GBT 29549.1-2023 海上石油固定平台模块钻机 第1部分：设计（正式版）

海上石油固定平台模块钻机Specificationsforoffshoremodulardrillingrigsonfixedplatforms—Part1:Design2023-11-27发布国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会IGB/T29549.1—2023 Ⅲ 12规范性引用文件 13术语和定义 14缩略语 25基本要求与参数 35.1基本要求 35.2基本参数 36模块划分与布置 56.1模块划分 56.2模块布置 57模块设计 57.1通则 57.2钻井设备系统模块(DES) 67.3钻井支持系统模块(DSM) 97.4散装罐模块(P-Tank) 7.6结构设计 7.7辅助系统 8平台界面 8.1总体布置 8.2安全界面 8.3公用系统界面 8.4电气界面 8.5仪表通信界面 8.6井控系统 8.7结构界面 附录A(资料性)模块钻机典型布置示意图 参考文献 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件是GB/T29549《海上石油固定平台模块钻机》的第1部分。GB/T29549已经发布了以下部分：——第1部分：设计；——第2部分：建造；本文件代替GB/T29549.1—2013《海上石油固定平台模块钻机第1部分：设计》,与GB/T29549.1—2013相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：a)更改了表1中的绞车额定功率(见5.2,2013年版的4.2);b)更改了模块布置部分描述(见6.2,2013年版的5.2);c)更改了各专业提交的典型资料清单(见7.1.14,2013年版的6.1.11);d)更改了公式(4)的字母代号说明，更改了图1(见7.2.2,2013年版的6.2.2);e)更改了公式(6)的部分错误(见7.3.2.1.1,2013年版的6.3.2.1.1);f)更改了钻井液罐容积计算方法(见7.3.2.2,2013年版的6.3.2.2);g)更改了表4中各种工况下钻机设备负荷率(见7.3.2.3,2013年版的6.3.2.3);h)更改了P-Tank的具体布置要求(见7.4.1,2013年版的6.4.1.1);i)增加了平板车装船技术要求(见7.6.5.3.2);j)更改了重要构件最大应力比(见7.6.7.1,2013年版的6.6.8.1)。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国石油钻采设备和工具标准化技术委员会(SAC/TC96)提出并归口。本文件起草单位：中海油研究总院有限责任公司、中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院、宝鸡石油机械有限责任公司、南阳二机石油装备集团股份有限公司、中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司、中石化四机石油机械有限公司。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：——2013年首次发布为GB/T29549.1—2013;——本次为第一次修订。GB/T29549旨在确定普遍适用的海上固定平台模块钻机设计、建造、海上安装、调试与验收的基本要求。拟由三个部分组成：——第1部分：设计。目的在于确立模块钻机设计的基本要求与参数、模块划分与布置、模块设计以及模块钻机与所在平台界面的要求。 第2部分：建造。目的在于确立模块钻机结构、管线、舾装制造和设备安装与调试的要求——第3部分：海上安装、调试与验收。目的在于确立模块钻机的海上吊装、海上设备安装于系统连接、系统调试和验收的要求。GB/T29549.1首次发布于2013年，本次修订主要结合近年来本文件的实际应用情况，对部分条款进行了修改和完善，修订过程中始终坚持以下原则。a)依据国家现有的法律法规，结合国际、国内相关国家标准和企业标准现状，保证钻机作业安全、b)编制着眼于目前国内模块钻机现状，既保证按照本文件设计的模块钻机作业安全、高效、可靠，同时也能与国内海洋石油行业整体加工建造水平相适应。c)本文件结合我国多年来的海上石油固定平台模块钻机设计经验，本着作为一个方法标准来严格要求，并突出了海上石油固定平台模块钻机模块化、便于运输、安装和使用的特点。本次修订主要结合了近年来平板车装船、钻井液罐容积需求等具体施工经验，对原有做法进行了补充和完善。IN1海上石油固定平台模块钻机本文件规定了海上石油固定平台模块钻机(以下简称“模块钻机”)的基本要求与参数、模块划分与布置、模块设计以及平台界面的要求。本文件适用于模块钻机的设计。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T3836.1爆炸性环境第1部分：设备通用要求GB4914海洋石油勘探开发污染物排放浓度限值GB/T8423.5石油天然气工业术语第5部分：设备与材料GB18420.1海洋石油勘探开发污染物生物毒性第1部分：分级GB/T25428石油天然气工业钻井和采油设备钻井和修井井架、底座GB/T31049石油天然气钻采设备顶部驱动钻井装置GB50370气体灭火系统设计规范SY/T6671石油设施电气设备场所I级0区、1区和2区的分类推荐作法SY/T6962海洋钻井装置井控系统配置及安装要求SY/T10030海上固定平台规划、设计和建造的推荐作法工作应力设计法3术语和定义GB/T8423.5界定的以及下列术语和定义适用于本文件。放置在海上石油固定平台甲板上，采用模块结构的组装式海上钻机。注：由钻井设备系统模块、钻井支持系统模块、散装罐模块、固井模块、测井模块和录井模块等安装组成。钻井设备系统模块drillingequipmentset放置在海上石油固定平台甲板上，实现钻井作业时提升和旋转功能的设备和结构。钻井支持系统模块drillingsupportmodule放置在海上石油固定平台甲板上，为钻机提供作业支持的设备和结构。2注：由柴油发电机组、燃油罐、空气压缩机及储气罐、电动机控制中心、钻井液罐、钻井泵及辅助设备、管子堆场、管线及电缆桥架等组成。为配制钻井液、水泥浆提供散装材料存储的罐体和管汇单元。测井模块loggingmodule注：由上导轨和下导轨组成，上导轨为钻机上底座的滑移轨道，下导轨为钻机下底座的滑移轨道。滑移系统skiddingsystem用于实现DES纵向和横向移动覆盖井槽区的相关设备。的钢结构，能纵向和横向移动以到达各井口进行作业。注：通常分为上底座和下底座两个部分。作业者operator油气田所有者中具有行动权的作业决策方。模块钻机与其所在平台关联的各系统。4缩略语下列缩略语适用于本文件。DES:钻井设备系统模块(DrillingEquipmentSet)3DSM:钻井支持系统模块(DrillingSupportModule)PLC:可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController)P-Tank:散装罐模块(PowderTankmodule)QHSE:质量健康安全环保(QualityHealthSafetyEnvironment)5基本要求与参数5.1.1模块钻机应能在海上石油固定平台上安全、高效地进行钻完井及修井作业。5.1.2模块钻机的设计、建造应利于内部各系统间的连接和调试，以及在海上平台之间的搬迁。模块钻机按最大钩载分为7个级别，各级别钻机的主要基本参数应符合表1的规定。1模块钻机基本参数钻机级别30/1800名义钻深范围m127mm钻杆2000～32002800～45004000～60005000～80005000～80007000～10000114mm钻杆2500～40003500～50004500～70004500～70006000～90007500～12000最大钩载绞车额定功率410～710游动系统绳数钻井绳数88最多绳数钻井钢丝绳公称直径mm80/5850级别为非优先选用级别。56模块划分与布置6.1模块划分模块钻机宜划分为DES、DSM、P-Tank、固井模块、测井模块和录井模块，其中固井模块、测井模块和录井模块为临时设备。6.2模块布置6.2.1DES模块应布置在平台井槽区域，上下底座可以纵向或横向移动，宜采用上、中、下三层布置。6.2.2DSM模块宜布置在DES井架开口前方。宜与沿井架开口方向的井槽区中心线对称布置，采用6.2.3P-Tank、固井模块和录井模块宜布置在平台主甲板，测井模块宜布置在DSM上层。6.2.4各模块布置示意图见附录A的图A.1。7模块设计7.1.1在所有与钻完井及修井作业相关的区域，模块钻机的各单元应在符合QHSE要求的条件下满足作业要求。7.1.2危险区划分应符合SY/T6671的规定。7.1.3应采用自然通风或强制通风措施防止可燃气体聚集。危险区和安全区的通风系统应彼此独立。7.1.4应设置防火隔壁和防火甲板。7.1.5应设置逃生路线、紧急集合点、两个以上逃生出口。主逃生通道宽度应不小于1m,净空高度应不小于2.2m。7.1.6应配置呼吸器、防护服等作业人员个人防护设备。7.1.7与职业健康、消防安全、救生、逃生等相关的位置或设备设施上，应设置明显标识。7.1.8电气设备的选型应符合GB/T3836.1的规定。7.1.9应与模块钻机所在平台安全消防系统、公用系统、电气仪表系统留有接口界面，接口界面应符合第8章的相关规定。7.1.10结构件应采取表面处理、涂装等防腐措施，所有钢隔栅、梯子踏步、楼梯和其他需进行表面锌处理的构件宜在焊接之后再进行热浸锌处理。模块钻机各设备应根据钻机作业海域环境条件采取相应的防腐措施。7.1.11钻台及相对高度2m及以上的工作台面四周应安装防护栏杆。7.1.12储气罐和气源处理装置的布置应便于压力观测和维修保养。7.1.13所有液气路元件的布置应满足安全要求，并便于操作，同时确保管线接头的顺利接入和更换。7.1.14模块钻机设计阶段宜划分为概念设计、基本设计、详细设计、施工设计。各设计阶段至少应形成表2所列的各项文件。表2基本设计阶段各专业提交的典型资料清单专业名称规格书报告计算书设备清单数据表料单图纸总体●————●机械●—●●●6表2基本设计阶段各专业提交的典型资料清单(续)专业名称规格书报告计算书设备清单数据表料单图纸暖通●—●●———●电气●—●●●—●仪表● ●●通信●●结构●●●●●舾装●——●工艺● ●配管● ● ●●安全●防腐●注：“●”表示需提交文件，“—”表示不需提交文件。7.2钻井设备系统模块(DES)7.2.1.1.1井架大腿应以转盘为中心进行布置，井架大门宜朝向管子堆场。7.2.1.1.2井架二层台应配置安全带和个人防坠落设施。7.2.1.1.3井架应布置辅助撤离逃生设施和/或高空安全逃生装置。7.2.1.2.1上底座宜布置上底座滑移系统、防喷器悬吊系统、钻台及钻台设备等。7.2.1.2.2下底座宜布置上底座导轨、下底座滑移系统、振动筛、除气器、除砂器、除泥器、离心机等设备。7.2.1.2.3应配置两个防喷器悬吊，其中任一个防喷器悬吊的起重能力应不小于所操作的防喷器组的最大质量。7.2.1.3.1导轨的布置应满足底座稳定及钻完井和修井作业的要求。7.2.1.3.2下底座导轨固定于平台的顶层甲板上，上底座导轨置于下底座上。上下底座导轨应垂直7.2.1.3.3下底座两条导轨应覆盖整个井口区，宽度应根据井槽排列确定。下底座导轨应至少有一条布置在工作区甲板结构梁正上方。7.2.1.3.4滑移系统动力装置的布置应便于操作、维护和保养；控制台的位置应使操作人员具备良好的视野。77.2.1.4.3钻井绞车滚筒轴向对称中心面宜与转盘中心对正，井架大门开口的垂直中心线和坡道中线应在同一个垂直面内。7.2.1.4.4司钻房宜布置在钻台右侧、钻井绞车右前方，在司钻房内能看到或监视到转盘中心、绞车、游7.2.1.4.5司钻房内应安装钻井设备控制系统、钻井监控系统及钻井仪表等。7.2.1.4.6司钻房内的钻井设备控制系统、监控系统、扭矩表、立管压力表、指重表等宜布置于司钻和转盘之间，便于司钻观察或操作的位置。7.2.1.4.7节流/压井管汇、立管管汇宜布置在钻台易于司钻观察和操作的位置。7.2.1.4.8液压猫头宜安装在转盘与钻井绞车之间。7.2.1.4.9小鼠洞宜布置在钻台上井架大门中线和转盘中心的平面上，位于转盘正前方，靠近转盘。7.2.1.4.10大鼠洞(如配置)宜靠近立管管汇布置。7.2.1.4.11应布置不少于两台辅助工作小绞车。7.2.1.5.1固控设备宜布置在DES下底座中层。7.2.1.5.2钻井液返回管应向下倾斜，管子中心线与水平面夹角宜不小于5°。7.2.1.6防喷器及控制系统7.2.1.6.1防喷器的布置应保证能够顺利移离井口区，以满足检测维修时的需要。7.2.1.6.2防喷器控制系统的布置应便于人员操作。7.2.1.6.3防喷器控制系统宜布置在安全区的敞开位置，并靠近通往生活区的逃生通道。如不满足以上条件，则应在防喷器控制系统与邻近危险区之间布置防火墙。7.2.1.6.4节流阀专用控制装置和防喷器司钻控制盘应布置在司钻附近，防喷器远程控制盘至少有一个应布置在安全区便于操作的位置。7.2.1.6.5钻井液液气分离器应布置在靠近节流管汇一侧的钻台边缘处。7.2.2主要参数确定钻井最大钩载(Q的载)应满足公式(1):Q的载≥1.2×F管柱+500 (1)式中：F管柱——钻完井作业中的最大管柱质量，单位为千牛(kN)。钻完井及修井作业中的最大管柱质量应按公式(2)计算：F管柱=(L1×G空+L₂×G空×f)×[1-2×Y液/(Y柱×3)]……………(2)式中：L₁——定向井中管柱垂直投影长度，单位为米(m);L₂——定向井中管柱水平投影总长度，单位为米(m);G室——管柱在空气中的单位长度的重量，单位为千牛每米(kN/m);f——摩擦因数，套管内宜取0.25～0.30,裸眼宜取0.30;8γ液——钻井液密度，单位为克每立方厘米(g/cm³);Y柱——管柱材质密度，单位为克每立方厘米(g/cm³)。模块钻机最大钩载应根据公式(1)计算结果从表1中选择。7.2.2.2.1钻台高度取值应满足净空高度要求。7.2.2.2.2钻台净空高度应大于按公式(3)和公式(4)计算结果中的较大者。钻台净空高度计算示意图见图1。1——钻台面；2——平台上层甲板；3——振动筛；图1钻台净空高度计算示意图钻台净空高度应满足井口装置和防喷器组安装的需要，按公式(3)计算：H=H₁+H₂ H——钻台净空高度，单位为米(m);H₁——井口装置和防喷器组的总高度，单位为米(m);H₂—-喇叭管(或分流器)高度，单位为米(m);其中，喇叭管顶部到钻井液返回管中心线的高度不小于0.8m。按固控设备正常工作的需要，钻台净空高度应按公式(4)计算：H=h+B+H₃/2 钻井液返回管坡度所要求的高度应按公式(5)计算：B=LXtga (5)h——振动筛钻井液入口相对平台上层甲板的高度，单位为米(m);B——钻井液返回管坡度所要求的高度，单位为米(m);L——钻井液返回管的长度，单位为米(m);H₃——钻台面相对振动筛进液口的高度，单位为米(m);a——钻井液返回管中心线向下倾斜与水平线的夹角。其中，钻井液返回管的长度通常取5m～8m。97.2.2.3顶部驱动装置最大扭矩和功率7.2.2.3.1顶部驱动装置的额定荷载应不小于钻机最大钩载。7.2.2.3.2顶部驱动装置最大连续输出扭矩和对应转速值应满足目标油田钻完井作业需求。7.2.2.3.3顶部驱动装置的参数应符合GB/T31049的要求。7.2.2.4井控设备压力级别7.2.2.4.1防喷器组(环形防喷器除外)压力等级应不低于目标油田裸眼井段的最高地层压力。7.2.2.4.2节流和压井管汇的压力等级应与防喷器组压力等级一致。井架设计应满足GB/T25428的要求。7.2.3.2.1钻台设备应满足海上的腐蚀环境及工作寿命的要求。7.2.3.2.2转盘的开口直径、功率应满足钻井作业要求。7.2.3.2.3手动大钳应配置安全绳。7.2.3.2.4液压大钳的压力系统应配置安全阀，安全阀的设定压力不应高于液压大钳压力系统的最大工作压力。7.2.3.2.5设备相互关联的系统，其最大允许工作荷载应按照系统中最薄弱部件进行计算。7.2.3.3.2振动筛、除气器、除砂器、除泥器的处理能力宜为钻井时最大排量的100%～125%,离心机处理能力宜为钻井时最大排量的5%～10%。7.2.3.4.2防喷器组控制装置应能在30s内关闭任何一个闸板防喷器。对于公称直径小于476.25mm(1834in)的环形防喷器，关闭时间不应超过30s。公称直径大于或等于476.25mm(1834in)的环形防喷器，关闭时间不应超过45s。控制装置的泵组宜使用两种以上相互独立的驱动动力源。7.2.3.4.3防喷器远程控制台应不少于2个，布置在钻台、作业者办公室等处。7.2.3.4.4任一蓄能器组不工作所造成的蓄能装置总容积的减少值，不应超过原总容积的25%。7.2.3.4.5计量罐宜布置在DES下底座的中层甲板，计量泵宜靠近计量罐布置。7.2.3.4.6钻井液气体分离系统应按钻井可能产生的最大预期流速来设计，除气器放空的气体宜从井架放空管排出。7.3钻井支持系统模块(DSM)7.3.1.1.1钻井泵宜布置在钻井液罐附近。7.3.1.1.2钻井泵布置应满足正常操作、维修保养和逃生的要求，在顶部预留维修用吊梁(吊耳)及吊运工具。7.3.1.1.3应为钻井泵、钻井液管汇及电机、灌注泵等辅助设备留有安装面积和空间，钻井液罐之间应配备相应隔离阀。7.3.1.1.4混合漏斗应布置在便于上料和操作的位置，且应能加料至每个钻井液罐。7.3.1.1.5吊机应覆盖卸货区，卸货区的大小应满足钻完井作业要求。7.3.1.1.6散料区应布置叉车等搬运设备，并采取通风措施。7.3.1.2动力模块7.3.1.2.1发电机组宜布置在动力模块的下层。7.3.1.2.2发电机组的布置应留有设备安装、维修和通风散热空间，在顶部预留维修用吊梁(吊耳)及吊运工具。7.3.1.2.3发电机组动力橇的布置应满足发电机组的防爆及防震要求，其排烟口位置和方向宜朝向盛行风的下风向。7.3.1.2.4配电及电气控制系统宜布置在动力模块的中层，且便于动力电缆和控制电缆的敷设、连接。7.3.1.2.5主燃油罐和日用燃油罐应布置在安全区内，日用燃油罐宜靠近发电机组布置。7.3.1.3管子堆场7.3.1.3.1应布置在上层。7.3.1.3.2宽度应满足排放管材要求，不宜小于15m。7.3.2主要参数确定7.3.2.1钻井泵总功率7.3.2.1.1各井段钻井时所需泵功率按公式(6)计算：式中：Pni——各井段钻井时所需泵功率，单位为千瓦(kW);Q—各井段的排量，单位为升每秒(L/s);P——各井段与排量相对应的泵压，单位为兆帕(MPa);η,——钻井泵的容积效率，计算时取0.95η;——钻井泵的机械效率，通常为0.90;j——经验系数，通常取0.80。7.3.2.1.2钻井泵总功率应大于或等于各井段钻井时所需泵功率的最大值。7.3.2.1.3宜选用不少于两台钻井泵，两台钻井泵的功率宜相同。7.3.2.2钻井液罐容积钻井液罐容积取公式(7)和公式(8)计算结果的较大值： Qch=Qk.mx+Qch+Q+Qn (8)式中：λ——系数，油井宜取1.2～1.3,气井宜取1.4～1.5;GB/T29549.1—2023Qkmx——井眼最大容积，单位为立方米(m³);Q固控罐容积，单位为立方米(m³);Qb——备用罐容积，单位为立方米(m³);Qn——加重钻井液罐容积，单位为立方米(m²)。固控罐容积不宜小于40m³,备用罐容积不宜小于40m³,混合罐容积不宜小于10m³。7.3.2.3钻机最大用电功率应至少分别计算正常钻井、高压大排量钻井和倒划眼三种工况下的钻机用电功率，钻机最大用电功率取三种工况下的最大值。钻机用电功率应按公式(9)计算：P=P·a+Pan·β+Pjh·Y+Pcn·θ………(9)式中：P——钻机用电功率，单位为千瓦(kW);P——钻机配置的钻井泵总额定功率，单位为千瓦(kW);Paq——顶驱额定功率，单位为千瓦(kW);Pjh——绞车额定功率，单位为千瓦(kW);P——除绞车、顶驱、钻井泵以外，钻机所有用电设备(辅助设备)的额定功率之和，单位为千瓦(kW);α——钻井泵负荷率，见表3;β——顶驱负荷率，见表3;γ——绞车负荷率，见表3;θ——辅助设备负荷率，见表3。表3各种钻井工况下钻机设备负荷率钻井工况负荷率aβγθ正常钻井高压大排量钻井倒划眼7.3.2.4应急电源功率应急电源功率至少应同时供应以下设备：a)气体探测系统；b)防喷器控制系统；c)应急关断系统；d)应急照明及小功率配电盘；e)不间断电源配电盘。7.3.2.5不间断电源功率不间断电源的功率应同时满足以下负荷需求(持续时间):a)通信系统0.5h;b)火气系统0.5h;c)配电盘的脱扣控制0.5h;d)PLC控制系统0.5h。7.3.2.6.1主发电机、备用发电机和应急发电机应配置日用燃油罐。7.3.2.6.2燃油罐最低液位应高于柴油机柴油吸入口。7.3.2.6.3主燃油罐容积应根据供应船的供货周期(一般为7d～10d)和供应船到达钻机所在平台所需的最长时间来确定，取公式(10)和公式(11)计算结果的较大值：V=V;×T₁×1.2 V=Vj×T₂ (11)式中：V——主燃油罐容积，单位为立方米(m³);Vi——钻机钻完井作业期间日均柴油消耗量，单位为立方米每天(m³/d);V;;——钻机紧急工况下最大的柴油用量，单位为立方米每天(m³/d);T₁——供应船的最长供货周期，单位为天(d);T₂——供应船到达钻机所在平台所需的最长时间，单位为天(d)。7.3.2.6.4日用燃油罐容积应能满足柴油发动机组连续运转24h的柴油消耗量，如果钻机电站与生产平台电站合并，主燃油罐可统一考虑。7.3.3.1.1钻井液罐容积应满足7.3.2.2的要求。7.3.3.1.2钻井液罐应包括固控罐、备用罐、混合罐、循环罐等，其中备用罐与循环罐的总数不少于三个。7.3.3.1.3应配备两套钻井液混合系统，并能同时进行散装材料混合操作。7.3.3.1.4任一个钻井泵组、钻井液罐在维修期间可实现与系统隔断。7.3.3.1.5钻井液罐应配搅拌器，每个钻井液罐应至少配置一个液位指示装置。7.3.3.1.6钻井液舱应保证有效的通风。7.3.3.2.1模块钻机供电方式可选用钻机所在平台集中供电或模块钻机自带发电机组单独供电。7.3.3.2.2如选用所在平台集中供电方式，模块钻机设计应采取抑制谐波措施，满足钻机电气系统电压畸变率小于5%的要求。7.3.3.2.3模块钻机宜选用干式变压器。7.3.3.2.4正常配电设备和应急配电设备应分开布置。7.3.3.2.5应急蓄电池组的自动放电装置应能随时自动向应急电路供电。7.3.3.2.6充电功率大于2kW的蓄电池组，应安装在专用蓄电池室内，除密封式蓄电池外，蓄电池组不应安装在人员长期工作的区域内。7.3.3.3.1在可燃气体或蒸气易于积聚的危险区内，宜避免布置电气设备。若不能避免，则应采用符合该区域防爆要求的电气设备。7.3.3.3.2交流电气设备应能在供电电源的谐波成分不大于5%的情况下正常工作。7.3.3.3.3电气开关装置应安装在非危险区的单独房间里。电气控制器和仪表装置，不应安装在运行时会产生振动的橇座上。7.3.3.3.4对于动力电缆、控制电缆中的主干电缆应配置电缆托架。动力电缆、控制电缆应安放在不同层的电缆托架上，防止通讯受干扰。7.3.3.3.5电缆的走线应平直，且宜避免潮气或水滴凝结的影响，宜尽量远离锅炉、热管、电阻器等热源。若电缆敷设无法避开热源且电缆有可能因此受热损坏时，则应加装适当的隔热护套，或应采取其他预防措施。7.3.3.3.6不应将用于安全电压的电缆与用于500V以上电压的电缆成束敷设在一起或敷设在同一导管中。不应将电压不高于1kV的电缆与电压高于1kV的电缆成束敷设在一起或敷设在同一导管中。7.3.3.3.7如一种电缆的护套或防护层可能损坏另一种电缆的护套或外护层，则不应将两种电缆成束机器处所以及其他失火风险较高的处所，但对这些处所中的设备供电的电缆可例外。7.3.3.3.9钻台电缆槽内线缆应满足耐泥浆要求。7.3.3.3.10耐火电缆布置以降低局部火灾时相关设备减损为原则，且动力电缆不应与信号电缆和/或控制电缆同束敷设。7.3.3.3.11电缆接头处理方式规定如下：a)截面积大于4mm²的各种导线的端接头，应为焊接的接线头、压接型接线头或者机械夹头，不应采用腐蚀性焊剂；b)电缆接头和接线端头的温度，不应超过电缆绝缘的最高工作温度；c)导体在接线端固定时，无论在连接处或分支处，均能承受短路电流的热效应和机械应力。7.3.3.3.12电缆托架应满足安装地点环境条件的要求并接地。7.4散装罐模块(P-Tank)7.4.1P-Tank宜布置在所在平台的主甲板上。7.4.2宜整体成橇，散装罐的数量应不少于三个。7.4.3宜为立式结构，顶部采用椭圆封头，底部采用锥形封头。7.4.4宜采用导波雷达料位测量或液压式称重系统进行散料的称量。7.4.6储存材料种类及容积应根据钻井程序和供应频率来确定，如无特殊要求，散装罐容积应满足表4的要求。表4散装罐容积井深m水泥罐、土粉罐、重晶石罐总容积散装罐数量3001～60006001～90009001～120007.4.7散装罐之间宜配置连通管线，其配置可实现任意散装罐之间的倒罐操作。7.4.8输灰管路不应直角弯曲，当需要弯曲时，其拐弯处的的曲率半径应不小于管道公称直径的5倍。7.4.9输灰管路应配置助吹系统，助吹空气接入主管的方向应与主管流向一致。7.4.10输灰管路应有明显的颜色和流向等标识。7.5.1固井模块、测井模块、录井模块、定向井模块为临时设备，宜布置在所在平台的主甲板上。7.5.2固井模块宜靠近散装罐及井口槽布置。7.5.4测井模块、录井模块、定向井模块所在区域应满足通水、通电及通信的要求。7.5.5测井模块宜布置在管子堆场便于完成测井作业的地方。7.5.6录井模块宜布置在靠近振动筛一侧的主甲板上。7.6结构设计7.6.1材料选用7.6.1.1材料选取应满足强度要求，以及工作环境、在结构中的部位和可能使用的加工方法等对材料的需求。7.6.1.2关键管节点、滑移基座及主吊点用板应使用Z向性能钢材。7.6.2结构总体布置7.6.2.1.1结构设计宜以工作应力法为设计基础，使用名义应力进行设计。也可根据实际情况采用荷载抗力系数法进行结构设计。7.6.2.1.2结构各种构件在设计荷载作用下应满足强度要求。7.6.2.1.3结构设计应使总体布局合理，传力路径短，构件综合利用性好，材料利用率高，同时满足其他专业对结构形式的要求。7.6.2.1.4在设备质量均衡布置的情况下，结构宜对称布置。7.6.2.2.1管型构件的外径与壁厚比值宜不大于60,对于卷制焊接钢管应不小于20。7.6.2.2.2受压杆件的长细比应小于120,受拉杆件的长细比应小于200。7.6.2.2.3H型钢宜选取截面尺寸较大、板厚较小的截面形式。7.6.3.1结构模拟应包括对结构设计有影响的所有构件和附属结构等细节。轴与模块钻机所在平台的北向一致，X轴的方向按照右手法则确定。坐标原点宜选在海图水深基准面上。7.6.3.3结构模型应为一个简化的框架结构，包括所有的平面和立面。节点和杆件按照程序指定的名称进行分类和编号，并模拟其所受荷载和边界约束条件。7.6.4荷载及荷载系数根据计算模型的模拟精度和设计阶段不同，推荐的结构自重系数取值如下：a)概念设计：取1.30～1.40(不模拟附属结构);梯道平台等，则可取1.10);数宜采用以下的数值：a)概念设计：取1.30;b)基本设计：取1.20;工具荷载等。在结构计算中取额定最大值，可不考虑放大系数。根据设计阶段的不同，对于容器、储罐和管线中的液体质量荷载系数宜采用如下值：b)基本设计：取1.20;对于散货堆载及其他活荷载，根据其所处位置及计算的需要，宜参照表5取值。表5结构分析活荷载取值单位为千牛每平方米位置活荷载局部计算整体计算用于检查及维修的房顶/走道走道，楼梯甲板非设备区卸货区，维修区，储藏区叉车活动区设计应涵盖作用在结构和设备受风面积上的风力及风的遮蔽效应，风力方向应为典型的风力方向。操作工况风荷载应选取1年重现期，持续时间3s的平均风速；极端风暴工况应选取100年重现期，持续时间3s的平均风速。拟在寒冷地区作业的模块钻机，应满足可能的冰雪堆积荷载需求。地震荷载计算应按SY/T10030的要求执行。7.6.5结构计算分析整体结构分析计算应使用已被认可和核实的计算机辅助校核程序，按照对结构最不利的荷载条件进行工况组合。7.6.5.2.1在位分析包括静力分析和地震分析。7.6.5.2.2静力分析包括极端风暴工况和操作工况，操作工况应覆盖所有的极限井位。7.6.5.2.3地震分析需满足SY/T10030关于强度水平分析的要求，采用平台顶层甲板地震响应加速度，按照准静力法进行分析。7.6.5.2.4在位分析的荷载组合工况及组合系数应符合表6的规定。表6荷载组合工况及组合系数(在位分析)设计荷载工况组合操作工况额定大钩荷载操作工况额定转盘荷载极端风暴工况地震工况许用应力提高系数结构自重设备干重设备可变荷载钻井液荷载活荷载操作工况风荷载00极端工况风荷载000地震荷载000大钩荷载00转盘荷载0立根荷载安装分析时荷载组合工况及组合系数应符合表7的规定。表7组合工况及组合系数(安装分析)设计荷载工况组合装船工况拖航工况吊装工况许用应力提高系数结构自重设备干重装船拖拉力00拖航工况风力00拖航过程驳船运动产生惯性力00模块钻机如采用滑移装船方案，设计满足以下要求：a)拖拉力应取模块质量的20%,施加在被拖拉的支撑点上；b)驳船与码头高度差异应按照垂向±25mm位移分别施加在所有支撑点上；c)某一个滑靴可能出现的悬空情况。模块钻机如采用吊装装船方案，设计应满足以下要求：a)吊绳与水平面夹角不小于60°;b)对于在遮蔽海域(包括码头吊装装船)进行的吊装，设计吊点以及与吊点直接相连的构件，动力放大系数取1.5,其余构件取1.15;c)在开敞海域进行的吊装，设计吊点以及与吊点直接相连的构件，动力放大系数取2.0,其余构件取1.35。模块钻机如采用平板车装船方案，设计应满足以下要求：a)根据平板车技术参数确定平板车台数并配置相应临时结构，结构整体和局部均满足强度要求；b)平板车装船临时结构与平板车接触点模拟为弹簧，弹簧的水平和竖向刚度通过车组布置图和模块钻机的质量重心计算得出；c)平板车装船分析模拟为一种静力荷载分析，在X和Y方向分别采用惯性力基数来计算惯性一般情况下，拖航分析可按照“10°~20°”法则进行考虑，运动值选取见表8。如模块钻机固定在平台组块顶层甲板上拖航或拖航路线远离海岸，则需按照驳船实际运动参数进行拖航分析。运动角度或加速度(半幅值)周期(全幅值)横摇20°纵摇升沉应选取拖航路线中最恶劣海域重现期为10年，持续时间3s的平均风速计算风荷载；风向应为0°、拖航分析中结构应承受的驳船运动加速度组合如下：a)横摇十升沉+自重；b)纵摇十升沉+自重。计算结果分析应包括构件强度校核、节点冲剪校核和构件变形校核。7.6.7.1对重要构件如基座、主立柱、斜撑、主梁和吊点等最大应力比宜不大于0.8。7.6.7.2对其他次要构件，最大应力比宜不大于0.9。7.6.8导轨强度分析应选取作用在导轨上的最大支点反力对其进行详细的有限元分析。7.7辅助系统7.7.1辅助系统是辅助模块钻机完成提升、旋转和循环功能的各配套系统。包括液压系统(非液压钻机)、公用系统和安全系统等。7.7.2液压系统的额定工作压力及流量应根据相关设备负荷计算。7.7.3液压系统中应设有防止压力脉冲的措施。7.7.4应根据钻、完井等不同阶段的各种的工况(持续/间断)计算压缩空气消耗量。用独立的空调系统。7.7.6排放系统应分为固体排放系统和液体排放系统。固体排放系统主要为岩屑排放，岩屑宜输送至定位在上部组块的岩屑收集槽，含油岩屑处理应符合GB4914和GB18420.1要求。液体排放系统分为开式排放系统及闭式排放系统，管线上应配置冲洗接头。7.7.7消防水系统的水量至少满足按规范划分的消防防护区中所需的最大水量。7.7.8存在火灾危险的甲板处应至少布置两个消防软管站，每一个消防软管站应配备一根直径为38mm或50mm、最小长度应覆盖危险区且不宜大于20m的消防软管。每一根消防软管应配一个喷水、喷雾两用的消防水枪。7.7.9消防水枪、消防软管应存放在同一部位的专用箱内，专用箱应放置在消防软管站旁。消防水枪的标准口径为13mm、16mm、19mm三种。用于保护井口的消防水枪，宜选用口径为19mm的水枪。7.7.10气体灭火系统应符合GB50370的要求。8平台界面8.1总体布置模块钻机应布置在平台的上层甲板上，确定占用甲板尺寸时考虑以下因素：a)井槽数及排列方式；c)钻井作业及事故处理需求；d)钻机设备维修保养；e)平台组块方位及供应船停靠方向、位置；f)平台吊机位置、吊机能力。8.1.2甲板通道和甲板间梯道应根据甲板尺度大小、生产作业和人员逃生的需要布置至少两处不同方向的甲板通道和甲板间梯道。逃生通道的布置应符合7.1.5的规定。8.2安全界面8.2.1模块钻机敞开区域逃生路线应与钻机所在平台上层甲板逃生路线统一。8.2.2模块钻机广播或报警系统应接入钻机所在平台的中央控制系统。8.2.3模块钻机所用消防水宜由钻机所在平台提供。8.3公用系统界面模块钻机所在平台应提供钻井作业海水，海水用量的计算应满足钻井、修井、冷却