海洋平臺建造工藝(總裝)

1、,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,導(dǎo)管架平臺陸地總裝工藝導(dǎo)管架平臺海上安裝工藝,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,一、導(dǎo)管架平臺陸地總裝工藝,導(dǎo)管架平臺是由導(dǎo)管架和組塊組成，在建造時分開建造，在安裝過程中也是分開安裝，先安裝導(dǎo)管架，然后安裝組塊。,導(dǎo)管架一般是由導(dǎo)管、鋼樁、隔水套管、井口片，防沉板，靠船件、登船平臺、泥漿管線、泵護管、立管卡子、電纜護管、吊點、

2、樁腿連接、走道等部件組成。,1、概述,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,一、導(dǎo)管架平臺陸地總裝工藝,組塊是指海上平臺的上部結(jié)構(gòu)，我們常建造的組塊是由三、四層甲板組成，如主甲板、飛機甲板、操作甲板等。組塊一般由立柱、甲板片、立面拉筋、墻皮、吊點、吊機立柱、滑道梁、泵護管、火炬臂及各種設(shè)備組成。,1、概述,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,一、導(dǎo)管架平臺陸地總裝工藝

3、,,2、導(dǎo)管架加工設(shè)計,——依據(jù)詳細設(shè)計的結(jié)構(gòu)建造、安裝、焊接、材料等相關(guān)技術(shù)規(guī)格書，結(jié)合不同導(dǎo)管架的具體結(jié)構(gòu)特點、施工場地的具體情況和所要使用的施工設(shè)備和施工機具能力等，在詳細設(shè)計的基礎(chǔ)上，對結(jié)構(gòu)進行適于施工的加工圖設(shè)計和導(dǎo)管架建造具體實施所需要的建造程序、加工圖、施工方案等加工設(shè)計文件。,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,一、導(dǎo)管架平臺陸地總裝工藝,,（2）導(dǎo)管架加工圖 ——結(jié)構(gòu)加工圖

4、——單件圖 ——樣板圖 ——造管圖 ——被交位置圖 ——機加工圖 ——完工圖,（1）設(shè)計依據(jù)——詳細設(shè)計結(jié)果建造規(guī)格書——詳細設(shè)計結(jié)果材料規(guī)格書——詳細設(shè)計焊接規(guī)格書——詳細設(shè)計檢驗規(guī)格書——相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),2、導(dǎo)管架加工設(shè)計,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,（3）導(dǎo)管架平臺建造程序：,2、導(dǎo)管架加工設(shè)計,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺

5、總裝工藝,一、導(dǎo)管架平臺陸地總裝工藝,3、場地布置,導(dǎo)管架平臺建造所需要的場地設(shè)施主要包括:下料切割車間制管車間切管車間噴涂車間陽極鑄造車間導(dǎo)管架單片預(yù)制場地鋼樁及隔水套管接長場地組塊單片預(yù)制場地甲板片預(yù)制場地組裝場地,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,一、導(dǎo)管架平臺陸地總裝工藝,3、場地布置,——下料切割車間 導(dǎo)管架和組塊建造的第一步是根據(jù)排版圖下料。操作人員只要在車間

6、內(nèi)把事先由計算機繪制的排版圖輸入到數(shù)控切割機的計算機內(nèi)，切割機就會自動在鋼板上切出所要得到的形狀。,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,3、場地布置,——制管車間 導(dǎo)管架作為由結(jié)構(gòu)鋼管組成的三維空間鋼架結(jié)構(gòu)，它的建造中所需的最主要的材料是各種不同規(guī)格，材質(zhì)的結(jié)構(gòu)鋼管。組塊建造過程中除了大量使用H型鋼外，也使用各種不同規(guī)格、材質(zhì)的結(jié)構(gòu)鋼管。目前這些鋼管絕大多數(shù)是由數(shù)控卷板機利用板材卷制而成，然后機焊

7、。此項工作主要由制管車間完成。,一、導(dǎo)管架平臺陸地總裝工藝,數(shù)控卷板機,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,2、場地布置,——切管車間 切管車間的主要任務(wù)是根據(jù)單件圖利用數(shù)控切管機把制成的鋼管兩端切割成各種T K Y節(jié)點所需要的馬鞍口形狀。由于數(shù)控切管機的使用，操作手只憑一張加工設(shè)計時制作的單件圖在計算機上輸入幾個參數(shù)，數(shù)控切管機便能自動計算并切割出準(zhǔn)確且坡口光滑的馬鞍口形狀,數(shù)控

8、切管機,一、導(dǎo)管架平臺陸地總裝工藝,3、場地布置,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,——噴涂車間 噴涂車間主要任務(wù)有兩個：對鋼管，鋼板，型鋼等鋼材進行預(yù)處理，達到一定的粗糙度和清潔度，然后在材料表面噴上車間底漆并烘干；將預(yù)制好的單片或甲板片運送到整體噴涂車間，在一定的溫度及濕度等條件下按照涂裝程序的要求對其進行噴涂處理。,一、導(dǎo)管架平臺陸地總裝工藝,3、場地布置,,石油工程學(xué)院海洋工程系

9、,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,——陽極鑄造車間導(dǎo)管架水面以上的防腐問題主要靠在導(dǎo)管架表面涂漆解決，水面以下的防腐的問題主要靠安裝犧牲陽極的方法解決。陽極鑄造車間的主要任務(wù)就是根據(jù)陽極設(shè)計圖紙制作陽極模具并鑄造犧牲陽極供現(xiàn)場安裝使用。,一、導(dǎo)管架平臺陸地總裝工藝,3、場地布置,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,一、導(dǎo)管架平臺陸地總裝工藝,2、場地布置,——導(dǎo)管架單片預(yù)制場地

10、導(dǎo)管架在建造的過程中為了盡量減少高空作業(yè)的作業(yè)量和腳手架搭設(shè)的工作量，多根據(jù)組成特點把導(dǎo)管架分成若干個單片，都在場地上預(yù)制完成后再進行空間組裝。單片預(yù)制場地是主要用于各個單片的組對，焊接及檢驗的專用場地。根據(jù)單片在預(yù)制過程中墊墩布置及吊車行走的需要，對場地承載能力有一定的要求。,3、場地布置,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,一、導(dǎo)管架平臺陸地總裝工藝,2、場地布置,——鋼樁及隔水套管接長

11、場地 鋼樁及隔水套管接長場地主要用于導(dǎo)管架鋼樁及隔水套管的場地接長作業(yè)。由于受制管車間條件的限制，鋼樁和隔水套管在車間一般只能接長為十幾米長的若干段，然后運到接長場地最后接長成為一根完整的鋼樁或隔水套管管段。場地配備的主要設(shè)備有龍門吊，埋弧自動焊機等。,3、場地布置,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,一、導(dǎo)管架平臺陸地總裝工藝,2、場地布置,——甲板片預(yù)制場地甲板片預(yù)制場地是主要用于各

12、個甲板片的組對、焊接及檢驗的專用場地。,3、場地布置,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,一、導(dǎo)管架平臺陸地總裝工藝,2、場地布置,滑道是設(shè)置在碼頭后方并一直延伸到碼頭前沿的專為海洋石油平臺的制造，裝船而設(shè)計的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物，主要由兩條平行的樁基或彈性板基礎(chǔ)承臺結(jié)構(gòu)組成。,——組裝場地,3、場地布置,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,一、導(dǎo)管架平臺陸地總裝工藝,

13、2、場地布置,由于滑道在海洋石油平臺建造方面具有承載能力大，便于場地布置，便于平臺裝船等諸多優(yōu)點，因此在海洋石油工程系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。目前，在塘沽場地建有承載能力分別為8000t，4000t，1800t，1600t 的滑道各一條；在青島場地建有承載能力分別為12000t，8000t，4000t 的滑道各一條。,——組裝場地,3、場地布置,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,一、導(dǎo)管架平臺陸地總裝工

14、藝,(3)、整體組裝場地布置要點——目前在導(dǎo)管架進行陸地建造過程中，隨著場地功能的不斷細化，不同的工序和作業(yè)在不同的車間、場地完成已經(jīng)十分明確。導(dǎo)管架平臺整體組裝場地在選擇和布置時的主要依據(jù)體現(xiàn)在對如下幾個問題的考慮中：1)場地布置應(yīng)滿足滑道承載力的要求2)場地布置必須滿足吊裝要求3)場地布置必須滿足后續(xù)裝船作業(yè)的可行性4)場地布置對導(dǎo)管架整體組裝順序的影響,2、場地布置,3、場地布置,碼頭水深6.56米，場地面積22萬平方米

15、,海洋工程公司塘沽基地,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,一、導(dǎo)管架平臺陸地總裝工藝,4、施工裝備,起重設(shè)備：——大型浮吊和各種型號的履帶吊車，龍門式吊車，叉車，卷揚機等； 加工設(shè)備：——數(shù)控切板機、數(shù)控卷板機、數(shù)控切管機、型鋼數(shù)控切割機等； 焊接設(shè)備：——各種型號的埋弧自動焊、二氧化碳保護焊、氬弧焊和交直流手工焊等焊接機械及配套機具； 無損檢驗設(shè)備：——γ射線X 射線探傷機、超聲波

16、探傷儀等。,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,（1）導(dǎo)管架建造形式導(dǎo)管架在滑道上建造的形式主要有立式和臥式兩種，如圖所示。,5、導(dǎo)管架平臺建造形式選擇,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,一、導(dǎo)管架平臺陸地總裝工藝,5、導(dǎo)管架平臺建造形式選擇,總則：在進行場地布置時應(yīng)根據(jù)導(dǎo)管架的自身尺寸、重量、結(jié)構(gòu)形式特點等，結(jié)合滑道承載能力和導(dǎo)管架將來的裝船形式等方面的情況來

17、選擇導(dǎo)管架的建造形式。對于設(shè)計水深在幾米至二、三十米范圍的導(dǎo)管架，由于其高度不是很高，重量一般在千噸左右，裝船方式多為立式裝船，因此這種導(dǎo)管架的建造形式多選擇為立式建造。,（1）導(dǎo)管架建造形式,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,5、導(dǎo)管架平臺建造形式選擇,對于設(shè)計水深在幾十米甚至上百米的導(dǎo)管架的建造，由于其高度大，重量大，裝船方式多為臥式拖拉裝船，因此這種導(dǎo)管架在陸地建造時也多選擇為順著滑道臥式建造

18、的形式。這樣布置既有利于導(dǎo)管架拖拉裝船作業(yè)的進行又有利于滑道承載能力的發(fā)揮。,（1）導(dǎo)管架建造形式,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,5、導(dǎo)管架建造形式選擇,(2)組塊建造形式 一般的組塊有幾層水平甲板組成，甲板之間由立柱和斜撐管連接。 對于比較規(guī)則的組塊的結(jié)構(gòu)一般都考慮立式建造，即沿立片把整個組塊分成若干個立片和水平甲板片進行預(yù)制，然后進行組裝；或者按照幾個水平層進行分片，然后插立

19、柱組裝。,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,一、導(dǎo)管架平臺陸地總裝工藝,6、場地常用工裝,工裝在導(dǎo)管架施工中起著非常重要的作用.導(dǎo)管架平臺建造中使用的工裝有：墊墩（臨時支撐用）滑靴（牽引用）、臨時錨點（立片使用）撐桿（大片吊裝和翻身用）、掛式腳手架（方便及安全）。工裝在導(dǎo)管架施工中起著非常重要的作用，,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,一、導(dǎo)管架平臺

20、總裝工藝,（1）．墊墩導(dǎo)管架直立總裝時，因各片重量較大，導(dǎo)管架的根數(shù)有限，所以每根導(dǎo)管底部平均承重均達百噸以上，如直接支撐在建造場地，則集中負荷太大，因此，通常在導(dǎo)管底部設(shè)置較大的墊墩來分散集中負荷。,5、場地常用工裝,墊墩,6、場地常用工裝,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,（1）．墊墩墊墩型式設(shè)計需考慮的因素：a． 首先應(yīng)滿足施工方案的要求，并且考慮最重的單片或水平片的重量和主要構(gòu)件的位置

21、以及整體結(jié)構(gòu)的形式；b． 然后要考慮場地的承載力和施工人員施工時的方便；c．根據(jù)上述兩條，最后決定墊墩的數(shù)量、高度及外形尺寸。,鋼質(zhì)墊墩,混凝土墊墩,6、場地常用工裝,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,5、場地常用工裝,（2）． 地錨 在導(dǎo)管架建造過程中，是先把各個單片分別預(yù)制好，然后進行組裝，組裝時先立導(dǎo)管架片，然后從下往上安裝水平片，最后將另一個導(dǎo)管架片合攏。立片完成后一般是用鋼絲繩將其

22、固定在地錨上。地錨受力比較單一，一般只受拉力的作用。使用時應(yīng)用軟件進行穩(wěn)定性驗算。,6、場地常用工裝,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,6、場地常用工裝,（3）． 撐桿(1) 定義：在甲板單片進行平面反裝組對后，需要翻身，或吊裝時有的桿件怕繩扣擠壓的情況下，則需采用一種自行設(shè)計的構(gòu)件來支撐繩扣的構(gòu)件的工作，這種構(gòu)件被叫做撐桿。(2) 作用：用于單片的翻身，還可以用來吊裝設(shè)備,以防止設(shè)備外形受擠壓產(chǎn)

23、生變形而影響其功能。,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,（4）．滑靴 作為海洋石油平臺的基礎(chǔ)，導(dǎo)管架在陸地建造完成以后要裝船并運輸?shù)胶Ｉ线M行安裝。因此在場地布置時要考慮導(dǎo)管架建造完成后如何裝船的問題。,6、場地常用工裝,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,（4）．滑靴,滑靴,目前常用的方法是在導(dǎo)管架下面預(yù)先安放好滑靴，待導(dǎo)管架建造完成后，利用牽引系統(tǒng)克服滑靴與滑道

24、間的摩擦力，把導(dǎo)管架沿滑道拖拉到碼頭邊緣然后用浮吊吊裝上船或者直接拖拉上船。,6、場地常用工裝,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,方 法,臥 式,管件預(yù)制,立 式,分片預(yù)制,總裝,,,,,,7、導(dǎo)管架組裝程序,7、導(dǎo)管架建造程序,立式安裝組裝順序,6、導(dǎo)管架建造程序,臥式安裝組裝順序,7、導(dǎo)管架組裝程序,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,一、導(dǎo)管架平臺總裝

25、工藝,（1）、立柱卷制、拉筋管卷制所有管徑≥406mm 的結(jié)構(gòu)管都可以根據(jù)卷板機的能力，用卷板機卷制成長度為3000mm 或以下的管段，然后再接長成需要長度的管子,（2）、平面預(yù)制平面預(yù)制包括：單片組對、焊接；水平片（包括一個防沉板片，井口片）組對、焊接，同時陽極鑄造、附件預(yù)制。,7、導(dǎo)管架組裝程序,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,1）單片預(yù)制步驟：,① 導(dǎo)管擺放 導(dǎo)管擺放這一步主要是在

26、預(yù)制場地將已經(jīng)接長、劃線完成的導(dǎo)管按其在單片中的位置擺放在墊墩上。,（2）、平面預(yù)制,7、導(dǎo)管架組裝程序,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,6、導(dǎo)管架建造程序,② 組對拉筋——導(dǎo)管擺放就位后，就要組對拉筋。組對拉筋的順序一般是先組對水平拉筋，再組對斜拉筋。③ 整體焊接——拉筋組對好以后，就可以進行整體焊接。在進行整體焊接時，應(yīng)該采取先焊水平拉筋，再焊斜拉筋，并且左右和各層同時進行焊接的方法。,

27、1）單片預(yù)制步驟：,（2）、平面預(yù)制,7、導(dǎo)管架組裝程序,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,④ 附件安裝——被設(shè)計在立片上的導(dǎo)管架附件應(yīng)該盡量在地面安裝完畢。這樣，可以大量減少空間的工作量，省工、省時。⑤ 涂裝——單片預(yù)制完成后，就需要完成單片噴砂、底漆、中漆和面漆的涂裝工作。在進行單片的噴漆工作時，應(yīng)該將立片后還有結(jié)構(gòu)焊接的部位留出來，不噴漆。,1）單片預(yù)制步驟：,7、導(dǎo)管架組裝程序,,石油

28、工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,6、導(dǎo)管架建造程序,2）單片組裝技術(shù)要求：單片中各導(dǎo)管頂端齊平標(biāo)高與理論值誤差≤±6mm，相當(dāng)高差也要≤±6mm。任意兩導(dǎo)管架的水平間距誤差要在±10mm。所有拉筋位置偏差要在±6mm范圍內(nèi)。單片對角線誤差要小于或等于19mm。所有拉筋接長誤差要小于或等于0.1倍壁厚，但最大不超過3.0mm。拉筋組對前應(yīng)將坡口打磨干凈，

29、不得有氣焊飛濺物、鐵銹及污物存在。拉筋加厚段位置誤差要在±25mm以內(nèi)。,7、導(dǎo)管架組裝程序,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,6、導(dǎo)管架建造程序,3）施工時的注意事項： ①在編制方案的過程中，應(yīng)該核算立片過程中的單片結(jié)構(gòu)的整體和局部強度，如不能滿足要求，就要考慮對單片進行局部加強或修改設(shè)計。,②控制單片的重量是方案編制時要考慮的一個重要方面。因為，施工單位的大型履帶吊的起吊能力、

30、起吊高度和旋轉(zhuǎn)半徑是有限的，應(yīng)該將單片的重量控制在履帶吊的起吊能力范圍內(nèi)。控制單片的重量主要是通過是否安裝單片上的陽極和附件來實現(xiàn)的。,7、導(dǎo)管架組裝程序,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,6、導(dǎo)管架建造程序,4）．井口片的預(yù)制：井口片、水平片及防沉板片的預(yù)制是導(dǎo)管架建造的一個重要環(huán)節(jié)，其尺寸直接影響導(dǎo)管架建造完成的最終尺寸。,7、導(dǎo)管架組裝程序,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6

31、 海洋平臺總裝工藝,6、導(dǎo)管架建造程序,井口片的預(yù)制技術(shù)要求① 拉筋所在位置最大允許誤差：±5mm；② 水平片預(yù)制上中心標(biāo)高最大允許誤差：±6mm；③ 任意平面的兩對角線最大誤差：19mm；④ 各個井口的位置與理論位置的誤差：±6mm；⑤ 任意兩個井口的距離與理論距離誤差：±12mm；⑥ 拉筋接長的最大彎曲度為：3 m 以內(nèi)（包括3 m）不大于3 mm；12 m 以內(nèi)（包括12 m

32、）不大于10 mm；12 m 以上不大于12 mm；,4）．井口片的預(yù)制：,7、導(dǎo)管架組裝程序,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,5、導(dǎo)管架建造程序,吊裝要求：井口片、水平片及防沉板片預(yù)制完成后需要吊裝就位。因此，方案編制者還需要根據(jù)將要選用吊車的起吊能力來核實其重量是否滿足吊車的起吊要求。如果，選用吊車的起吊能力不能滿足這些單片的吊裝要求，就要考慮換吊車，或考慮將一些附件（如：陽極）在預(yù)制時不安

33、裝。還有一種解決方法就是增加一臺吊車，這時在方案編制時考慮兩臺吊車在共同作業(yè)時的配合問題，需要考慮兩臺以上吊車同時起吊時的不同步問題。,4）．井口片的預(yù)制：,7、導(dǎo)管架組裝程序,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,5、導(dǎo)管架建造程序,5）、單片上附件安裝附件包括：陽極、電纜護管、立管卡子、主吊點、靠船件、登船平臺。在地面預(yù)制單片時，應(yīng)該盡可能將所有的附件都在地面安裝完畢。如果附件在地面不能安裝完成

34、，而留在空間安裝，會極大地增加施工難度和施工工作量。6）、單片預(yù)制完成后進行噴砂、噴油漆作業(yè)處于水面以下位置采用犧牲陽極法防腐蝕，處于水面以上的要進行噴漆。,7、導(dǎo)管架組裝程序,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,（3）、立片1）．立片準(zhǔn)備工作：① 單片重量和重心位置 單片的重量及重心位置是吊車選用、吊裝用鋼絲繩選用和拖拉繩、地錨計算和布置的前提條件，其準(zhǔn)確性直接影響立片作業(yè)的安全性

35、，因此計算應(yīng)該準(zhǔn)確、完整。 對于單片的重量，可以采用表格將其表達清楚，合計值就是最終的起吊重量。,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,對于單片重量重心的位置，一般用圖來表達清楚。,1）．立片準(zhǔn)備工作：① 單片重量和重心位置,重心,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,② 吊裝用鋼絲繩選用 通過軟件對立片過程的分析和計算，可以求得單片立片過程中不同位置

36、、不同角度各吊車的受力情況。,1）．立片準(zhǔn)備工作：,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,起吊用鋼絲繩的選擇，一般采用4 倍的安全系數(shù)，因此，對于表中的各吊車，鋼絲繩的破斷力應(yīng)該分別為144.8t、141.6t、242.4t 和317.2t。同時，鋼絲繩一般成對購買。所以，考慮1 號、2 號吊車選用一種鋼絲繩，3 號、4 號吊車選用一種鋼絲繩。,② 吊裝用鋼絲繩選用,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,

37、7;2-6 海洋平臺總裝工藝,③ 吊車選用 吊車選用的原則：考慮到吊車作業(yè)時的一些不可預(yù)知的情況，及多臺吊車聯(lián)合作業(yè)時動作不同步，造成吊車受力再分配等因素，施工單位都會對吊車的起吊能力的利用率做出明確的安全方面的管理規(guī)定。一般情況下，單臺吊車作業(yè)時，吊車的最大荷載不得超過其安全吊裝量的90%（吊車作業(yè)的利用率）；多臺吊車聯(lián)合作業(yè)時，各臺吊車的最大荷載不宜超過其安全吊裝量的80%。,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§

38、2-6 海洋平臺總裝工藝,吊車站位圖。根據(jù)計算結(jié)果及吊車參數(shù)，1、2號吊車選用2臺M250。3、4號吊車選用M350.,③ 吊車選用,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,（3）、立片,2）. 拖拉繩、地錨計算和布置拖拉繩根據(jù)各繩受力情況選用鋼絲繩,拖拉繩布置圖。要求拖拉繩繃緊后與地面的夾角不大于30°,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,（3）

39、、立片,2）. 拖拉繩、地錨計算和布置,拖拉繩水平布置圖。,(b) 地錨布置固定拖拉繩用的地錨根據(jù)現(xiàn)場的實際情況選取若地面摩擦力足夠，可以將地錨直接放在地面上。如果地面摩擦力不夠，應(yīng)將地面挖出深為300mm 的坑，地錨放入坑中，周圍填土、并且砸實,或者使用埋地式地錨。,地錨,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,立片起吊,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,（4）

40、、整體合攏。,單片組對、焊接完成后，就可以將其它沒有完成的附件安裝就位。（5）整體涂裝。 整體涂裝是導(dǎo)管架陸地預(yù)制的最后一道工序。此時，要將沒有進行噴砂、噴漆作業(yè)的地方完成噴砂、噴漆工作，以及將施工過程中油漆被破壞的地方再將油漆補上。,5、導(dǎo)管架建造程序,7、導(dǎo)管架組裝程序,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,8、組塊（甲板塊）建造程序,,,方 法,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,

41、7;2-6 海洋平臺總裝工藝,8、組塊（甲板塊）建造程序,首先應(yīng)把組塊的建造過程描述清楚，整個組塊如何分塊預(yù)制、各塊如何吊裝就位、空間桿件的安裝、機械設(shè)備的安裝等，然后應(yīng)用圖的型式把組裝順序清楚的表示出來。由于吊裝能力的限制，一般習(xí)慣用立片把水平甲板片分為幾部分，最后空中對接，,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,8、組塊（甲板塊）建造程序,單片預(yù)制的組對順序圖,建造實例：BZ34-1 WHPB

42、組塊總體建造方案,一 工程概述 WHPB組塊有4根立柱，1根吊機立柱，3層甲板片，外形尺寸 26X32.5米X14.85米(包括吊機支撐）?？傇O(shè)計吊重940t，結(jié) 構(gòu)重457t。,,BZ34-1WHPB組塊在青島1#場地建造，采用陸地滑移裝船，ROWA、ROWB片在滑道上，ROW 1片靠近碼頭前沿。,,,BACK,場地布置圖,二 建造流程圖,三 甲板片的預(yù)制,1 預(yù)制（1）在結(jié)構(gòu)車間預(yù)制甲板片

43、,在結(jié)構(gòu)車間反造利用150T天車翻身。 2#、3#、4#片翻身后，在結(jié)構(gòu)車間組對成大片；5#、6#、7#片也是一樣。,甲板片,1#,2#,3#,4#,甲板片,5#,6#,7#,GO,二 甲板片的預(yù)制,（2）車間預(yù)制所帶的附件結(jié)構(gòu)附件：欄桿、直梯扶手、擋水扁鋼、半管機管電：設(shè)備底座7個、地漏、設(shè)備底座支架、燈具支架、 馬腳、電纜托架支架，和管線支架。 現(xiàn)有資料：機械設(shè)備和部分電氣、消防設(shè)備 要注

44、意兩點：提前預(yù)制這些附件。機管電支架、底座等在配套車間預(yù)制。對熱浸鋅附件做好保護，防止噴砂涂漆對其造成損傷。,GO,設(shè)備布置圖,,EL(+)9500,EL(+)18000,EL(+)13500,設(shè)備清單,,三 建造順序第一步：甲板片的預(yù)制,在結(jié)構(gòu)車間反造，利用結(jié)構(gòu)車間的150t天車翻身。機管電附件提前在配套車間預(yù)制，待甲板片翻身后，和結(jié)構(gòu)附件同在結(jié)構(gòu)車間安裝。在噴涂車間噴漆后，由平板車運送至1#滑道兩側(cè)，將其吊裝在預(yù)先擺放

45、好的墊墩上，點焊固定，然后安裝機管電專業(yè)的設(shè)備設(shè)施，及結(jié)構(gòu)附件。,EL (+) 9 500,第一步：甲板片的預(yù)制,EL(+)13 500下層甲板在結(jié)構(gòu)車間預(yù)制，分三片同時反造，利用車間的150t天車翻身后，擺放好墊墩，插立柱，組對成大片。機管電附件提前在配套車間預(yù)制，待甲板片翻身后，和結(jié)構(gòu)附件同在結(jié)構(gòu)車間安裝。噴漆后，運送至1#滑道兩側(cè)，將其吊裝在預(yù)先擺放好的墊墩上，點焊固定后，安裝機管電專業(yè)的設(shè)備設(shè)施及結(jié)構(gòu)附件。,EL (+)

46、 13 500,第一步：甲板片的預(yù)制,EL (+) 18 000,EL(+)18 000下層甲板在結(jié)構(gòu)車間預(yù)制，分三片同時反造，利用車間的150t天車翻身后，擺放好墊墩，插立柱，組對成大片。機管電附件提前在配套車間預(yù)制，待甲板片翻身后，和結(jié)構(gòu)附件同在結(jié)構(gòu)車間安裝。噴漆后，運送至1#滑道兩側(cè)，將其吊裝在預(yù)先擺放好的墊墩上，點焊固定后，安裝機管電專業(yè)的設(shè)備設(shè)施及結(jié)構(gòu)附件。,第二步：擺放滑塊及滑靴,按照場地設(shè)計圖擺 放滑塊；按照

47、滑靴布置圖布置滑靴；并將滑靴之間的4根連接拉筋安裝上，同時開始進行下一步施工。,第三步：擺放立柱,擺放A1、A2、B1、B2立柱在標(biāo)高EL(+)12 450以下的部分,提前在卷管車間卷制腳靴和立柱馬排下料安裝好內(nèi)加強環(huán)和包板組對時，調(diào)整立柱縱向焊縫與造管圖位置一致。,第四步：吊裝EL(+)9 500甲板片,提前按照臨時支撐圖布置本層臨時支撐；提前預(yù)制擋風(fēng)墻、斜梯、開排罐；吊裝后，安裝擋風(fēng)墻、斜梯、泵護管、開排罐。要時時監(jiān)

48、測著地的臨時支撐支墩的沉陷情況，及時調(diào)整 。,第五步：安裝第一層空間拉筋,EL(+)9 500與EL(+)13 500甲板片之間的斜拉筋,拉筋下端與型鋼點焊固定；拉筋上端兩相鄰拉筋之間加臨時支撐點焊固定，待EL(+)13 500甲板片安裝后，再調(diào)位、檢驗、焊接。 安裝空間拉筋過程中，要時時監(jiān)測支墩的沉陷情況，及時調(diào)整,第六步：吊裝EL(+)13 500甲板片,提前按照臨時支撐圖布置本層臨時支撐；提前預(yù)制擋風(fēng)墻、斜梯、工作間墻皮，吊

49、裝后安裝；不安裝吊機立柱附近的結(jié)構(gòu)梁和環(huán)板； 要時時監(jiān)測著地的臨時支撐支墩的沉陷情況，及時調(diào)整 。,第七步：安裝第二層空間拉筋,拉筋下端與型鋼點焊固定；拉筋上端兩相鄰拉筋之間加臨時支撐點焊固定，待EL(+)18 000甲板片安裝后，再調(diào)位、檢驗、焊接。安裝空間拉筋過程中，要時時監(jiān)測支墩的沉陷情況，及時調(diào)整,,第八步：吊裝水平片EL(+)18 000,提前預(yù)制擋風(fēng)墻、欄桿、斜梯、放空管、工作間墻皮、艙蓋，吊裝后安裝；EL(+)1

50、8 000甲板下的拉筋、立筋檢驗合格后，進行焊接固定。不安裝吊機立柱附近的結(jié)構(gòu)梁和環(huán)板；要時時監(jiān)測著地的臨時支撐支墩的沉陷情況，及時調(diào)整 。,第九步：安裝吊機立柱CP,按照造管圖，在車間預(yù)制吊機立柱，按照加工圖安裝好內(nèi)加強環(huán)，安裝臨時吊點。吊機立柱CP上要標(biāo)出各層甲板標(biāo)高及結(jié)構(gòu)、拉筋被交位置。 吊裝就位，與組塊進行組對，與各層甲板進行焊接。,第十步：安裝吊機立柱CP的相關(guān)構(gòu)件,焊接與吊機立柱相連接的拉筋結(jié)構(gòu)；安裝、焊接各層甲板

51、與吊機立柱連接的結(jié)構(gòu)梁及環(huán)板結(jié)構(gòu)。其中，EL(+)13 500處與吊機立柱連接的梁單獨成一小片。,第十一步：完善組塊結(jié)構(gòu),,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,二、導(dǎo)管架平臺海上安裝工藝,1、海上安裝程序,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,二、導(dǎo)管架平臺海上安裝工藝,2、安裝方法,（1）裝船方法 1）吊裝裝船——考慮平臺尺度、重量，可用起重船的技術(shù)性

52、能 2）滑移裝船——考慮牽引裝置能力、駁船調(diào)載能力、甲板承載能力。（2）海上安裝方法1）立式吊裝下水安裝方法2）臥式吊裝下水、漂浮、扶正安裝方法3）滑移下水安裝方法,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,二、導(dǎo)管架平臺海上安裝工藝,3、船舶和機具,（1）海上作業(yè)船舶 根據(jù)導(dǎo)管架的重量、尺度、樁的直徑、最長樁的長度和重量，導(dǎo)管架安裝地點的條件和起重作業(yè)船的主要技術(shù)性能

53、，適應(yīng)作業(yè)的海域，選擇起重作業(yè)船。該起重船要有足夠的甲板面積，以便放入打樁機、發(fā)電機、電焊機、潛水設(shè)備和施工材料，并具備能主導(dǎo)管架安裝施工人員和有相應(yīng)的生活設(shè)施?！滤g船：主要考慮導(dǎo)管架的長度、重量和穩(wěn)定性與下水駁船相匹配?！{(diào)查船： 能滿足導(dǎo)管架安裝地點水深、地貌調(diào)查任務(wù)?！?輪： 為主要作業(yè)船拖航，拋、起錨并有一定的供油、水能力?！?yīng)及交通船：能運送材料、接送少量人員。,,石油工程學(xué)院海洋工程

54、系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,二、導(dǎo)管架平臺海上安裝工藝,3、船舶和機具,（2）主要作業(yè)機具——打樁機——起樁器——灌漿機——牽引絞車系統(tǒng)——調(diào)平器、ROV、潛水設(shè)備,灌漿機,起樁器,打樁機,ROV,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,4、計算分析,（1）吊裝分析——對導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)及其附屬結(jié)構(gòu)在吊裝過程中的強度進行分析計算，檢驗其是否滿足規(guī)范要求。——計算程序目前主要采

55、用美國SACS軟件?！嬎銉?nèi)容： 結(jié)構(gòu)模擬、 荷載模擬、 邊界條件處理、 結(jié)構(gòu)強度和穩(wěn)定校核、 沖剪應(yīng)力校核、,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,4、計算分析,（2）滑移裝船調(diào)載計算與裝船強度分析1）調(diào)載計算——拖拉裝船時，要求駁船滑道面與碼頭的滑道面在拖拉過程中保持持平，需要對駁船進行調(diào)載以適應(yīng)潮水的需要?！嬎愠绦虿捎肕OSES軟

56、件計算。——計算內(nèi)容：裝船荷載模擬、駁船動態(tài)調(diào)載模擬計算、導(dǎo)管架裝船拖拉力的計算等。2）裝船強度分析——拖拉力不均衡、滑道不平整等因素的影響。,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,4、計算分析,（3）駁船運輸穩(wěn)性分析——使用MOSES軟件，計算船舶原點吃水，橫傾、縱傾角度，設(shè)計風(fēng)速、調(diào)載方案、破艙選擇、穩(wěn)性曲線等。（4）駁船與導(dǎo)管架運輸強度分析——用SACS軟件，計算導(dǎo)管架運輸強度。計算駁船甲

57、板均布荷載、導(dǎo)管架固定強度、鋼樁、隔水套管固定強度等。（5）、吊裝索具設(shè)計——確定導(dǎo)管架的重心位置，確定每一根吊扣的設(shè)計起吊重量，確定起吊卡環(huán)的規(guī)格，以及每一根吊扣的長度。,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,4、計算分析,（6）鋼樁、隔水套管打入性分析——鋼樁的直徑一般從1067mm到2438mm,隔水套管的直徑從508mm到914mm.——可打入性分析程序采用荷蘭引進的TNOWAVE波動方

58、程程序?？纱蛉胄苑治鰣蟾鎯?nèi)容：1）工程介紹：項目名稱、水深、使用的錘型等2）采用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范3）土層資料4）鋼樁、隔水套管圖5）打鋼樁、隔水套管分段分析，每段采用的錘形和貫入深度。6）結(jié)論報告。根據(jù)分析給出鋼樁、隔水管是否能打入到設(shè)計深度的結(jié)論。,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,4、計算分析,（7）鋼樁、隔水套管自由站立強度校核——導(dǎo)管架海上就位后，即進行插樁、打樁、接樁等工作，需對

59、鋼樁、隔水套管的自由站立強度進行校核，通過計算鋼樁、隔水套管的軸向應(yīng)力和彎曲應(yīng)力，使其滿足規(guī)范(API)要求。,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,4、計算分析,（8）鋼樁、隔水套管平吊裝船、起樁直立強度校核——可用SACS軟件進行計算起樁直立強度可計算0º、15º、 30º、 45º、 60º、 75º、90º方向的受力分析。

60、（9）吊耳強度校核,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,5、施工圖紙,（1）導(dǎo)管架裝船布置圖（2）導(dǎo)管架碼頭吊裝工藝圖（3）導(dǎo)管架墊墩設(shè)計圖（4）作業(yè)船碼頭系泊布置圖（5）船上滑道設(shè)計圖（6）鋼樁、隔水套管及附件裝船布置圖（7）吊裝索具綁扎圖（8）起重船機具布置圖（9）導(dǎo)管架海上吊裝工藝圖（10）作業(yè)船海上系泊布置圖,導(dǎo)管架裝船布置圖,導(dǎo)管架碼頭吊裝工藝圖,導(dǎo)管架吊裝索具綁扎圖,起

61、重船機具布置圖,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,6、裝船程序,（1）樁及隔水套管的裝船：——駁船就位，吊樁的吊扣和卡環(huán)的布置，樁的起吊分析，裝船固定。（2）導(dǎo)管架的裝船——駁船就位，吊扣和卡環(huán)的布置，導(dǎo)管架從碼頭起吊到駁船上，墊墩和駁船的固定，檢驗。,二、導(dǎo)管架平臺海上安裝工藝,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,7、運輸程序——航行前的檢查，駁船壓載，

62、天氣預(yù)報，出發(fā)至目的地，應(yīng)急措施。8、安裝程序（1）安裝計劃主作業(yè)船的航行——拋錨就位、現(xiàn)場地貌探摸——駁船靠主作業(yè)船就位導(dǎo)管架下水——插樁——調(diào)平——安裝間歇板——灌漿——插隔水套管——打隔水套管——隔水管固定——安裝鉆井小平臺——附件安裝噴砂涂漆——清洗驗收——返航,二、導(dǎo)管架平臺海上安裝工藝,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,二、導(dǎo)管架平臺海上安裝工藝,8、安裝程序（2）作業(yè)船拋

63、錨就位：結(jié)合油田現(xiàn)有導(dǎo)管架、海底管道，海底電纜和障礙物情況設(shè)計拋錨位置。一般考慮起重作業(yè)船的就位方向順著主流向布置，錨纜長度一般500~800米。用定位設(shè)備根據(jù)準(zhǔn)確的錨位進行拋錨。,作業(yè)船海上系泊圖,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,二、導(dǎo)管架平臺海上安裝工藝,（3）現(xiàn)場海底和水深預(yù)調(diào)查程序1）一般說明：導(dǎo)管架安裝地點的海域情況、水深，對導(dǎo)管架安裝場地海床進行調(diào)查，以保證海床條件滿足導(dǎo)管架安裝要

64、求。2）工作范圍：按技術(shù)說明書的要求，給出導(dǎo)管架的具體位置坐標(biāo)（大地坐標(biāo)），一般以該坐標(biāo)為中心的一個長寬各100米的正方形區(qū)域，進行區(qū)域內(nèi)潮汐測量、水深測量、聲納掃描、淺地層剖面掃描，以準(zhǔn)確探測地形地貌數(shù)據(jù),,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,二、導(dǎo)管架平臺海上安裝工藝,（3）施工技術(shù)要求,①技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范：海道測量規(guī)范，海洋調(diào)查規(guī)范，港口工程技術(shù)規(guī)范，海洋工程地形測量規(guī)范，海洋平臺地形工程地質(zhì)勘

65、查規(guī)范。②潮汐測量并預(yù)報出導(dǎo)管架安裝期間3個月的潮汐數(shù)據(jù)③水深測量：一般以5m×5m的網(wǎng)點間距布置水深測量④旁側(cè)聲納測量：最低要求調(diào)查區(qū)域內(nèi)海床掃描200%覆蓋⑤淺地層剖面測量：給出調(diào)查區(qū)域內(nèi)表層沉積土質(zhì)等厚圖。⑥如有井口，潛水員水下測量，并給出井口的詳細情況。,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,二、導(dǎo)管架平臺海上安裝工藝,1)準(zhǔn)備工作：切割樁的固定裝置，在樁替打和打樁錘外面畫

66、上刻度2)吊樁：采用IHC的起樁器3)插樁：由潛水員進行輔助定位插樁。,（4）導(dǎo)管架施工過程,打樁錘&替打,切 割,準(zhǔn)備工作,105,打樁錘&替打,在替打外測畫刻度線,在樁的一頭插入起樁器,準(zhǔn)備工作,吊 樁,插樁,導(dǎo)管架施工過程,第一次打樁完畢，潛水員下水觀察確定是否打到了預(yù)定位置。,二次打樁結(jié)束后，需要進行調(diào)平。測平儀器：水平儀調(diào)平方式：提拉低點需要潛水員進行水下輔助作業(yè),打 樁,4）打 樁,（4）導(dǎo)管架施工

67、過程——打樁,108,調(diào)平用的鋼纜繩,潛水員輔助調(diào)平,5）導(dǎo)管架施工過程——調(diào)平,在甲板頂部進行灌漿，有時為了施工方便，在登平臺梯子附近把原灌漿管線切斷，從外部進行灌漿。,6）導(dǎo)管架施工過程——灌漿,灌漿,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,二、導(dǎo)管架平臺海上安裝工藝,（5）隔水套管施工過程,按設(shè)計長度打入泥面以下，打隔水套管在平臺樁腿灌漿結(jié)束后12小時進行。準(zhǔn)備工作：切割固定裝置起吊：采用吊耳形

68、式。,111,S-90&S-500打樁錘,（5）隔水套管施工過程,打樁錘,（5）隔水套管施工過程——接樁,（6）上部組塊安裝,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,二、導(dǎo)管架平臺海上安裝工藝,（1)、,9、完工報告,,9、完工報告,（1）、導(dǎo)管架最終定位報告,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,9、完工報告,（2）、導(dǎo)管架最終水平度測量報告,,§2-6 海洋平臺總裝工藝,導(dǎo)管架最終水平度

69、測量報告,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,9、完工報告,（3）、導(dǎo)管架最終標(biāo)高測量報告,§2-5 海洋平臺總裝工藝,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,9、完工報告,（4）鋼樁和隔水管打入報告（5）導(dǎo)管架焊接與檢驗報告（6）導(dǎo)管架確定的相關(guān)變更報告（7）導(dǎo)管架入級合格證書,§2-5 海洋平臺總裝工藝,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,1、墊墩的作用是——A. 防滑B. 防碰撞C. 分散集中荷載D. 使應(yīng)力集中

70、2、對于設(shè)計水深在幾米至二、三十米范圍的導(dǎo)管架，由于其高度不是很高，重量一般在千噸左右，裝船方式多為——A. 臥式裝船B. 滑移裝船C. 拖拉裝船D. 立式裝船,習(xí) 題,,石油工程學(xué)院海洋工程系,,3、地錨受力比較單一，一般只受——作用，使用時應(yīng)進行穩(wěn)定性驗算A. 剪力B. 壓力C. 拉力D. 切力4、導(dǎo)管架單片組裝時，所有拉筋的位置偏差應(yīng)小于——A. 3mmB. 4mmC. 5mmD. 6mm,習(xí) 題,,石