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        淺談自升式海洋鉆井平臺(tái)桁架式樁腿建造及檢驗(yàn)流程

        2017-09-16 04:20:28羅海友
        魅力中國 2017年15期
        關(guān)鍵詞:自升式

        羅海友

        摘要:樁腿是自升式平臺(tái)的核心部件之一,其對材料及焊接要求較高,本文簡要了介紹自生式平臺(tái)桁架式樁腿的建造及檢驗(yàn)流程

        關(guān)鍵詞:自升式;鉆井平臺(tái);桁架式樁腿;齒條板

        一、引言

        從1953年美國建成第一座自升式平臺(tái)開始,這種對水深的適應(yīng)性強(qiáng),工作穩(wěn)定,性良好的鉆井平臺(tái)得到了快速的發(fā)展。08年以前,自升式鉆井平臺(tái)的設(shè)計(jì)建造基本被美國及新加坡壟斷,08年后,我國的部分大型船廠從海外引進(jìn)了大量的專業(yè)人才,并通過新老幫帶培養(yǎng)后備力量,已取得了一定的成就。目前我國在海洋平臺(tái)設(shè)計(jì)建造方面已有了一定的競爭力。

        二、自升式鉆井平臺(tái)及其樁腿

        海上鉆井平臺(tái)主要有兩種,一種是自升式,一種是半潛式;其中自升式平臺(tái)主要用于淺海油氣資源的勘探和開發(fā);平臺(tái)內(nèi)大量的設(shè)備,以及救生系統(tǒng)和生活設(shè)施,都是海上油氣勘探開發(fā)不可或缺的設(shè)備設(shè)施。

        平臺(tái)體、樁腿和升降系統(tǒng)構(gòu)成了自升式鉆井平臺(tái),以至于平臺(tái)體能夠隨著樁腿進(jìn)行上下調(diào)節(jié)。運(yùn)行時(shí)樁腿下降插進(jìn)海底,隨后平臺(tái)體緩慢升高到離海面有一定高度安全的位置處,并且預(yù)壓樁腿,以確保平臺(tái)即使遇到惡劣的天氣時(shí)樁腿也不會(huì)下陷。當(dāng)鉆井工作完成后平臺(tái)就會(huì)下降到海平面上,并且將整個(gè)樁腿提起,使整個(gè)平臺(tái)飄在海面上,然后拖輪將其拉到新的位置上。

        三、樁腿結(jié)構(gòu)形式及數(shù)量

        自升式鉆井平臺(tái)的樁腿一般有兩種,一種是筒形(如我國的渤海一號);另一種是桁架式的(比如,F(xiàn)&G的SUPERM2系列);其中桁架式樁腿結(jié)構(gòu)形式又分為三角形和方形兩種;一般自升式鉆井平臺(tái)樁腿有三腿,四腿和六腿三種,目前比較常用的是三腿桁架式結(jié)構(gòu)。

        四、建造環(huán)境

        樁腿的制造要點(diǎn)在于焊接技術(shù)和尺寸精確握控。工作環(huán)境在很大程度上影響了樁腿的制造。為提高其制造的優(yōu)良性,要設(shè)置不同類型的制造地,在條件允許的情況下,可采用封閉式或半封閉式的制造場地,畢竟室內(nèi)工作能更好的滿足樁腿制造要求的環(huán)境條件,也能夠盡量避免部分材料焊接時(shí)受到外界的左右。除此之外,在開工前,要仔細(xì)的檢測和觀測生產(chǎn)車間內(nèi)的環(huán)境,安裝樁腿制造時(shí)要求的地區(qū)面積和分配情況等配套設(shè)施,然后再科學(xué)的制定規(guī)劃。

        五、材料選擇及驗(yàn)收

        (一)齒條板

        齒條是自升式平臺(tái)最重要的構(gòu)件之一,它承受著整個(gè)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的載荷。齒條一般采用的是特厚超高強(qiáng)鋼,鋼材的厚度普遍是在127~178mm之間,比如JU2000系列所采用的齒條厚度達(dá)到178mm,材質(zhì)普遍采用ASTMA517Q,屈服強(qiáng)度達(dá)到521Mpa。我國許多齒條都是從國外的部分廠商購進(jìn)的,部分齒條板以及主弦管是整體供貨的。齒條的長短可以根據(jù)船廠以及齒條生產(chǎn)廠家能力確定,原則是盡量減少后期的工作量。

        (二)齒條板驗(yàn)收

        證書檢驗(yàn):假若是進(jìn)口的齒條板,供貨商會(huì)給予相應(yīng)的證件。證書上有船級社認(rèn)可的材料證明,以及各種相關(guān)的檢驗(yàn)報(bào)告等。

        外觀檢驗(yàn):對于成型好的齒條板及弦管構(gòu)件,進(jìn)行進(jìn)貨檢驗(yàn)外觀檢查。針對表面的麻坑,飛濺,弦管焊縫的氣孔,夾渣,未融合等明顯表面質(zhì)量缺陷進(jìn)行檢查。檢查需船廠,船級社,船東,及供貨方共同參與。發(fā)現(xiàn)問題需按照工藝要求進(jìn)行返修處理。

        探傷檢驗(yàn):對于已經(jīng)有NDT合格報(bào)告的材料,船廠可進(jìn)行針對性抽檢,對齒條與弦管處的焊縫進(jìn)行探傷抽查。

        精度檢驗(yàn):按照尺寸精度控制公差要求,仔細(xì)檢查來料。

        (三)結(jié)構(gòu)管件

        結(jié)構(gòu)管件作為桁架式樁腿的主體鋼結(jié)構(gòu)部分,主要包括主弦管,橫拉筋,斜拉筋,內(nèi)水平管。桁架式樁腿主要就是由齒條板與管件焊接組成的。一般根據(jù)齒條板的數(shù)量及樁腿的形式進(jìn)行片體劃分預(yù)組。

        (四)管件驗(yàn)收

        證書檢驗(yàn):管件驗(yàn)收也需要供貨商給予相應(yīng)的材料證書。

        外觀檢驗(yàn):圍繞零件表面明顯的質(zhì)量缺陷進(jìn)行檢測。檢查需船廠,船級社,船東,及供貨方共同參與。發(fā)現(xiàn)問題需按照船級社及船東的要求進(jìn)行合理返修處理。

        探傷檢驗(yàn):船廠應(yīng)對有NDT合格報(bào)告的材料進(jìn)行針對性抽檢。

        (五)其他材料

        每個(gè)船型的不同,選用的連接方式也有所區(qū)別?;旧洗蠖噙x用連接板或結(jié)構(gòu)板等構(gòu)件將齒條板,主弦管及支撐管連接,組成樁腿結(jié)構(gòu)。

        六、樁腿的制造過程

        (一)檢測來料前,把來料放在胎架或平臺(tái)上。檢驗(yàn)的關(guān)鍵在于與以下幾個(gè)方面:

        (1)依照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對來料外表的檢測。(2)按照規(guī)定檢測以及深刻來料的質(zhì)量證書等。(3)依照規(guī)定精確檢驗(yàn)貨物的尺寸。將檢驗(yàn)了的數(shù)據(jù)信息記錄儲(chǔ)存在表格中供日后進(jìn)行使用。

        (二)單根接長

        單根接長要在好的胎架上工作。在工作時(shí)要精確把控幾根單根接長后總體的距離形狀等數(shù)據(jù)信息。接口處因?yàn)辇X條窗戶板要連接的數(shù)量多,焊后很容易會(huì)變形,所以焊前要重視放縮量,并且焊接收縮量要在4mm左右。

        (三)單片的制作

        單片制作時(shí)要把控好焊后齒條的角度偏差以及形狀等數(shù)據(jù)要求。除此之外,還要確保單片焊后尺寸的長度和管線水平公差在限定標(biāo)準(zhǔn)。

        (四)總組

        在進(jìn)行總組前,要改善制定好的單根尺寸大小,把差值最小的單根分成一個(gè)組。在組內(nèi)一定要把控好齒條角度的差值等數(shù)據(jù)信息標(biāo)準(zhǔn),與此同時(shí)還要確保整組的上、下平面差值和間距在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定中。

        (五)樁腿分段和樁腿的合并大多情況下是在船臺(tái)上或船塢里進(jìn)行

        因?yàn)闃锻鹊谋容^長,又很重。為了加強(qiáng)吊裝能力和簡化施工操作。在此過程要確保所有尺寸差值在標(biāo)準(zhǔn)范圍中。

        (六)小結(jié)

        在制定樁腿時(shí)一定要精確把控好焊接的質(zhì)量。一定要規(guī)劃分配樁腿的胎架大小,胎架還要求具備較強(qiáng)的剛性和強(qiáng)度。完成每個(gè)環(huán)節(jié)的信息表格,不管是在焊前還是焊后都要精確的記錄信息數(shù)據(jù)。焊前一定要磨光亮焊縫處,焊接時(shí)要有部分人員負(fù)責(zé)在一旁監(jiān)督數(shù)據(jù),如果差值較大一定要立刻進(jìn)行處理從而確保尺寸精確。焊前和焊后還要有人員對其預(yù)熱和保溫,每次焊接工作結(jié)束后需要部分的專業(yè)檢驗(yàn)員進(jìn)行檢測,在確定焊后三天后的沒有出現(xiàn)損失現(xiàn)象后,才能繼續(xù)下一項(xiàng)環(huán)節(jié)。

        七、結(jié)束語

        自升式海洋鉆井平臺(tái)相對普通船舶來說,具有較高的附加值;本文簡要介紹了該平以核心構(gòu)件之一的桁架式樁腿的建造及檢驗(yàn)流程,為后續(xù)研究提供參考。endprint

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