羊字軍
(海洋石油工程(青島)有限公司山東青島,山東 青島 266520)
隨著國際海洋石油裝備建造技術(shù)的發(fā)展,國際上對海洋石油工程裝備的產(chǎn)品質(zhì)量要求也越來越高。為了滿足業(yè)主對產(chǎn)品質(zhì)量的要求,就必須改進(jìn)以往的建造方法,或者研究全新的建造方法。海洋石油平臺的飛機(jī)甲板,通常會設(shè)計(jì)成中拱的形式,以滿足規(guī)范對排水的要求,中拱形式如圖1 所示。為了滿足設(shè)計(jì)要求,以往的建造方式需要把橫穿中拱線的型鋼梁和甲板板在中拱位置斷開,調(diào)整到合適的坡度后,把型鋼梁和甲板板分別焊接。此種建造方式會導(dǎo)致型鋼梁焊道和甲板板焊道重合,焊接處應(yīng)力集中,甲板板焊接變形嚴(yán)重,甲板板平整度較差,不能較好地滿足排水要求。因此,急需研究新的建造方法。
海洋石油平臺中飛機(jī)甲板是直升機(jī)的升降平臺,一般位于生活樓模塊的頂部,通過立柱和斜拉筋和生活樓主立柱相連(見圖2)。飛機(jī)甲板是平臺操作人員登離平臺的最重要的結(jié)構(gòu),且是露天平臺,飛機(jī)甲板的平整度要求較高,防止甲板板積水,因此,飛機(jī)甲板一般設(shè)計(jì)成中拱形式。
針對飛機(jī)甲板特殊的形式,我們采取了特殊的建造方式。
由于飛機(jī)甲板下面有三組斜撐,為了便于場地布置墊墩、運(yùn)輸和噴涂以及結(jié)構(gòu)總裝,甲板片采用反造,既墊墩上先鋪甲板板,然后,依次組對型鋼、加強(qiáng)筋板、斜拉筋和各專業(yè)一體化。在總裝之前,完成飛機(jī)甲板的一體化預(yù)制,減少高空作業(yè)工作量和風(fēng)險(xiǎn),降低腳手架搭建的工作量。飛機(jī)甲板一體化預(yù)制完成后,在總裝場地完成翻身,然后,再進(jìn)行總裝。
圖1 飛機(jī)甲板平面圖
圖2 生活樓模塊三維圖
飛機(jī)甲板的中拱主要依靠墊墩高度進(jìn)行控制。依據(jù)飛機(jī)甲板的坡度比例,放樣出各個(gè)位置的墊墩高度,并做好預(yù)制過中的精度控制。
中拱處的型鋼腹板和下翼緣板開V 型口,上翼緣板不開口,甲板板在中拱處斷開(如圖3)。型鋼在墊墩上壓成需要的坡度,然后,再焊接腹板和下翼緣板。由于此種方法上翼緣板不斷開,完美地解決了以往建造方式中,上翼緣板焊道和甲板焊道重合的問題,且減少了焊接工作量,提高了工作效率。
圖3 中拱處節(jié)點(diǎn)示意圖
飛機(jī)甲板的精度控制,應(yīng)嚴(yán)格按照結(jié)構(gòu)預(yù)制規(guī)格書的要求,進(jìn)行預(yù)制,同時(shí),根據(jù)飛機(jī)甲板的特殊結(jié)構(gòu),還應(yīng)按照立面和平面尺寸控制圖進(jìn)行控制。
2.3.1 立面尺寸控制圖
飛機(jī)甲板建造時(shí),應(yīng)當(dāng)依據(jù)各立面尺寸控制圖(如圖4所示),控制各立面的精度。立面尺寸控制應(yīng)注意,拉筋組對時(shí),具備腳手架的條件下,測量拉筋上口的尺寸進(jìn)行定位;不具備腳手架時(shí),在1.6 米高度上定點(diǎn)測量進(jìn)行定位;拉筋安裝需要根據(jù)立面尺寸控制圖精確就位后方可焊接;若墻皮與拉筋相連,則在拉筋焊接前,應(yīng)增加拉筋臨時(shí)支撐,保證拉筋焊后的角度。
圖4 立面尺寸控制圖
2.3.2 平面尺寸控制圖
平面精度控制時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制軸線間距的精度。同時(shí),設(shè)置兩個(gè)精度控制基準(zhǔn)點(diǎn),控制檢測點(diǎn)到基礎(chǔ)點(diǎn)的精度,如圖5 所示。
飛機(jī)甲板采用反造的方法,具體步驟如下:
(1)甲板板預(yù)處理:對甲板板除銹及上底漆處理。
(2)甲板板放樣劃線、下料切割:劃線時(shí)應(yīng)留出足夠的焊接收縮量。
圖5 立面尺寸控制圖
(3)擺放預(yù)制墊墩或臨時(shí)支撐:根據(jù)建造要求制作臨時(shí)墊墩,臨時(shí)墊墩放置后,甲板片H440 梁的最低點(diǎn)應(yīng)距地面1300mm 以上或立柱甲板段下端距地面100mm 以上,兩者取較大值。
(4)按加工設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行地樣劃線,墊墩找平并鋪設(shè)甲板,且進(jìn)行限位固定,通過報(bào)檢后,焊接固定。
(5)主結(jié)構(gòu)梁就位:根據(jù)加工設(shè)計(jì)圖位置將所有主結(jié)構(gòu)梁就位,點(diǎn)焊固定,并在主梁上劃出角鋼的位置。
(6)型材焊接:型材組對完后,開始焊接。焊接原則上自中間向四周施焊,先焊接腹板與翼板的焊縫,再焊接腹板與腹板,最后,焊接翼緣與翼緣。
(7)甲板板焊接:甲板板的焊接原則上自中間向四周焊接,先焊小梁與甲板的角焊縫,再焊接大梁與甲板的角焊縫。并根據(jù)劃線對甲板整邊及總裝吊點(diǎn)位置處進(jìn)行開孔。
(8)安裝小立柱、拉筋。影響甲板片吊裝的桿件需要散裝。
(9)安裝總裝吊點(diǎn),臨時(shí)連接結(jié)構(gòu)。
(10)車間噴涂。
(11)飛機(jī)甲板翻身,總裝。
海洋平臺的重量控制涉及產(chǎn)品制造的設(shè)計(jì)、預(yù)制、運(yùn)輸和總裝等過程,必須嚴(yán)格控制各個(gè)階段的質(zhì)量,才能最終保證產(chǎn)品的質(zhì)量。本文僅依據(jù)公司實(shí)際情況,另辟途徑,較好的解決了問題。本文的研究成果,成功應(yīng)用在我公司新建海洋平臺項(xiàng)目,較好地解決了飛機(jī)甲板平整度問題,避免了甲板板拼縫與型鋼焊縫重合問題,保證了飛機(jī)甲板焊接質(zhì)量,取得了業(yè)主好評。