法兰连接使用点焊。⑤2寸及以下的小尺寸管线一般为现场安装，不需要车间预制，故不需要添加余量。

2.7 与静设备、空气冷却器、换热器、动设备的吸入/排出口等设备连接的配套法兰应为现场焊，调节余量100mm。

2.8 管线的焊缝避让，如果项目反馈管线到货有纵焊缝（单点纵焊缝错缝180°或至少150mm），需要将纵焊缝调整到上偏45°的位置，相邻管段纵焊缝交错排列。

2.9 现场口的位置尽量布置于支架附近，以便于焊接时支撑。

2.10 现场口位置的优先等级为：水平>竖直，尽量避免在倾斜管线上添加现场口。2.11 管座与主管之间的焊口应为预制焊。2.12 焊接阀门均为现场口。

2.13 项目要求按模块分系统、分层下发图纸和材料（HOOKUP管不用分层），对于穿越多层甲板的管线，应该按照支架生根点的位置分属于哪一层，按照分属不同的层断开为单管，项目每一层就是一片，图纸材料表中分片信息为空（CP模块有一个小夹层属于第一层）。理论上断管需要进出NAVISWORK软件，参照3D模型。

2.14 与设备口相连的法兰，一般由设备提供配对法兰、螺栓和垫片，此片法兰为现场口。如果与设备连接处图纸上面存在材料（法兰、螺栓、垫

片），那么此片法兰处也为现场口，需要将此法

兰材料改为安装材料以避免材料丢失。

2.15 一般情况下现场口添加在管线上，不能在管件上。

2.16 断管时考虑不要断管在托架上方、穿甲板和穿墙的地方（根据模型判断）。

2.17 对于靠近上层甲板的甲板下管线，断管时考虑结构梁和托架位置，尽量避免在梁或托架下焊接（根据模型判断）。

2.18 图纸上一些阀门尺寸有可能待定，如各类仪表阀，需在此方向上加现场口并加余量100mm。2.19 对于穿甲板的管线，单管不能太长，要考虑到层间的高度。穿甲板处最好是直管。考虑现场焊接的位置，尽量避免仰焊。穿甲板、穿墙、穿其他处等需断管，现场口断在直管段上。2.20 断管时考虑管支架形式和位置，避免支架与焊缝重叠、碰撞等问题。

2.21 铜镍管线中单管长度超过6m的管线，在6m处断开。小于2寸管线断管处，增加相应的管箍。2.22 玻璃钢管线（主要参考厂家资料进行加工设计，管线全部现场安装，不进行预制），单管长度超过6m的管线，2-6寸管线，9m处断开，8寸以上管线，11.89m处断开。断管时参考厂家资料，以厂家到货长度为准。需相应增加管箍。如果断管长度与到货长度一致，可以利用管线自带母头和公头连接，不用加管箍。

2.23 注意特殊角度的处理：竖直角度（坡度），需要有水平方向的现场焊；水平角度，需要有竖直方向的现场焊；仅45°与90°属于正常角度；对于特殊角度，需切割成型的，考虑现场切割、组对、焊接的难度，建议大管线（>DN600）特殊角度两侧均为预制，其它位置留调节口，小管线可以考虑现场焊。

2.24 图中有英文需要翻译为中文。

2.25 加设发出图纸需要区分模块和HOOKUP管线，详设HOOKUP管线模块号为两个模块号的集合如：“FP-FS”。加设为了集成前试压，设置HOOKUP管，模块号和单管号的后面加“-H”，单管号前面需要体现模块号。注意总结设置的HOOKUP管线类型（模块与模块间、模块内部（DP模块）、模块与单点、模块与船体间、船体与火炬臂支之间、模块与管廊间、管廊各分段

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点，2寸以下不需要添加高点。4 总结

石油和化工设备2020年第23卷

间，设置HOOKUP管段，并且由详设后期单独出图，项目集成采用双点HOOKUP方式进行）。2.26 结构片集成时安装，管线设置HOOKUP管段并加100mm余量（需提前和结构沟通哪些管线受到影响，目前DP模块EL+11500甲板片，火炬臂和BS模块两个超高塔需要在集成阶段吊装）。2.27 GS模块称重在中间，其他模块在两边，配管考虑一体化和其他工作的影响。

2.28 所有管线末端的管帽均为点焊（现场焊口），便于现场清洁。

3 管线ISO图中试压高低点添加原则

高低点是用于试压介质的排放和放空，要求如下：

所有的“U”形弯均需要添加低点。

所有2寸及以上“n”形弯管线需要添加高

本文介绍了FPSO中管线ISO图的加工设计，我们根据项目要求严格按照加工设计原则执行，确保现场施工顺利，避免修改工作，保证加设图纸质量，减少错误，提高工作效率。本文中叙述的设计要求，满足了建造、计划、费控及项目管理等各方的需求，是一种高效实用的加工设计方法，不仅按时完成了项目建造任务，同时促进了公司的标准化发展，提高了工程建造质量。

◆参考文献

[1] 海洋石油工程（青岛）有限公司，海洋石油工程股份有限公司. SPOOLGEN管线图纸材料自动生成软件V1.0[P].软著登字第5205726号，2020.

收稿日期：2020-06-10；修回日期：2020-09-08

（上接25页）

3 结语

通过以上功能，在项目前期仅需一名有经验的工程师根据项目要求，整理出试压移除项清单，建立试压临时材料与永久材料映射关系表，根据工艺流程图P&ID拆分出独立的试压包；后续工程师利用PDMS及插件，可方便、直观地在三维模型里进行操作，实现试压包自动出图及材料自动出料，降低了由于人员经验不足出错的概率，提高了工程师的工作效率和工作质量，方便了现

场施工。三维配管加工设计新方法具有十分广阔的应用前景。本文旨在为后续开发创新提供借鉴参考。

◆参考文献

[1] 万金发. PDMS三维软件在工程设计中的应用[J].钢铁技术，2002，(6)：49-51.

收稿日期：2020-06-01；修回日期：2020-09-07