項(xiàng)目五海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)預(yù)裝配3、海洋平臺(tái)特殊分段、總段制造工藝海洋平臺(tái)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(xiàng)非常重要而又細(xì)致的工作。包括導(dǎo)管和撐桿上劃線及進(jìn)行導(dǎo)管架單片在建造場(chǎng)地上的劃線兩項(xiàng)工作。（1）桿件劃線。用業(yè)已闡述過(guò)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(tái)主要由導(dǎo)管架、導(dǎo)管帽和平臺(tái)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(gè)空間桁架結(jié)構(gòu)。從整個(gè)建造階段而言，通常總是先在陸地上將導(dǎo)管架預(yù)制完畢，然后運(yùn)至海上井位進(jìn)行安裝。其安裝是：將鋼管樁穿過(guò)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(gè)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(tái)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(chǎng)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(shí)的導(dǎo)管架墊墩位置和測(cè)量?jī)x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(biāo)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(diǎn)尺寸。因此劃線時(shí)，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(shí)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(shí)使用的重型墊墩，其中砂墊墩拆墩方便，為便于單體或整個(gè)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(shí)設(shè)置的重型墊墩。圖7-11b)為普通桿形墊墩，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，是用切割管子相貫線的桿頭制作的，一般用于無(wú)特殊要求的施工場(chǎng)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(jiǎn)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(jìn)行定位。要求其軸線應(yīng)與預(yù)先劃在場(chǎng)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(jìn)行導(dǎo)管定位時(shí)，應(yīng)注意以下兩個(gè)問題：（a）由于單片焊接時(shí)總是從下向上進(jìn)行的，當(dāng)下施焊后上部間隙會(huì)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(shí)測(cè)兩導(dǎo)管間的軸中心線距離。測(cè)量時(shí)，應(yīng)用盤尺繞兩個(gè)管子外徑一圈（圖7-14），然后計(jì)算出軸中心線間的距離L：L=（盤尺測(cè)得周長(zhǎng)-πD）/2。

各導(dǎo)管定位并經(jīng)檢查合格后，即可進(jìn)行各拉筋管的裝配和焊接。由于每一個(gè)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(hào)裝配順序，施工是比較困難的。同樣在其焊接之前，必須認(rèn)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(duì)于有隱蔽焊縫的節(jié)點(diǎn)，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?yàn)闂U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(shí)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(huì)使桿發(fā)生裝配困難，故正確的順序?yàn)椤！蓷U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(gè)單片拉筋管較合理的裝配順序?yàn)椋骸颉以谧笥覂蓚?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(duì)稱焊接。

在焊接桿時(shí)，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(shí)，氣體不易散發(fā)出去，會(huì)影響環(huán)形縫質(zhì)量。而環(huán)形焊縫按規(guī)范要求進(jìn)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(chǎng)地進(jìn)一步將兩個(gè)平面分段組裝成立體分段（單體）或?qū)⒍鄠€(gè)分片組裝成總段（如一個(gè)導(dǎo)管架沿高度方向劃分為若干個(gè)總段），則均需平面分段豎立起來(lái)，并臨時(shí)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(chǎng)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(yùn)至其上方進(jìn)行裝配。就建造過(guò)程中的操作、對(duì)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(zhǔn)備工作將導(dǎo)管架平面分段（單片）豎立起來(lái)，稱為“立片”。而立片在建造工藝中是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工程項(xiàng)目。它不僅影響導(dǎo)管架的建造質(zhì)量和工程進(jìn)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(guò)程。圖7-16為立片工藝過(guò)程的大致情況。首先在單片旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)（一般位于各導(dǎo)管下端或最下一根水平撐桿的適當(dāng)位置）處墊以砂包或砂墩，保護(hù)導(dǎo)管。用若干臺(tái)履帶式吊車往各導(dǎo)管上端，并逐漸提升，起片時(shí)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(shí)，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(dòng)一小段距離（約0.5mm），停下來(lái)在遞升，如此重復(fù)操作，直至將單片豎直。當(dāng)單片處于垂直位置后，幾臺(tái)吊車同時(shí)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(shí)吊車不要完全卸載，以便于用千斤頂進(jìn)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“地牛”）上。導(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(gè)單片組成的一個(gè)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(gè)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(gè)單片之間先行定位。此定位按其單體長(zhǎng)、寬、高三向定位。在其定位給予確認(rèn)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(guò)程。其撐桿裝焊與立式裝配是一樣的。但須指出，在施焊過(guò)程中要不斷測(cè)量，以調(diào)整、控制其精度。二、自升式平臺(tái)分、總段制造工藝（1）導(dǎo)軌立柱的測(cè)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(tái)的桁架式柱腿分段裝焊工藝

自升式平臺(tái)的桁架式柱腿，無(wú)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(duì)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(tái)總裝配時(shí)自升裝置能否達(dá)到規(guī)定的精度要求。其工作內(nèi)容將大致包括兩個(gè)方面：完成導(dǎo)軌立柱的長(zhǎng)度測(cè)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(duì)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(tái)中圓筒形構(gòu)件特別多，除平臺(tái)導(dǎo)管架中德導(dǎo)管、撐桿和自升式平臺(tái)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(tái)筒形柱腿的直徑一般不很大，已展開長(zhǎng)度一般不會(huì)超過(guò)一張剛板的長(zhǎng)度，故制造時(shí)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(gè)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(tái)的總裝配。將整個(gè)預(yù)制過(guò)程大致要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)工序。3、自升式樁腿總段裝配焊接三、半潛式平臺(tái)分、總段制造工藝1.半潛式平臺(tái)立柱分段裝焊工藝半潛式平臺(tái)立柱直徑一般較大，其展開長(zhǎng)度一般都能超過(guò)一張鋼板的長(zhǎng)度，故制造時(shí)不僅要延其高度方向進(jìn)行劃分，而且還必須進(jìn)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(gè)曲面分段，此曲面分段即為立柱分段。半潛式平臺(tái)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(qiáng)結(jié)構(gòu)（圖7-24）。對(duì)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(dòng)焊，配以專門工裝均能提高質(zhì)量和效率。2.半潛式平臺(tái)立柱總段制造將半潛式平臺(tái)立柱分段組成一個(gè)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、