石油天然氣工業(yè) 鉆井和采油設(shè)備 鉆井和修井井架、底座 征求意見稿

5石油天然氣工業(yè)鉆井和采油設(shè)備鉆井和修井井架、底座GB/T229金屬材料夏比擺錘沖擊GB/T9445無損檢測人員資格鑒定與GB/T19190石油天然氣工業(yè)GB50205鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收SY/T6666石油天然氣工業(yè)用鋼絲繩的選用和維SY/T10030—2018海上固定平臺規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建造的推薦作法工作ISO19901-1石油和天然氣工業(yè)海上建筑物的特殊要求第1部分：Metocean設(shè)計(jì)和運(yùn)行研究6制造日期dateofmanuf設(shè)計(jì)參考風(fēng)速designreferenvref7輕便式井架安裝距離mastset最大額定設(shè)計(jì)風(fēng)速maximumrateddesignwvdes注：在規(guī)定的游車穿繩數(shù)、排滿立根（或抽油桿）和作業(yè)風(fēng)載荷的情況下，鋼絲繩總成公稱強(qiáng)度nominalwireropeaτ8導(dǎo)軌和導(dǎo)向小車guidetracksa注：可伸縮的導(dǎo)向小車用于將游動(dòng)設(shè)備在鉆井位置與返回位置之間水平4設(shè)計(jì)要求a)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)，包括結(jié)構(gòu)選型、構(gòu)件布置；b)材料選用及截面選擇；f)制作、運(yùn)輸、安裝、防腐等要求。4.1.2鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)合理選擇材料、結(jié)構(gòu)方案和構(gòu)造措施，滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)件在運(yùn)輸、安裝和使用過于制作、運(yùn)輸、安裝、維護(hù)并使結(jié)構(gòu)受力簡單明確，減少應(yīng)力集中，避免材料三向受拉。94.2.1鉆井鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)按照GB50017中的相關(guān)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，除非客戶規(guī)定，否則不需要進(jìn)行抗疲勞設(shè)計(jì)。4.2.2許用強(qiáng)度增加4.2.2.3對于預(yù)期和非預(yù)期的風(fēng)暴設(shè)計(jì)條件，當(dāng)由風(fēng)載或動(dòng)載單獨(dú)作用或者與設(shè)計(jì)靜載荷和動(dòng)載荷聯(lián)4.2.3鋼絲繩4.2.3.2當(dāng)鉆井結(jié)構(gòu)通過鋼絲繩總成起升和下放時(shí)，鋼絲繩總成的設(shè)計(jì)公稱強(qiáng)度不應(yīng)小于其最大設(shè)計(jì)4.2.3.4按照SY/T6666，當(dāng)考慮繩端連接效率和D/d（滑輪直徑與鋼絲繩直徑）之比小于18時(shí)，應(yīng)4.2.4天車軸4.2.4.1天車軸，包括快繩和死繩滑輪支承軸，應(yīng)按照最大許用彎矩設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)，如公式(1)：M=0.60FyS…………(1)S——彈性截面模量，mm3。4.2.4.2鋼絲繩滑輪和軸承應(yīng)符合GB/T19190的規(guī)定。4.2.5井架和底座起升液缸4.2.5.1井架和底座起升用液缸，應(yīng)能承受整個(gè)起升和下放過程中施加在液缸上的載荷，計(jì)算這些載a)參與起升的井架和底座結(jié)構(gòu)及附件的重量；d)運(yùn)行過程中液缸安裝位置的允許偏差；e)共同承載的多個(gè)液缸之間伸長量偏差引起的液缸載荷變化；f)鉆機(jī)設(shè)計(jì)人員和客戶商定的其他載荷。b)在設(shè)計(jì)壓力下，相對于材料屈服強(qiáng)度，油缸壁的最小爆裂安全系數(shù)4.3結(jié)構(gòu)分析與穩(wěn)定性設(shè)計(jì)a)所有構(gòu)件的變形；4,4設(shè)計(jì)驗(yàn)證4.5設(shè)計(jì)確認(rèn)4.6結(jié)構(gòu)安全級別4.6.1結(jié)構(gòu)安全級別（SSL）反映各種不同程度失效結(jié)高中低高U1aU1aU1a中U1aU2bU2b低U1aU2bU3c注：E指預(yù)期環(huán)境事件，例如大颶風(fēng)或風(fēng)暴，事先可做準(zhǔn)備。U指非預(yù)期離的嚴(yán)重事件的結(jié)構(gòu)安全級別（SSL）。預(yù)期或非預(yù)期的結(jié)構(gòu)安全級別SSL（例如SS4.6.3可運(yùn)輸?shù)摹安还潭ā便@井結(jié)構(gòu)，通常在其壽命期間用于不同的位置，因此，評價(jià)其在給定位置使用的穩(wěn)定性，必須考慮在該位置的環(huán)境條件、安裝高度施還是移動(dòng)設(shè)施（例如固定鉆井平臺、自升式鉆井每個(gè)鉆井結(jié)構(gòu)應(yīng)按照表2或表3的載荷組合設(shè)計(jì)（如適用）。按照第4章相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行的結(jié)構(gòu)b(%)鉤載c,d(%)轉(zhuǎn)盤載荷(%)立根載荷d,e(%)020405f環(huán)境載荷包括排放在二層臺中的立根的所有設(shè)計(jì)受風(fēng)面a(%)鉤載b(%)抽油桿載荷(%)立根載荷(%)00020040055.2.1作業(yè)載荷應(yīng)包括下列一項(xiàng)或b)最大額定靜轉(zhuǎn)盤載荷；f)客戶和制造商協(xié)商確定的因輔助設(shè)備而同時(shí)附加的載荷或獨(dú)立載荷。5.2.2對于所有鉆井結(jié)構(gòu)，制造商應(yīng)將其零部件的清單包括在鉆機(jī)手冊中，這些零部件應(yīng)包括設(shè)計(jì)時(shí)5.3.1.1通則5.3.1.1.1每個(gè)鉆井結(jié)構(gòu)均應(yīng)按照5.3適用的設(shè)計(jì)5.3.1.2陸上風(fēng)5.3.1.2.1作業(yè)、安裝和運(yùn)輸環(huán)境下的設(shè)計(jì)參），5.3.1.2.4對于每種風(fēng)環(huán)境，各種結(jié)構(gòu)安全級別（SSL）的最大額定設(shè)計(jì)Vdes=Vref×α陸…………（2）Vref——風(fēng)速；陸——陸上SSL系數(shù)。22233345 222333 455.3.1.3海上風(fēng)5.3.1.3.1作業(yè)、安裝和運(yùn)輸環(huán)境下的設(shè)計(jì)參考風(fēng)速Vre），于規(guī)范沒有明確涵蓋的地區(qū)，Vref應(yīng)從原始資料獲得，例如從公認(rèn)的權(quán)威機(jī)構(gòu)或政府氣5.3.1.3.3對于非預(yù)期風(fēng)條件，立根可能排放在鉆井井架中，除非在預(yù)期風(fēng)暴情況之前，風(fēng)暴警報(bào)系南的現(xiàn)場特定研究來確定非預(yù)期風(fēng)條件的Vref。該值應(yīng)為3s陣風(fēng)，單位：m/s（節(jié)在開闊水面5.3.1.3.4對于每一種風(fēng)環(huán)境，各種結(jié)構(gòu)安全級別（SSL）的最大額海——海上SSL系數(shù)。5.3.1.4局部風(fēng)速表7高度系數(shù)β,位置：全部a,bm695.3.2風(fēng)載5.3.2.1除了正好在擋風(fēng)墻前面或后面的結(jié)構(gòu)可以不包括外，風(fēng)力應(yīng)施加在整個(gè)結(jié)構(gòu)上。風(fēng)面積的計(jì)5.3.2.2制造商應(yīng)在鉆機(jī)手冊中列出設(shè)計(jì)中所用的所有零部件清單以及它們的無遮蔽投影面積。該清5.3.3.1.1結(jié)構(gòu)上的總風(fēng)力應(yīng)通過單個(gè)構(gòu)件和附件上作用的風(fēng)力的向量總和估計(jì)。必須考慮和確定對×Cs×A Ft=Gf×Ksh×ΣFm （6）Fm——垂直于個(gè)別構(gòu)件縱軸，或擋風(fēng)墻表面，或附件投影面積的風(fēng)力，單位為（N），Vz——按5.3.1.4計(jì)算的在高度Z的局部風(fēng)速，單位為m/s；A——按5.3.3.6計(jì)算的單個(gè)構(gòu)件的投影面積，等于構(gòu)件長度乘其相對于風(fēng)或擋風(fēng)墻的垂直表面積，或按5.3.3.7計(jì)算的附件而非擋風(fēng)墻的投影面積，單位為（m2Gf——按5.3.3.4考慮空間相干性的陣風(fēng)作用系數(shù)；Ksh——按5.3.3.2考慮構(gòu)件或附件全部遮蔽和構(gòu)件或附件端部周圍氣流變化的換算系數(shù)。5.3.3.1.2設(shè)計(jì)人員宜考慮到整個(gè)鉆井結(jié)構(gòu)上的遮蔽是不均勻的，而且任何單個(gè)構(gòu)件或局部的構(gòu)件總成可能沒有遮蔽，這種考慮應(yīng)形成文件。設(shè)計(jì)人員至少應(yīng)采用全風(fēng)載Ft分析的構(gòu)件力和由于未遮蔽的構(gòu)件本身或局部構(gòu)件總成而產(chǎn)生的構(gòu)件附加超載計(jì)算單個(gè)構(gòu)件的相互作用比率。未遮蔽的構(gòu)件上的附Fm5.3.3.2遮蔽和縱橫比校正系數(shù)應(yīng)采用Ksh。sh當(dāng)計(jì)算構(gòu)件的Ksh時(shí)，實(shí)積比ρ規(guī)定為裸框架前面所有構(gòu)件的投影面積除以由框架外部構(gòu)件封閉的5.3.3.2.3對于輕便式井架，在所有風(fēng)向下，所有構(gòu)件或附件的遮蔽和縱橫比校正系數(shù)Ksh應(yīng)不小于5.3.3.3構(gòu)件傾角）（面垂直于縱軸（法向），用來按5.3.3.55.3.3.4陣風(fēng)作用系數(shù)應(yīng)采用表8所列的陣風(fēng)作用系數(shù)。應(yīng)基于鉆井輕便式井架或塔形井架總投影面積選擇Gf，該面積規(guī)>65>7005.3.3.5構(gòu)件或附件形狀系數(shù)風(fēng)向(θ)：所有方向鋼棱邊平直的非結(jié)構(gòu)件的任何構(gòu)件（例如天車組、游表面連續(xù)的棱邊不平直的風(fēng)向(θ)：所有方向+向著圍墻內(nèi)-向著圍墻外θ值圓整為最接近IV:－0.3IV:－0.5θI45°90°0.50.50.80.55.3.3.6構(gòu)件投影面積單個(gè)構(gòu)件投影面積A的計(jì)算是相對于與縱軸垂直的風(fēng)分量（Vzsinφ)。因此，對于φ的所有數(shù)值，作用于構(gòu)件的縱軸上（即垂直于投影面積見圖3）。5.3.3.7.2對于擋風(fēng)墻，給定墻部分的面積A等于其表面積。形狀系數(shù)正號指合成風(fēng)力作用方向迎著），注：對于一般鉆井結(jié)構(gòu)，本文件中已明確給出了各類構(gòu)件的風(fēng)載體型試驗(yàn)。對于結(jié)構(gòu)體型與本文件所列不同而又5.4動(dòng)力載荷5.4.1.1客戶應(yīng)提供因支承船只、適應(yīng)平臺或深水固定結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)引起的鉆井結(jié)構(gòu)動(dòng)力載荷分析所要求5.4.1.3只要鉆井結(jié)構(gòu)的剛性足以按照剛性體對待，則可以采用上面規(guī)定的支承結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，對鉆井結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜態(tài)分析。5.5.1地震載荷是客戶規(guī)定的一種特殊載荷條件，客戶負(fù)責(zé)提供包括設(shè)計(jì)載荷、設(shè)計(jì)分析方法和許用5.6冰載荷5.7安裝載荷5.7.1在設(shè)計(jì)鉆井結(jié)構(gòu)及其支承結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮恒載與安裝環(huán)境風(fēng)組合的安裝載荷，或應(yīng)考慮客戶規(guī)5.7.2在鉆井結(jié)構(gòu)銘牌上和在鉆機(jī)作業(yè)說明書中，應(yīng)清楚地規(guī)定流體載荷或附加的恒載，例如在安裝5.9.1位于土壤、混凝土或木墊基礎(chǔ)支承之上的鉆機(jī)，當(dāng)計(jì)算其傾覆或無意滑動(dòng)時(shí)，所采用的最大許用靜態(tài)摩擦系數(shù)應(yīng)限定為0.15，對于鋼基礎(chǔ)支承狀態(tài)為不潤滑，要求客戶維護(hù)和檢驗(yàn)滑軌梁，以確保其并未潤滑該值可采用替代值。或鉆機(jī)安裝另有規(guī)定。對于承受垂直升沉的鉆井結(jié)構(gòu)，負(fù)升沉加速度會(huì)進(jìn)一步降低穩(wěn)定重量。如公式(9)。設(shè)計(jì)人員需考慮合適的傾覆線，以便確定最低安全系數(shù)，并考慮因任何可能的作用方向而限應(yīng)不大于許用的地面支承壓力。制造商在鉆機(jī)手冊中應(yīng)包括基礎(chǔ)載荷圖和安裝及作業(yè)條件下要求的許用地面安全支承壓力。陸上獨(dú)立式鉆井結(jié)構(gòu)的最低無意滑動(dòng)安全系數(shù)為1.25，計(jì)算為按設(shè)計(jì)最大許用靜摩擦系數(shù)下的最低滑動(dòng)阻力除以因環(huán)境載荷而引起的總作用剪切載荷的比率，如公式(1S1=0.9M1/M2≥1.矩除以同一傾覆線或軸線附近任何懸掛的垂直活載加上包括風(fēng)、地震或因船只運(yùn)動(dòng)而引起的動(dòng)載荷在a)在滑橇式鉆井結(jié)構(gòu)上使用時(shí)，這些構(gòu)5.9.6有些結(jié)構(gòu)連接提供兩種承載方法或示例2：輕便式井架大腿，通過接觸支承承受壓力5.9.8在任何情況下，雙載荷路徑連接的一個(gè)載荷路徑的設(shè)計(jì)載荷絕對值不應(yīng)小于另一載荷路徑的設(shè)5.9.9制造商應(yīng)在說明書中，提供固定用卡箍、銷軸允許使用一次。卡箍安裝說明書應(yīng)包括預(yù)緊力值和公差。5.9.10客戶應(yīng)根據(jù)制造商的推薦作法，制定包括風(fēng)暴準(zhǔn)備信息（含適當(dāng)6.1.1除非另有規(guī)定，否則，本章適用于關(guān)鍵件材料的質(zhì)量鑒定、性能和加工的各項(xiàng)要求。6.1.2按本文件制造的設(shè)備所用的所有材料，應(yīng)適用于預(yù)期材料應(yīng)按照書面的材料規(guī)范生產(chǎn)，規(guī)范要求至少應(yīng)明確下列參數(shù)和b)化學(xué)成分和公差；6.3.1材料應(yīng)滿足制造商材料規(guī)范中規(guī)定的力學(xué)性6.4材料質(zhì)量鑒定6.4.1本文件所要求的力學(xué)性能試驗(yàn)，應(yīng)在質(zhì)量鑒定試樣上進(jìn)行，該試樣代表零部件制造中所用的爐及熱處理批。試驗(yàn)應(yīng)按照材料標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，在材料最終熱處理狀態(tài)下進(jìn)6.4.2質(zhì)量鑒定試樣應(yīng)與其代表的零部件是一整體或分體，或取自犧牲的產(chǎn)品件。在所有情況下，試樣應(yīng)與其鑒定的零部件出自同一爐，經(jīng)過相同的工序，并且應(yīng)與零部件一起進(jìn)行熱處理。6.5材料制造6.6螺栓6.7鋼絲繩7.2焊接評定7.2.2焊接作業(yè)應(yīng)由符合上述標(biāo)準(zhǔn)的焊工或焊機(jī)操作工進(jìn)行。焊接工藝評定和人員技能評定應(yīng)符合同7.3書面文件7,4焊接材料7.4.2制造商應(yīng)具有貯存和控制焊材7.6焊后熱處理7.7焊接缺陷返修補(bǔ)焊所用的WPS，應(yīng)反映補(bǔ)焊的實(shí)際順序和補(bǔ)焊后8.1.1所有質(zhì)量控制作業(yè)均應(yīng)通過制造商形成的書面文件加以控制，該文件應(yīng)包括相應(yīng)的方法、定量8.1.2制造商應(yīng)有質(zhì)量綱要，確保計(jì)劃、實(shí)施和保持產(chǎn)品質(zhì)量。質(zhì)量手冊中應(yīng)表述質(zhì)量綱要，質(zhì)量手冊的頒發(fā)和修訂應(yīng)是受控的，并應(yīng)包括最新版手冊的識別8.2質(zhì)量控制人員資格8.2.1無損檢測（NDE）人員應(yīng)按GB/T9445進(jìn)行資格鑒定和或發(fā)證。8.2.3所有從事直接影響材料和產(chǎn)品質(zhì)量的其他質(zhì)量控制活動(dòng)的人員，均應(yīng)按照制造商形成文件的程8.3測試設(shè)備8.4.1.2若要求檢測，檢測應(yīng)在最終熱處理后進(jìn)行。關(guān)鍵焊縫的20%應(yīng)采用磁粉檢測法（MT）或液體滲透檢測法（PT），按照GB50661進(jìn)設(shè)計(jì)所確定的所有承受拉伸載荷不小于其許用應(yīng)力70%的全焊透或部分焊透焊縫，應(yīng)按照GB506618.4.4.2.2制造商工程設(shè)計(jì)部門應(yīng)評審所有記錄，并確定修復(fù)要求（如果有生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品均應(yīng)符合GB50205有關(guān)制造的相應(yīng)章8.6客戶檢驗(yàn)8.6.2記錄A.2的規(guī)定進(jìn)行。8.7.2.1各結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)額定值的準(zhǔn)確性，均應(yīng)通過驗(yàn)證載荷或計(jì)算機(jī)模型（如有限元分析（FEA8.7.2.2試驗(yàn)方法和假設(shè)應(yīng)形成文件。計(jì)算機(jī)模擬文件應(yīng)包括載荷、構(gòu)件特性、模型幾何外觀、連通用于起升井架或底座的絞車應(yīng)進(jìn)行壓力測試，測試壓力至少為設(shè)計(jì)壓力的1.5倍。用于起升井架或底座的油缸應(yīng)在完全伸縮時(shí)進(jìn)行壓力測試，測試壓力為油缸設(shè)計(jì)壓力的1.5倍。絞車和油缸的測試壓力應(yīng)保持10min。油缸設(shè)計(jì)人員/油缸制造商和鉆機(jī)設(shè)計(jì)人員應(yīng)識別并商定成功測試的準(zhǔn)8.8.1制造商應(yīng)獲得并保存收到的規(guī)定屈服強(qiáng)度大于下列數(shù)值的所有鋼材的材料試驗(yàn)報(bào)告：8.8.2對工程圖或說明書中注明材料的任何替代，宜形成文件并通過編號或類似的8.8.3PSL2關(guān)鍵零部件應(yīng)能通過爐和熱處理批標(biāo)識溯源。標(biāo)識應(yīng)在制造的各個(gè)階段予以保持，并應(yīng)8.8.4PSL2有色材料和軸承8.9要求確認(rèn)的過程——熱處理。8.9.2.1如設(shè)計(jì)中規(guī)定了要求的性能，且材料生產(chǎn)鑒定（例如材料試驗(yàn)報(bào)告，質(zhì)量9.2塔形井架和輕便式井架銘牌信息f)在規(guī)定的游車?yán)K數(shù)下，帶有繃?yán)K（如適用）的最大額定靜鉤載，kN（st），i)風(fēng)載設(shè)計(jì)所用的平均海平面或地面之上的塔形井架或輕便式井架的基礎(chǔ)k)制造商的繃?yán)K圖，如適用；注意：加速度或沖擊載荷、排放立根、抽油桿和風(fēng)載均會(huì)降低最大額定靜鉤載能力。m)制造商的載荷分布圖（可放在輕便式井架說明書中n)在滿額定立根排放和最大游車?yán)K數(shù)下，許用靜鉤載與各種風(fēng)速（零到最大額定設(shè)計(jì)風(fēng)速vdes）f)在規(guī)定的游車?yán)K數(shù)下，帶有繃?yán)K（如適用）的最大額定靜鉤載，kN（st），j)風(fēng)載設(shè)計(jì)所用的平均海平面或地面之上的井架的基礎(chǔ)高度，m(注意：加速度或沖擊載荷、排放立根、抽油桿和風(fēng)載均會(huì)降低最大額定靜鉤載能力。n)制造商的載荷分布圖（可放在井架說明書中）；p)有繃?yán)K輕便式井架的安裝距離，m(ft)；9.4底座銘牌信息h)額定靜鉤載和額定立根載荷的最大組合，kN（stj)以下方面的內(nèi)容適用于支承塔形井架或輕便式井架），），