海洋工程項目五2

項目五海洋平臺結(jié)構(gòu)預(yù)裝配3、海洋平臺特殊分段、總段制造工藝海洋平臺特殊分段、總段制造工藝一、導(dǎo)管架平面分段的制造工藝

1.導(dǎo)管架平面分段制造工藝1）導(dǎo)管架分段劃線導(dǎo)管架分段劃線是一項非常重要而又細致的工作。包括導(dǎo)管和撐桿上劃線及進行導(dǎo)管架單片在建造場地上的劃線兩項工作。（1）桿件劃線。用業(yè)已闡述過的滌綸樣板按圖紙要求在導(dǎo)管和拉筋管上劃出各種定位線和相貫線。桿件劃線在第五章中已闡述了。導(dǎo)管架式平臺主要由導(dǎo)管架、導(dǎo)管帽和平臺模塊組成。從結(jié)構(gòu)而言，它是由多根導(dǎo)管和許多拉筋（或稱撐桿）構(gòu)成的一個空間桁架結(jié)構(gòu)。從整個建造階段而言，通?？偸窍仍陉懙厣蠈?dǎo)管架預(yù)制完畢，然后運至海上井位進行安裝。其安裝是：將鋼管樁穿過導(dǎo)管架的大直徑的腿柱打到海底以下一定深度，然后再在樁與導(dǎo)管架腿柱之間的環(huán)形空間內(nèi)灌注水泥漿或不灌水泥漿而單靠焊接連在一起，以便日后導(dǎo)管架可以移位，從而將整個導(dǎo)管架與鋼柱牢固地連在一起而穩(wěn)固地坐于海底。然后安裝導(dǎo)管帽，最后安裝平臺模塊和設(shè)備及鉆井塔。

（2）導(dǎo)管架單片劃線，是指在預(yù)制場地的合適位置上劃出導(dǎo)管架單片的軸線位置及其裝配時的導(dǎo)管架墊墩位置和測量儀器安裝位置。在導(dǎo)管架的結(jié)構(gòu)圖中，一般都給出了各部分的尺寸和標高，而在各桿件施工圖紙中又給出了詳盡的相貫線參數(shù)和各相貫件的定位點尺寸。因此劃線時，只要按照這些已知參數(shù)采用激光經(jīng)緯儀等工具先繪出中心線，然后繪出各導(dǎo)管和各拉筋管的軸中心線，以及各墊墩（包括導(dǎo)管躺臥墊墩和立片墊墩）位置即可，見圖7-102）導(dǎo)管架平面分段的裝焊工藝（1）分段裝焊墊墩的形式和用途為承受重載荷時用重型墊墩，反之則用輕型墊墩。圖7-11a)、b)所示為導(dǎo)管架立片時使用的重型墊墩，其中砂墊墩拆墩方便，為便于單體或整個導(dǎo)管架造好后安放牽引小車，在小車軌道以內(nèi)的立片墊墩（圖7-10）一般應(yīng)設(shè)置砂墊墩。圖7-11c)所示為單片裝配時設(shè)置的重型墊墩。圖7-11b)為普通桿形墊墩，其結(jié)構(gòu)簡單，是用切割管子相貫線的桿頭制作的，一般用于無特殊要求的施工場所。a)立片用重型墊墩b)立片用砂型墊墩c)單片裝配用重型墊墩d)輕型簡易墊墩（2）導(dǎo)管架平面分段裝焊工藝。導(dǎo)管架墊墩按要求擺好后，首先將幾根導(dǎo)管吊到墊墩上進行定位。要求其軸線應(yīng)與預(yù)先劃在場地上的軸線一致，也即與墊墩中心線一致，且要求幾根導(dǎo)管軸中心線應(yīng)在同一水平面內(nèi)，各導(dǎo)管的前后位置應(yīng)符合要求，其調(diào)整方法見圖7-12.在進行導(dǎo)管定位時，應(yīng)注意以下兩個問題：（a）由于單片焊接時總是從下向上進行的，當下施焊后上部間隙會有所收縮，從而迫使導(dǎo)管向內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)（圖7-13）。（b）導(dǎo)管定位后，要實測兩導(dǎo)管間的軸中心線距離。測量時，應(yīng)用盤尺繞兩個管子外徑一圈（圖7-14），然后計算出軸中心線間的距離L：L=（盤尺測得周長-πD）/2。

各導(dǎo)管定位并經(jīng)檢查合格后，即可進行各拉筋管的裝配和焊接。由于每一個導(dǎo)管架平面分段上均有一定數(shù)量的拉筋管，若不安排號裝配順序，施工是比較困難的。同樣在其焊接之前，必須認真考慮其焊接順序，以較少焊接變形，保證尺寸精度。確定單片裝焊順序最基本的一條原則，就是應(yīng)保證先裝焊的桿件不能影響其它桿件的裝焊；對于有隱蔽焊縫的節(jié)點，應(yīng)保證其隱蔽焊縫先行施焊。圖7-15為某淺水導(dǎo)管架單片裝焊順序示意圖。圖中右側(cè)表示裝配順序，左側(cè)表示焊接順序。因為桿兩端有隱蔽焊縫，故只能線裝配桿，在裝配桿。桿為箱型梁，桿線裝配，可使導(dǎo)管形成一剛性框架，利于保持裝配尺寸的一致。兩端要同時施焊，使其收縮量均為一致。桿和桿各有一段隱蔽焊縫，只有先裝焊后才能裝配桿。但先裝配桿，會使桿發(fā)生裝配困難，故正確的順序為→→。、兩桿原為一根同桿，為裝配方便有意將其斷開，先裝配、桿，最后裝配桿（因其較短，便于邊裝邊修整）。綜上所述，整個單片拉筋管較合理的裝配順序為：→→→→→→→，或→→→→→→→，而且在左右兩側(cè)順序一致。焊接順序和裝配順序基本一致，先裝配的先焊，后裝配的后焊（見圖左側(cè)內(nèi)數(shù)字）。但要求對稱焊接。

在焊接桿時，應(yīng)先焊接處的環(huán)形焊縫，然后在焊接兩端與導(dǎo)管相連的焊縫。如果先焊兩端相貫焊縫，則因兩端收縮而使Y處間隙變得太大，而且兩端焊死后再焊Y處時，氣體不易散發(fā)出去，會影響環(huán)形縫質(zhì)量。而環(huán)形焊縫按規(guī)范要求進行x光探傷，而兩端相貫焊縫只要求作超聲波探傷，由此可見保證環(huán)形焊接質(zhì)量之重要性。2、導(dǎo)管架總段制造工藝

導(dǎo)管架平面分段建好后，若需要在原場地進一步將兩個平面分段組裝成立體分段（單體）或?qū)⒍鄠€分片組裝成總段（如一個導(dǎo)管架沿高度方向劃分為若干個總段），則均需平面分段豎立起來，并臨時固定之，然后裝焊各片之間的拉筋管，以形成單體或?qū)Ч芗芸偠危Q為“立式”建造法。也可采用“水平式”（或稱“臥式”）建造法，即在已建造好的仍置于建造場地水平位置的平面分段上，先裝配兩單片間的拉筋管，而后再將另一相關(guān)單片吊運至其上方進行裝配。就建造過程中的操作、對位、調(diào)整諸方面看，“水平式”建造法要略困難一些。故通常用“立式”建造法較多。1）準備工作將導(dǎo)管架平面分段（單片）豎立起來，稱為“立片”。而立片在建造工藝中是一項較為復(fù)雜的工程項目。它不僅影響導(dǎo)管架的建造質(zhì)量和工程進度，而且直接關(guān)系到施工安全。

2）導(dǎo)管架總段建造工藝

立片工藝過程。圖7-16為立片工藝過程的大致情況。首先在單片旋轉(zhuǎn)支點（一般位于各導(dǎo)管下端或最下一根水平撐桿的適當位置）處墊以砂包或砂墩，保護導(dǎo)管。用若干臺履帶式吊車往各導(dǎo)管上端，并逐漸提升，起片時注意各吊車起吊速度應(yīng)力相等及勻速。若產(chǎn)生吊索斜拉現(xiàn)象時，不允許調(diào)整起重扒桿之角度，而應(yīng)使各吊車同步地、緩慢地、均勻地向前移動一小段距離（約0.5mm），停下來在遞升，如此重復(fù)操作，直至將單片豎直。當單片處于垂直位置后，幾臺吊車同時著力吊起單片，撤除砂包或砂墩后，吊車在一起調(diào)整距離（與立片墊墩的距離），將單片吊起放在墊墩上的規(guī)定位置。此時吊車不要完全卸載，以便于用千斤頂進行微調(diào)，將導(dǎo)管單片調(diào)整到規(guī)定的正確位置。最后用鋼絲繩和葫蘆將導(dǎo)管架單片固緊在錨固水泥墩（俗稱“地?！保┥稀?dǎo)管架單體或總段制造工藝所謂導(dǎo)管架單體即指由二個單片組成的一個立體段，而所謂導(dǎo)管架總段者，即指沿導(dǎo)管架高度方向劃分成的幾個整體段。由此可見，導(dǎo)管架總段一般適用于大型（即深水）導(dǎo)管架，而組成導(dǎo)管架總段的單片也是沿高度方向劃分成相應(yīng)的段數(shù)。導(dǎo)管架單體裝焊工藝：在完成立片操作后，在兩個單片之間先行定位。此定位按其單體長、寬、高三向定位。在其定位給予確認后，先由兩單片間上下前后兩端裝配水平撐桿，再向中間部位裝焊，按順序相同（參見圖7-15）。但導(dǎo)管架單體也可以臥式裝配，如圖7-17所示。圖7-17中c)d)表示導(dǎo)管架單片的裝配大致過程。其撐桿裝焊與立式裝配是一樣的。但須指出，在施焊過程中要不斷測量，以調(diào)整、控制其精度。二、自升式平臺分、總段制造工藝（1）導(dǎo)軌立柱的測量和齒條的預(yù)配套。（2）V型分段的裝配焊接順序。1.自升式平臺的桁架式柱腿分段裝焊工藝

自升式平臺的桁架式柱腿，無論其橫斷面是正方形還是三角形，其分段一般均由齒輪導(dǎo)軌立柱（還有“齒條”）、人字管架、內(nèi)撐管（對正方形桁架而言）等零部件組成（圖6-5）。通常是將部件先裝成V形分段件，再組裝成三角形或正方形總段。V形分段的裝配和焊接。V形分段是柱腿建造的關(guān)鍵工序，其安裝精度直接影響到總段合攏的安裝質(zhì)量，而且將影響日后自升式平臺總裝配時自升裝置能否達到規(guī)定的精度要求。其工作內(nèi)容將大致包括兩個方面：完成導(dǎo)軌立柱的長度測量和柱腿齒條的預(yù)配套；中合攏分段的裝焊。2、自升式筒形樁腿分段的預(yù)制（1）小節(jié)筒殼的裝焊（2）小節(jié)筒間殼板對接（3）內(nèi)部構(gòu)件裝焊（4）筒體偏差矯正（5）銷孔切割（6）筒節(jié)退火（7）分段的噴砂和油漆海洋平臺中圓筒形構(gòu)件特別多，除平臺導(dǎo)管架中德導(dǎo)管、撐桿和自升式平臺中桁架式柱腿中所用的圓筒形均系鋼管外，其它大部分的圓筒形結(jié)構(gòu)管材均系加工成型，包括大型深水導(dǎo)管架。自升式平臺筒形柱腿的直徑一般不很大，已展開長度一般不會超過一張剛板的長度，故制造時一般只須沿其高度方向?qū)⒅葎澐譃槿舾赏补?jié)，再將數(shù)個筒節(jié)裝焊成筒節(jié)分段，然后將其合攏成柱腿總段，在參與平臺的總裝配。將整個預(yù)制過程大致要經(jīng)過以下幾個工序。3、自升式樁腿總段裝配焊接三、半潛式平臺分、總段制造工藝1.半潛式平臺立柱分段裝焊工藝半潛式平臺立柱直徑一般較大，其展開長度一般都能超過一張鋼板的長度，故制造時不僅要延其高度方向進行劃分，而且還必須進行徑向劃分，即將立柱的一小節(jié)（一般為一小段鋼板的寬度）沿徑向分成若干個曲面分段，此曲面分段即為立柱分段。半潛式平臺立柱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是較為復(fù)雜的，除了環(huán)形水平肋圈、為數(shù)眾多的縱向構(gòu)件（縱向桁材及縱骨）外，還有水平水密隔壁、縱向隔壁和內(nèi)殼板，以及局部將強結(jié)構(gòu)（圖7-24）。對于單殼板的立柱曲面分段，（見圖7-24b），只能以其外殼版基面在胎架上正裝，其裝焊工藝與常規(guī)船舶的曲面分段裝焊工藝完全相同。因其只有橫向曲度，且曲率相同，歸正，因此應(yīng)廣泛采用自動焊，配以專門工裝均能提高質(zhì)量和效率。2.半潛式平臺立柱總段制造將半潛式平臺立柱分段組成一個圓形的圓柱體——總段，即稱為立柱總段焊接。它的一切操作和要求，與船舶分、