覃杰梅，王 賀，趙錦榮

（中船黃埔文沖船舶有限公司，廣州510715）

1 前言

鋪管船是海洋資源開采的主要施工裝備。從鋪管方式上，鋪管船可以分為S型鋪管船、J型鋪管船及卷筒式鋪管船。以我司“海洋石油286”鋪管船為例，探討卷筒式鋪管系統(tǒng)的安裝過程、各個(gè)安裝階段的精度控制、以及此系統(tǒng)安裝的關(guān)鍵技術(shù)，為深水鋪管船的研究與應(yīng)用提供參考。

2 鋪管系統(tǒng)設(shè)備配置

以“海洋石油286”為例，本船具有深水大型結(jié)構(gòu)物吊裝和水下安裝功能，船上配置有400 t具有主動(dòng)升沉補(bǔ)償功能的海工起重機(jī)、鋪管塔架、儲(chǔ)纜絞車、排纜器和升沉補(bǔ)償?shù)仍O(shè)備；在主板下設(shè)有可裝載2 500 t電纜的卷管盤；月池之上設(shè)有立式敷設(shè)系統(tǒng)（排纜張緊器等）。

該系統(tǒng)主要配置及其安裝要求如下:

（1）軟管卷盤直徑20 m、高5.5 m、重約380 t，安裝在平臺(tái)甲板下，水平度要求為±1 mm、軸芯同心度要求為＜2 mm；

（2）儲(chǔ)纜絞車長約4.8 m、寬約5 m、高5 m、重約738 t，安裝在主甲板下，最大拉力為196 t；

（3）鋪管塔架長12 m、寬16 m、高約31 m、整個(gè)塔架重約2 300 t，安裝在主甲板的4個(gè)鉸支座上。

鋪管系統(tǒng)設(shè)備的具體布置如圖1所示。

圖1 “海洋石油286”總布置圖

3 鋪管系統(tǒng)設(shè)備的安裝難點(diǎn)

（1）卷管盤直徑大、水平精度及軸芯同心度要求高，需要制定合理的現(xiàn)場(chǎng)安裝工藝，因其安裝在平臺(tái)甲板下，需配合船體建造考慮其安裝的時(shí)間流程；

（2）儲(chǔ)纜絞車體積大、重量重、工作時(shí)所受的拉力大，在其安裝的平臺(tái)反面需制作相應(yīng)強(qiáng)度的加強(qiáng)，因其安裝在主甲板以下，需配合船體建造考慮其安裝的時(shí)間流程；

（3）鋪管塔架體積龐大、重量重、高度高，需保證其4個(gè)鉸支座安裝后的精度，吊裝、安裝難度大。

4 鋪管系統(tǒng)設(shè)備的安裝流程

結(jié)合“海洋石油286”船的設(shè)備來貨時(shí)間及總段劃分情況(如圖2所示)，鋪管系統(tǒng)的安裝流程如下：62B總段搭載合攏前軟管卷盤吊裝進(jìn)艙安裝→23A總段搭載合攏后儲(chǔ)纜絞車吊裝進(jìn)艙安裝→62A總段搭載合攏后甲板面拉劃線定位鉸點(diǎn)安裝位置→鉸點(diǎn)安裝、現(xiàn)場(chǎng)鏜孔以及機(jī)加工銷軸→排纜張緊器吊裝安裝→整船起浮后出塢→硬管卷盤吊裝安裝→立鋪塔架吊裝安裝→立鋪系統(tǒng)調(diào)試試驗(yàn)。

圖2 “海洋石油286”部分總段劃分示意圖

4.1 軟管卷盤安裝

因軟管卷盤直徑達(dá)20 m，體積龐大，需提前策劃在總段搭載階段吊裝到位（圖3）。其難點(diǎn)是主船體精度控制，重點(diǎn)是安裝基面平面度控制及反面加強(qiáng)精度控制。其安裝步驟如下：

（1）雙層底安裝面劃線：在主船體成型后，根據(jù)設(shè)備資料在雙層底安裝面上劃線，畫出基座各個(gè)輻射梁位置的中心線；

（2）基座吊裝及定位：基座芯軸與地樣劃線同心度要＜2 mm，基座中心線與船體中心線誤差＜2 mm，以此來保證基座與雙層底反面加強(qiáng)結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)；

（3）基座芯軸位置調(diào)整：基座吊裝到位后，通過水平儀測(cè)量檢查基座芯軸上端機(jī)加工面的水平度，利用楔塊來調(diào)節(jié)基座芯軸垂直度；

（4）測(cè)量間隙：基座調(diào)整完成后，需測(cè)量所有滾輪位置以及輻射梁外端處基座與雙層底的間隙，看是否在誤差范圍內(nèi)；

（5）火工矯正處理：如果上一步驟出現(xiàn)貼合面局部間隙較大，則采用火工矯正處理，使其在誤差范圍內(nèi)；

（6）準(zhǔn)備墊板：根據(jù)以上步驟測(cè)量得到的間隙數(shù)據(jù)相應(yīng)準(zhǔn)備對(duì)應(yīng)厚度的墊板，加工完成后做防銹底漆處理；

（7）吊起基座總成：在基座總成各位置側(cè)面焊接定位塊，保證垂直方向位置不變，吊起基座總成方便墊板與雙層底焊接；

（8）定位所有墊板：根據(jù)測(cè)量間隙時(shí)的洋沖點(diǎn)位置放置并定位好所有的墊板；

（9）焊接墊板：將所有墊板周邊角焊縫焊接至雙層底，包括內(nèi)部的塞焊孔，焊接后對(duì)墊板處再次做好防銹底漆處理；

（10）二次吊裝基座：根據(jù)之前定位塊限制位置，再次吊裝、定位基座總成，到位后檢查并調(diào)節(jié)芯軸的垂直度（圖4）；

（11）芯軸焊接：首先利用墊片填充芯軸及雙層底之間的間隙以固定其位置，第一道焊接首先從芯軸外部進(jìn)行，第二道焊接移除墊片并對(duì)內(nèi)邊坡口碳刨后從內(nèi)部進(jìn)行焊接，完成全焊透工作；

（12）基座與墊板焊接：基座底部滾輪位置根據(jù)間隙大小不同，用不同厚度的不銹鋼小墊板填充，布置完所有小墊板后，焊接基座至加裝墊板的雙層底上；

（13）筋板焊接：把設(shè)備自帶的加強(qiáng)筋板與基座及雙層底焊接安裝到位；

（14）清理、涂裝：嚴(yán)格按照設(shè)備的噴涂要求進(jìn)行清理及涂裝；

（15）滾輪高度測(cè)量調(diào)整：完成基座安裝后，測(cè)量所有滾輪的表面高度，對(duì)滾輪墊片進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，保證所有滾輪高度相對(duì)于與基座芯軸垂直的基準(zhǔn)面距離誤差在±1 mm以內(nèi)。

以上步驟都需經(jīng)設(shè)備廠家現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)后，再進(jìn)行卷盤籃體吊裝及后續(xù)的安裝工作。

圖3 海洋石油286卷盤籃體吊裝流程圖

圖4 海洋石油286軟管卷盤底座安裝

4.2 儲(chǔ)纜絞車安裝

見圖5。

儲(chǔ)纜絞車體積大、重量重、工作時(shí)所受的拉力大，在其安裝的平臺(tái)反面需制作相應(yīng)強(qiáng)度的加強(qiáng)，其安裝在主甲板以下，策劃在分段總組階段吊裝進(jìn)艙，其安裝流程和控制要點(diǎn)如下：

（1）按基座圖完成基座制作，制作精度需達(dá)到設(shè)計(jì)要求；

（2）根據(jù)基座安裝圖先進(jìn)行劃線，劃線完成后檢查平臺(tái)基座反面加強(qiáng)；

（3）裝配基座并檢查基座安裝精度，需滿足廠家技術(shù)要求；

（4）基座焊接按焊接工藝規(guī)程中的焊接參數(shù)及焊材規(guī)格，焊接完成后需進(jìn)行檢驗(yàn)；

（5）吊裝設(shè)備并用螺絲將設(shè)備與基座固定；

（6）按我司設(shè)備保護(hù)工藝文件對(duì)儲(chǔ)纜絞車進(jìn)行保護(hù)。

圖5 海洋石油286儲(chǔ)纜絞車安裝

4.3 鋪管塔架安裝

鋪管塔架體積龐大、重量重，吊裝難度十分大，塔架上設(shè)有張緊器（2 臺(tái)）、頂部模塊（包括 1 臺(tái)起重機(jī)）、管子對(duì)中器、 A&R 滑輪和 A&R 絞車、懸掛系統(tǒng)、工作站等，是鋪管系統(tǒng)最重要的組成部分，其安裝流程及控制要點(diǎn)如下：

（1）尾部總段合攏后，根據(jù)塔架基座精度控制方案對(duì)塔架四個(gè)鉸支座劃線，并按圖6檢查圖中A、B、C 等數(shù)據(jù)，其值要控制在理論精度要求范圍內(nèi)；

（2）按基座圖紙制作基座。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)基座需加放焊接反變形量及焊接收縮量；

（3）檢查甲板反面加強(qiáng)與基座相應(yīng)結(jié)構(gòu)對(duì)位情況；

（4）安裝基座。根據(jù)基座材質(zhì)及板厚按焊接工藝規(guī)程進(jìn)行焊接，注意預(yù)熱及焊后熱處理；

（5）基座鏜孔?？稍趬]內(nèi)或出塢后進(jìn)行，鏜孔完成后測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù)報(bào)船檢及設(shè)備商認(rèn)可，報(bào)檢合格后對(duì)基座油漆（立塔軸安裝面不能油漆）；

（6）塔架重約2 300 t，船舶出塢后配合供貨商進(jìn)行塔架吊裝（圖7）。

圖6 基座拉劃線定位示意圖

圖7 海洋石油286立塔吊裝

5 結(jié)束語

綜上所述，鋪管系統(tǒng)設(shè)備安裝技術(shù)策劃思路可總結(jié)如下:設(shè)備的安裝主要利用激光儀、聯(lián)通玻璃水管、琴鋼絲、直尺、切割機(jī)、焊機(jī)等工具配合，按照相關(guān)圖紙要求布置設(shè)備，通過控制鋪管系統(tǒng)各設(shè)備的設(shè)計(jì)標(biāo)高、中心線偏差、縱向位置偏差、設(shè)備與主作業(yè)線和鋪?zhàn)鳂I(yè)線的垂直度偏差以及主作業(yè)線與鋪?zhàn)鳂I(yè)線之間的平行度偏差等來完成鋪管系統(tǒng)各設(shè)備的安裝工作；對(duì)于安裝高度低于設(shè)計(jì)高度且超過允許誤差范圍的設(shè)備，需要用鋼墊片進(jìn)行調(diào)整，墊片的形式和厚度根據(jù)設(shè)備底座與船體主甲板的接觸情況現(xiàn)場(chǎng)確定；鋪管系統(tǒng)所有設(shè)備調(diào)整定位后，先進(jìn)行點(diǎn)焊固定，經(jīng)設(shè)備廠商人員現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)合格后方可進(jìn)行施焊。

通過對(duì)“海洋石油286”船鋪管系統(tǒng)的安裝研究，明確了此系統(tǒng)的具體安裝步驟，分析得出此系統(tǒng)的安裝難點(diǎn)及主要注意事項(xiàng)，攻克了本系統(tǒng)安裝中的焊接要求、精度控制要求、軟管卷盤底座找平及塔架吊裝難度大等一系列難題，積累了豐富的鋪管系統(tǒng)安裝經(jīng)驗(yàn)，為今后類似船舶的建造打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。