苗 杰，張 嶸，陳 露

（中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津 300452）

引言

撬裝設(shè)備指的是有一定的尺寸、規(guī)格，能夠在各個(gè)海上設(shè)施進(jìn)行周轉(zhuǎn)的箱體式集成設(shè)備，需要有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛性，在海洋平臺(tái)石油工業(yè)中，物料運(yùn)輸、施工作業(yè)都用到了撬裝設(shè)備。近海撬裝設(shè)備同陸地撬裝設(shè)備相比，由于海洋是空氣中飽含鹽霧的腐蝕環(huán)境，同時(shí)涉及到船舶運(yùn)輸，在使用要求和設(shè)計(jì)規(guī)范上有很大的區(qū)別，文章將圍繞DNV.GL 編制的2.7.1，闡述近海撬裝設(shè)備的使用要求和設(shè)計(jì)原則，對(duì)相關(guān)行業(yè)及相關(guān)施工作業(yè)起到借鑒指導(dǎo)的作用。圖1 為近海撬裝設(shè)備的常規(guī)外觀樣式。

DNV 即挪威船級(jí)社，其成立的宗旨是為客戶進(jìn)行專業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管控，輔助客戶完成符合環(huán)境設(shè)計(jì)規(guī)范需求的設(shè)計(jì)，其發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)2.7.1 近海撬裝設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，從多方面闡述了近海撬裝設(shè)備的設(shè)計(jì)、使用、質(zhì)檢及維護(hù)原則。

1 撬裝設(shè)備概述

2017 版的2.7.1 同2013 年版相比，由于DNV 和GL 公司產(chǎn)業(yè)整合，部分參考的圖表編號(hào)發(fā)生的變化。而2013 版同舊版相比，對(duì)近海撬裝設(shè)備的頂部凸起物進(jìn)行了新的要求，之前通過DNV 審核的近海撬裝設(shè)備，結(jié)構(gòu)樣式同樣適用于2013 版、2017 版。

在DNV 的2.7.1 審核標(biāo)準(zhǔn)中，“shall”申請(qǐng)認(rèn)證時(shí)必須遵守，“should”推薦使用，可有其余代替選項(xiàng)，“guidance”或“note”不作為DNV 認(rèn)證要求，給設(shè)計(jì)者參考及建議。

近海撬裝設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)有撬裝設(shè)備的支撐框架、內(nèi)部的承載板、用來供叉車叉裝的底部叉槽、吊耳、撬裝設(shè)備的支撐結(jié)構(gòu)、內(nèi)容物重量的支撐架等，其中主要結(jié)構(gòu)還細(xì)分為重要非冗余結(jié)構(gòu)和冗余結(jié)構(gòu)。重要非冗余結(jié)構(gòu)同撬裝設(shè)備的承載能力認(rèn)證、結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析緊密相關(guān)。

2 審批流程

在DNV 進(jìn)行審批認(rèn)證時(shí)，需要提供的文件主要有：描述撬裝設(shè)備類型的文件；撬裝設(shè)備涉及的法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)；與待審核撬裝設(shè)備相對(duì)應(yīng)的審批表；在條件滿足的情況下，提供撬裝設(shè)備的制造地點(diǎn)。

在進(jìn)行設(shè)計(jì)審查時(shí)，需要設(shè)計(jì)方提供給DNV 審查方生產(chǎn)計(jì)劃、設(shè)計(jì)的各個(gè)位置詳細(xì)連接方式、撬裝設(shè)備結(jié)構(gòu)的詳細(xì)應(yīng)力計(jì)算、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)計(jì)算；特殊用途的撬裝設(shè)備和運(yùn)轉(zhuǎn)特殊設(shè)備用撬裝設(shè)備所需的其余證明材料。在審核過程中，DNV 審核員起到的是審核把關(guān)作用，在設(shè)備的某一條、或具體某些參數(shù)不符合DNV 的審核要求時(shí)，其設(shè)計(jì)的優(yōu)化和修改，不在DNV 審核員的職責(zé)范圍之內(nèi)[1]。

此外，在撬裝設(shè)備的下料投產(chǎn)環(huán)節(jié)，焊工資格證書、焊接程序，產(chǎn)品的噴涂和電鍍流程及工藝，也在DNV 考察的范圍之內(nèi)。

3 材料要求及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)2.7.1 的要求，近海撬裝設(shè)備的材料應(yīng)當(dāng)為結(jié)構(gòu)鋼，從而避免在海洋空氣環(huán)境下電鍍腐蝕的發(fā)生。在DNV 的要求中，對(duì)于鋼材和鋁材的牌號(hào)、具體含量參數(shù)均有詳細(xì)的界定。且由于主結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度對(duì)于撬裝設(shè)備能否安全合規(guī)的使用影響頗大，主結(jié)構(gòu)需要待審核廠家提供具體材質(zhì)證明[2]。

DNV 要求下的撬裝設(shè)備設(shè)計(jì)原則主要有：有特殊搬運(yùn)要求的撬裝設(shè)備，或用來轉(zhuǎn)移托運(yùn)制冷設(shè)備的撬裝設(shè)備，其在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)上需要增加附加要求；在撬裝設(shè)備內(nèi)部無法承受海運(yùn)顛簸、叉裝摔落等類似的沖擊載荷時(shí)，撬裝設(shè)備需借助減震器進(jìn)行輔助的支撐和對(duì)內(nèi)容物的保護(hù)；部分服務(wù)型撬裝設(shè)備，需要根據(jù)實(shí)際工況，合理增加安全系數(shù)，增加產(chǎn)品結(jié)構(gòu)鋼的屈服強(qiáng)度；由于撬裝設(shè)備結(jié)構(gòu)上部分位置采用鋁件，需充分考慮鋁熱反應(yīng)。

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，還要考慮防傾覆設(shè)計(jì)，即在移動(dòng)的甲板上運(yùn)輸時(shí)，朝著任何一個(gè)方向傾轉(zhuǎn)30°，不會(huì)出現(xiàn)傾覆的現(xiàn)象，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中，若無法向DNV 審核方提供真實(shí)可靠的計(jì)算，還需在DNV 的審核人員見證下進(jìn)行設(shè)備的傾覆試驗(yàn)。對(duì)于撬裝設(shè)備外觀上的凸起和外掛部分，需考慮在吊裝、移動(dòng)、作業(yè)的過程中，這些外露部分不會(huì)鉤掛到施工現(xiàn)場(chǎng)的其余部件，這些外露部分可以通過安裝偏轉(zhuǎn)板或防護(hù)板，用這些手段來降低安全風(fēng)險(xiǎn)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，設(shè)計(jì)方可以通過列算式計(jì)算、采用有限元分析、三模建模模擬、或采用DNV 官網(wǎng)的“OFFCON”設(shè)計(jì)軟件來驗(yàn)證并證明撬裝設(shè)備的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，見圖2。

此外2.7.1 對(duì)于撬裝設(shè)備的吊耳、甲板、插槽、設(shè)備的ISO 型角件、插槽、撬裝設(shè)備側(cè)板、門和卸貨口、內(nèi)部固定點(diǎn)及內(nèi)容設(shè)備的細(xì)節(jié)，均有詳細(xì)的設(shè)計(jì)要求。

4 標(biāo)記與標(biāo)記牌

生產(chǎn)完畢后的撬裝設(shè)備上，需添加標(biāo)記及標(biāo)記牌。其中安全標(biāo)記必須在撬裝設(shè)備的頂部，其內(nèi)容需囊括撬裝設(shè)備的周長(zhǎng)及尺寸信息，部分撬裝設(shè)備的插槽在設(shè)計(jì)階段被設(shè)計(jì)成僅能在不包括內(nèi)容物的前提下進(jìn)行叉裝，其安全標(biāo)記上需特地注明：“Empty Lift Only”。標(biāo)記的尺寸要求上，則是至少不小于50 mm。

除了安全標(biāo)記外，在撬裝設(shè)備上還需要提供供應(yīng)商的識(shí)別標(biāo)記、信息性標(biāo)記，供應(yīng)商的識(shí)別標(biāo)記包括序列號(hào)及撬裝設(shè)備編號(hào)，在發(fā)生撬裝設(shè)備箱主的更換時(shí)，其相對(duì)應(yīng)的標(biāo)記和證書也需同時(shí)改動(dòng)。信息性標(biāo)記需布置在門上，當(dāng)撬裝設(shè)備沒有門時(shí)，則需布置在側(cè)板較鮮明的位置。信息性標(biāo)記包括撬裝設(shè)備的最大毛重、其自重及撬裝設(shè)備能承載的貨物重量。

符合DNV2.7.1 認(rèn)證的撬裝設(shè)備的標(biāo)記銘牌如圖3 所示。

5 結(jié)語

撬裝設(shè)備指的是有一定的尺寸、規(guī)格，用來周轉(zhuǎn)貨物用的箱體式容器，需要有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛性，在海洋平臺(tái)石油工業(yè)中，物料運(yùn)輸、施工作業(yè)都用到了撬裝設(shè)備。文章針對(duì)于DNV 的近海撬裝設(shè)備審核規(guī)范，對(duì)撬裝設(shè)備在申報(bào)審查、設(shè)計(jì)、產(chǎn)成品標(biāo)記三個(gè)方面進(jìn)行了介紹，對(duì)于近海撬裝設(shè)備的DNV 過審，相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)，具有指導(dǎo)意義。