沙特阿美马赞项目配管接工艺评定管理.pdf
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1、引言沙 特 阿 拉 伯 国 家 石 油 公 司-Saudi Aramco Oil Company(简 称“沙 特 阿 美-Saudi Aramco”),是 一 个拥有多年历史的综合性国际石油公司,拥有全世界最大的陆上油田和海上油田。2019 年 6 月,海洋石油工程股份有限公司(简称“海工”),在国内首次以(engineering procurement construction,EPC)总包商身份中标沙特阿美海上油气田 Marjan P1 GOSP-4 项目。本次中标 EPC 项目,配管建造工作体量较大,及时的配管焊接工艺开发对保障项目的成功执行极为重要。所谓焊接工艺评定1(welding
2、procedure specification,WPS)是指为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价。焊接工艺评定是保证质量的重要措施,通过焊接工艺评定,检验按照拟订的焊接工艺指导书焊制的焊接接头的使用性能是否符合设计要求,并为正式制定焊接工艺指导书或焊接工艺卡提供可靠的依据。根据沙特阿美的 EPC 项目合同的特点,项目合同执行分为 IK(In Kingdom)和 OOK(Out of Kingdom)部分。本文以马赞项目 OOK 合同项下陆地建造配管焊评工艺评定工作实践为基础,深入研究了配管焊接工艺评定的技术要求和工艺文件的报批及审批特点,结合公司生产资源现状,制定出满足
3、项目需求的配管焊接工艺文件并完成向业主沙特阿美的批准。1 项目配管焊接工艺评定1.1 配管焊接工艺评定概述沙 特 阿 美 公 司 的 EPC 总 包 合 同 总 体 上 分为 IK和 OOK两 个 部 分。马 赞 项 目 的 执 行 模 式 是公司和美国麦克德莫特公司组成的松散型合同型项目联合体,其中外方是联合体的领导者。本项 目 的 配 管 管 线 长 度 26 159 m、总 重 约 6 274 t,其 中 包 括:Clad 管 线 274 m、Inconel 625 管 线6 060 m、SDSS 管 线 3 595 m,FBE 管 线 2 154 m 等,上述管线最大尺寸为 482。项
4、目部分管线服役环境为高压含硫酸性服役环境,对管线的焊接质量要求极高。沙特阿美马赞项目配管接工艺评定管理王自发1*,李潇1,徐宽1,焦晓峰1,王晓晅2,刘淑艳1(1.海工国际工程有限责任公司,天津 300461;2.海洋石油工程股份有限公司,天津 300461)摘要:通过深入研究沙特阿美马赞 EPC 建造项目 OOK 合同项下的陆地建造配管管线焊接工艺评定工作,总结了其OOK 合同项下配管管线焊接工艺评定执行的特点,详细介绍了其特殊要求、报批流程、审批特点 及应对策略,提出了诸多可借鉴和学习的经验教训和应对策略,为今后沙特阿美海上油气田项目执行配管管线焊接工艺评定和施工的可持续性改进提供了参考。
5、关键词:沙特阿美;海上油气项目 OOK 合同;配管焊接工艺评定;全面焊接管理中图分类号:TE4 文献标志码:A 文章编号:1008-4800(2023)24-0152-03DOI:10.19900/ki.ISSN1008-4800.2023.24.042Piping Welding Procedure Specification Management for Project Marjan-Saudi AramcoWANG Zi-fa1*,LI Xiao1,XU Kuan1,JIAO Xiao-feng1,WANG Xiao-xuan2,LIU Shu-yan1(1.COOEC Internat
6、ional Engineering Co.,Ltd.,Tianjin 300461,China;2.Offshore Oil Engineering Co.,Ltd.,Tianjin 300461,China)Abstract:Through in-depth study of welding procedure specification(WPS)of onshore piping construction work under the OOK contract of project Saudi Aramco Marjan,the characteristics of welding pro
7、cedure specification implementation under OOK contract were summarized.The special requirements,application process,characteristics of approval and countermeasures are introduced in details.Putting forward many lessons learned and countermeasures,which can be used for reference and study for the sus
8、tainable improvement of piping1 welding procedure specification and construction of Saudi Aramco offshore oil and gas field projects in the future.Keywords:Saudi Aramco;offshore oil&gas OOK contract;piping welding procedure specification;total welding management 二校-2023-8-下期.indd 1522023/8/17 14
9、:51:392023年08月|153根据马赞项目合同要求,IK 和 OOK 对配管焊接工艺评定的要求差异较大。本项目配管焊接工艺评定遵循 OOK 合同项下要求:见证第三方及具备 ISO 17025 的实验室都需要在焊接工艺评定工作开始前获得沙特阿美的批准,其中焊评的无损检测机构无强制报批的要求。其中配管焊接工艺评定主要参考沙特阿美焊接规格书 SAES-W-011,SAES-W-016,ASME B31.3 和 ASME BPVC IX 的要求。1.2 配管焊接工艺评定执行策略马赞项目是联合体的执行模式,通过与沙特阿美业主进一步沟通交流,业主明确是不允许没有非隶属于同一集团法人旗下的承包商公司共
10、享 WPS/PQR(焊接工艺文件/焊接工艺评定记录)使用的,且未经过业主批准的第三方见证、试验室的试验结果,业主是不予认可的。最终,马赞项目考虑公司良好国际项目实践经验,确定了本项目焊接团队自行独立完成配管焊接工艺焊评的策略。1.3 配管焊评特殊要求沙特阿美的标准规范体系非常系统及完备,主要包括工程标准(SAES)、材料规范(SAMSS)和项目程序文件(SAEP),还有设计程序、规格书、设计指导、标准模板、操作手册、检验程序和检验要求等,共计 3 038 份。这些标准严格程度与美国标准或国际标准相当,覆盖所有的工程领域,使任何一项施工活动都有据可查。标准每4年更新一次,程序文件每5年更新一次。
11、具体到马赞项目配管焊接工艺评定的要求,从可用焊接方法、焊材选用和焊接工艺评定细节等方面都富有阿美特色的特别要求。1.3.1 可用焊接工艺及特殊要求根 据 业 主 配 管 焊 接 规 格 书 SAES-W-011(2018 版)、SAES-W-016(2018 版)的要求,业主认可的配管管线焊接方法有:手工电弧焊(SMAW)、钨极氩弧焊(GTAW)、埋弧焊(SAW)、熔化极气体保护焊(GMAW)和药芯焊丝电弧焊(FCAW)等。(1)GTAWGTAW 工艺需要获取业主对 pWPS(预焊接工艺文件)、焊评矩阵及后续相关焊评测试批准后,方可施焊。之前其他项目获批的类似 WPS 不可直接用于本项目施焊。
12、GTAW 工艺适用于:小于 25.4 mm 公称管道尺寸(NPS)的管道对接焊和内装接头的所有道段;适用于管道中无衬底的对接焊根部焊道,以及公称管道尺寸为 50.8 mm 或以下的内装接头,通风口和排水管道或 D 类管道除外3;适用于药芯焊丝 GTAW 工艺对P-NO8 及其以上等级的母材单边坡口或无背衬气体的根部焊道。(2)GMAWGMAW 工艺不得使用熔滴短路过渡方式,例外:管道外表面的结构附件焊接,包括密封焊缝;通过背刨或反面焊接可以完全移除定位焊缝(包括连续的定位焊缝);GMAW 工艺不得用于单边 T 型接头及角接接头焊接。(3)FCAW FCAW 气体保护工艺不得用于全熔透、无衬垫单
13、面焊根部焊道焊接;FCAW 自保护工艺需要获取业主对 pWPS、焊评矩阵及后续相关焊评测试批准后方可施焊;FCAW 工艺不得用于单边 T 型接头及角接接头焊接。考虑到业主规格书对 GTAW、GMAW 和 FCAW焊接工艺应用限制,焊接工艺评定时需要综合项目特点及施工现场实际情况,充分考虑多种工艺相结合,并开发适用上述工艺的半自动或自动焊机,在确保焊接质量的前提下,提高焊接效率。1.3.2 焊材要求马赞项目焊条、焊丝和焊剂必须符合 ASME SEC IIC 的要求,如使用其他焊材需要经过沙特阿美技术部(CSD)的批准,依据所使用的工艺和应用不同,需要按照 ASME SEC IX4的要求进行额外测
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