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user: 5. 施工工艺流程及操作要点 5.1. 施工工艺流程见(图1) 图1. 施工工艺流程图 5.2. 操作要点 5.2.1. 模块拆分 模块划分需要结合各部分工艺管线不同的功能和安装位置，利用三维制图软件分解成多个独立的模块如(图2)所示。各模块独立预制，通过法兰连接拼装成撬，整体吊运至井场就位组合，完成井场工艺管线安装。 模块划分原则：工艺设备及仪表管阀件密集管段成撬原则；模块之间法兰连接原则；方便后续吊运、组装原则。 下面以KS501单井为例，介绍各模块划分要点： [ 1 ] 克拉苏气田克深5区块试采地面工程采用标准化井场设计，井场工艺管线主要由三部分构成：高压采气树部分、放空及计量部分、连接管部分。 图2. 模块划分示意图 1) 第一模块 第一模块为高压采气树部分，主要包括甲醇加注头及配套阀组、压力表及压力变送器、温度表及温度变送器如(图3)所示。 图3. 第一模块工艺管线三维模型 采气树的安装一般由钻井单位完成，试油完成后井树如(图4)所示。井场试油完成后只安装至一级节流部分，然后井盖封存如(图5)所示，待正式施工后再安装二级节流部分。 图4. 试油完成后井树示意图 图5. 试油完成井盖封存图 采气树二级节流部分在井盖吊装以后才能安装。因为一级节流球阀、二级节流角阀短节不是固定长度(主要是重复利用造成)，所以每一口井的采气树高度都会不同，如果都按照统一高度安装，后期施工会造成管件和焊道增加，如(图6)所示。为避免出现以上情况，第一模块预制时将双相不锈钢管预制到水平弯头连接部分，并在此位置增加2片法兰，以便与第三模块快速安装拆卸。具体位置如(图7)所示的点“1”。 图6. 传统单井井场工艺管线示意图 图7. 第一模块工艺管线示意图 2) 第二模块 第二模块为放空及计量部分：主要包括工艺管线放空阀组、超声波流量计、出站球阀及预留球阀组、绝缘接头、压力表及压力变送器、温度变送器、出站材质转换法兰如(图8、图9)所示。 图8. 第二模块工艺管线三维模型 图9. 第二模块工艺管线示意图 第二模块连接放空管线，如(图10)所示，为线路紧急放空使用，设计压力较低，后端连接井场外焚烧池，管线材质为普通碳钢管，施工难度相对较低，且不在三大模块范围内，可根据资源前期施工，施工时不与三大模块冲突，可待三个模块主体连接及试压完成后再接入井场工艺管线。 图10. 放空管线示意图 3) 第三模块 第三模块为连接管部分，用于连接第一模块与第二模块。在第一模块的90˚弯头处增加一对法兰，由原来的弯头固定连接变为法兰活动连接，便于快速拆卸。三个模块通过法兰连接，最终实现井场工艺管线成型。如(图11)所示。 图11. 第三模块工艺管线三维模型 连接管线最终长度通过撬装模块现场组合时实际测量确定。测量时，要先将第一模块和第三模块的水平调到高度一致，轴线一致，避免强力组对造成法兰处泄露或增加焊口，可以通过管支撑的高度进行调节。 5.2.2. 撬装底座制作 根据设计图纸，结合现场实际情况，对各类基础进行统一浇筑，同时使用型钢和钢管制作整体撬装底座。制作撬体底座时利用水准仪、全站仪等核对基础和撬体的标高，避免因高度差异而造成的后期组装错位。撬装底座制作如(图12)所示。 图12. 撬装底座示意图 5.2.3. 工艺管线模块化预制 1) 积极组织图纸会审，明确细化预制单元。会同设计、监理单位等相关方，开展图纸会审。结合设计图纸及现场测量数据，明确预制深度，细化各模块至预制单元，并绘制单管图，各预制单元通过法兰连接拼装成撬。 2) 根据物资到场情况，合理选择预制场地。如果井场物资到货时间集中，可将预制场设置在井场附近，利用挖机平整预制场场地，井场物资使用吊车和平板车集中吊运至预制场，模块预制和拼装全部在现场完成，可减少后期运输和吊装就位工作量，但需采取措施对现场焊接环境(如风速、温度、湿度等)进行有效控制。如果井场物资到货分散，可将预制场设置在营地内，利用营地市电进行预制，可全天候开展模块化预制，质量、进度可控，但后期预制模块吊运、就位工作量相对较大。 3) 检查核对到货物资，分类入库妥善存放。配合监理、设计单位等相关方，完成到场物资验收。严格按照设计文件及规范要求，检查核对到货物资材质、规格、数量、质量等。验收合格的物资分类存放，质量证明文件、检验报告等出厂材料分类造册。物资存放需重点保护管件坡口、法兰密封面、防腐层等。同时，应避免不锈钢和碳钢直接接触，杜绝“碳污染”发生。如遇特殊情况要在室外存放时，必须进行管口封堵，并采取必要的防晒、防雨措施。对于未通过验收的物资，应立即退场，严禁入库、使用。 4) 利用胎具空间定位，预制安装工艺管线见(图13)。工艺预制遵循先大管后小管、先水平后纵向、先埋地后地面的预制顺序。选择可调支架作为胎具，完成工艺管线、设备的空间定位，如图13所示。若预制单元为不锈钢材质，需在其与胎具间加垫10 mm厚橡胶板，以减少震动造成的金属间相互磨损，同时杜绝“碳污染”。可调支架的高度可利用扳手或管钳转动锁紧螺母进行调节，其亦可用于后期工艺管线、设备成撬拼装过程，制作简便，应用广泛，可批量制作。组对前，按照施工图核对、登记每根管子的管号、炉号、管径、长度、壁厚、材质等信息，将管口的尺寸进行级配，保证管口组对尺寸符合焊接工艺规程要求。组对由管工、起重工、机械操作手完成，所用的吊装设备、对口器、吊具等应具有足够的载荷能力，且处于正常工作的安全状态下。电焊工应持有效资质证件，并通过上岗考试，按照监理批准的焊接工艺规程要求施焊。仪表根部元件密集管段的焊接可采用反变形法，防止管段受焊接应力影响弯曲变形。如井场工艺管线材质为双相不锈钢，焊接过程中必须严格控制线能量和层间温度，以保证焊缝和接头处具有优良的力学和耐腐蚀综合性能，焊后须使用铁素体检测仪进行铁素体含量及分布检测。焊接完成后，管口处须采取有效措施进行封堵，同时，按照要求做好各工序施工记录的记录工作。 图13. 胎具示意图 5.2.4. 管线、设备成撬拼装 撬装底座及各模块工艺管线预制完成后，按设计图纸将预制管线、阀门、可调支架等拼装、固定在撬装底座上，预制管线与阀门之间通过法兰连接，可调支架与撬装底座通过满焊连接。预制管线、阀门等应按照管道系统图顺序、对号拼装，法兰连接应符合规范要求。 5.2.5. 撬装模块就位、组合 1) 管线、设备成撬拼装完成后，利用吊车和半挂车将其从预制场吊运至井场。吊运过程中应注意对撬装模块的成品保护，避免撬体损伤、变形。吊装时，撬体两端应设专用牵引绳，以便撬装模块的准确就位。运输时，必须采用绳索固定撬体，并妥善设置橡胶皮或其他软质材料衬垫，以免运输途中颠簸损伤撬体。 2) 撬装模块就位前，需确认撬装基础验收合格，并在基础上测量放线，确定装置轴线，使得第一和第二模块轴线平行，同时实测第一和第二模块的跨距，提前预制第三模块。现场撬装模块就位应保证撬装底座水平，若基础水平度不足，应加垫铁，垫铁选择合适厚度，每处垫铁不应超过3块。 3) 第一和第二模块就位完成后，调节可调支架高度使得井口工艺管线与井口节流阀高度一致，以便于井口工艺管线与井口节流阀连接。将第三模块吊装就位，通过法兰连接与第一、第二模块连接为一个整体。在第三模块预制过程中，可预留一道焊口作为调整焊口，各模块就位组合时现场焊接，用以解决采集树出口的位置偏差。利用可调支架使井场工艺管线向出站水平方向有2‰落差，防止工艺管线内积存液体造成腐蚀。 5.2.6. 管道系统吹扫、试压 1) 管道吹扫使用空压机进行爆破吹扫，吹扫流程与工艺流程一致，爆破压力控制在0.3 MPa~0.5 MPa之间，爆破膜选用青稞纸。不参与系统吹扫的设备及管道系统，应与吹扫系统隔离。管道支吊架应牢固，必要时进行加固。管道吹扫后在管道末端排气口用白靶检查，以无铁锈、灰尘及其他杂物为合格。 2) 管道试压分为强度试验和严密性试验，试验介质的选择应符合设计及规范要求。升压时速度应缓慢平稳，达到30%强度试验压力时稳定15 min，检查所有管件和连接段是否有异常情况。确认无异常继续升压至60%强度试验压力，停止升压，稳定观察15 min，检查是否有异常情况和系统的完整性。确认无异常继续升压，直至试验压力。压力稳定后，开始4小时的强度稳压，试验管段无变形、无渗漏、且压降不大于1%试验值，即通过强度试验。强度试验合格后进行严密性试验，严密性试验压力稳定后，开始24小时的严密性稳压，试验管段无泄漏、且压降不大于1%试验值，即通过严密性试验。 5.2.7. 配套设施安装、调试 吹扫、试压后，按施工图将放空管线与第二模块工艺管线连接并安装安全阀，对管线进行氮气置换。同时，完成设备间内的通信、电气设备的安装、调试，达到投产条件。 5.3. 劳动力组织 以KS501井场为例，其工程量如(表1)，其劳动力配备如(表2)。 Table 1 KS501 Wellsite engineering volum 管径(mm) 材质 工程量(道) 备注 DN15 00Cr22Ni5Mo3N 11 DN40 00Cr22Ni5Mo3N 6 DN50 00Cr22Ni5Mo3N 12 DN100 00Cr22Ni5Mo3N 28 DN50 Q345 2 放空管线 DN75 Q345 1 放空管线 DN150 Q345 20 放空管线 DN100 L245N/022Cr17Ni12Mo2 2 出井场管线 表1. KS501井场工程量 Table 2 Workforce Allocation Tabl 序号 工种/职务 单位 数量 备注 1 项目经理 人 1 全面管理，统筹安排协调全部工作。 2 项目副经理 人 1 负责生产任务，指导现场生产。 3 安全监督 人 1 负责工程全面安全监督。 4 质量管理 人 1 负责工程全面质量监督。 5 技术管理 人 2 分别负责井场工艺安装和土建施工管理。 6 焊工 人 4 7 管工 人 2 8 气焊工 人 1 9 起重工 人 1 10 工艺配合人员 人 2 11 土建施工人员 人 8 12 电仪安装人员 人 2 合计 26 表2. 劳动力配备表 所列劳动力(表2)是单个井场人力配备情况，当多个井场同时施工时，需适当增加焊工、管工、工艺配合人员和土建施工人员。