侯永強

【摘 要】隨著海上油氣資源開發(fā)的不斷發(fā)展，海上平臺的設計也向著一體化方向發(fā)展，結構越來越復雜，重量越來越大，對施工要求也越來越高。本文主要討論以2011年我們承建了CB1G采修一體化平臺上部組塊工程為例，討論固定平臺施工措施及施工經(jīng)驗。

【關鍵詞】焊接；裝配

0.概述

隨著海上油氣資源開發(fā)的不斷發(fā)展，海上平臺的設計也向著一體化方向發(fā)展，結構也越來越復雜，重量也越來越大。

CB1G采修一體化平臺是一座配有修井模塊的固定式采修一體化平臺，平臺由主體平臺及A、B兩個井口區(qū)平臺組成，上部組塊共分三層，頂層甲板、底層甲板及開排甲板。組塊由四根立柱、甲板、梁格和斜撐組成，底層甲板上設置設備房一座，頂層甲板上設兩層生活模塊1座，頂層甲板上還設有應急發(fā)電機房1座，CO2氣瓶間1座及空壓機房1座，平臺總重1071t。

1.平臺陸地建造

根據(jù)本平臺的特點，施工采用“陸地分層分片建造，整體組裝”的施工方案。底層梁格分為3片，頂層梁格分為3片，開排甲板為1片，整體建造。

底層與頂層結構類似，如下圖所示，先將兩層甲板分片建造，建造完成后進行結構的組裝。

2.平臺裝船程序

第一步：中大1號駁船壓載，使駁船滑道面與陸地滑道面相平，牽引平臺，滑移至碼頭前沿。

第二步：緩慢牽引平臺，使平臺前部承重支腿移到駁船承載結構上二分之一時，壓載艙往外排水減載，使承載結構上浮，始終與滑道面水平。

第三步：繼續(xù)牽引平臺，不斷調(diào)節(jié)壓載，使駁船上浮，始終與滑道面水平，保持與碼頭面齊平。

第四步：繼續(xù)牽引平臺，當平臺后部承重支腿滑移上船二分之一，停止牽引，駁船調(diào)載，直至滑靴底離開陸地滑道，繼續(xù)牽引，直至達到預定位置，進行駁船的調(diào)平和平臺與船的臨時加固。

3.海上施工

●宇航28拋左后錨，行車至距導管架60m時停車，帶纜于導管架（兩條前進纜，兩條交叉纜），就位完成后，勝利232綁拖中大一號達到工區(qū)，調(diào)整船身，拖駁船尾部，由東北方向緩慢靠近浮吊右舷。

●中大一號靠于宇航28右舷，調(diào)整浮箱位置使平臺重心與浮吊吊機旋轉中心位于同一直線上，施工人員分別將鎖具掛至兩個主鉤，檢查吊裝條件，宇航28起吊。

●宇航28吊起平臺后，吊機緩慢旋轉，將平臺旋轉至浮吊正前方，勝利232綁拖中大一號返航。

●宇航28保持此吊裝狀態(tài)，通過絞纜、松錨緩慢前移，直至平臺達到安裝位置，調(diào)整吊機將平臺坐于過渡段上，加固焊接，摘勾。

4.施工中的防變形措施

施焊前應根據(jù)焊件材質及厚度編制最優(yōu)的焊接工藝，以指導焊工，此外根據(jù)影響焊接結構變形的主要因素制定相應的措施以減小焊接變形對構件產(chǎn)生的危害。主要包括以下幾點措施：

4.1裝配控制

由組對產(chǎn)生的變形原因主要有以下三種：建造構件裝配順序、錯邊、對口間隙過大 ，針對上述原因，制定措施如下：

●嚴格執(zhí)行施工程序，安裝時先安裝主梁，后安裝次梁，先安裝大H型鋼，后安裝小H鋼，并且整個平臺均勻安裝，不能集中于一處，以免造成偏重。

●指定技術好、經(jīng)驗豐富、責任心強的專人下料，要求在初次量好尺寸畫線切割前，指派另外一人對所量尺寸進行校驗，兩次測量結果不超過2mm后方能進行畫線切割下料，對口間隙嚴格控制在2-6.4mm之間。

●立柱外圍的橫梁組對時，為防止焊接后變形，要向下預留出變形量，預留量的具體數(shù)值根據(jù)橫梁的實際大小、長短、節(jié)點狀況而定，并且在點焊固定時用測量密切監(jiān)控，防止預留量過大或過小。

●建造梁格時，在梁格中心主型鋼底部放置一臺50t液壓缸，并調(diào)整液壓缸的升起高度與梁格外側支撐同一標高，防止型鋼在焊接過程中，梁格整體向下變形。

●嚴格控制組對時的錯邊量，特殊和主要構件的錯邊量允許值為： a<0.15t，且應不大于2mm，如接縫為Х型坡口，a值應不大于3mm；次要構件：a<0.2t，且應不大于3mm，如接縫為Х型坡口，a值應不大于4mm，t為鋼板厚度。

●根據(jù)以往施工平臺的經(jīng)驗，對于立柱向外延伸的工字梁，焊接完畢后都有不同程度的翹曲，可采取反變形方法，在組對的時候，向變形相反的方向預留出變形量a。

4.2焊接控制

焊接所導致變形的主要原因有以下三種：焊前準備工作不仔細、焊接次序不當、焊接參數(shù)不正確，針對上述原因，制定措施如下：

●嚴格焊前檢查制度，對組對不合格的焊口，如錯邊、間隙過大等、對沒有清除氧化皮、油污等雜質、沒有打磨的焊口堅決不焊，否則，后果自負。

●焊接時，應采用正確的焊接順序，工字鋼節(jié)點焊接，要先對稱焊腹板縱逢，后焊翼緣橫縫。

●平臺焊接的順序：先焊主梁，后焊次梁，再焊甲板，再焊甲板與梁格的接縫，甲板四周焊縫最后焊。

●長度大于0.5m 的焊縫，應采用分段退焊，或從中間向兩端分段焊的方法進行施焊，不可集中一處焊接，防止過熱變形。

●管節(jié)點的端部要開不帶鈍邊的坡口，使整個結點的焊縫盡可能地完全焊透，并且焊縫表面應想向兩側母材平滑過渡。

4.3剛性固定法

剛性固定法減小變形很有效，可在容易發(fā)生變形的部位臨時焊上一些支撐或拉桿，增加工件的剛性，也能有效的減少焊接的縱向變形。

4.4錘擊焊縫法

錘擊焊縫法，即用圓頭小錘對焊縫敲擊，可減少焊接變形和應力。因此對焊縫適當鍛延，使其伸長來補償這個縮短，就能減小變形和應力。錘擊時用力要均勻，一般采用0.5Kg—1.0Kg的手錘，其端部為圓角（R=3—5mm）。底層和表面焊道一般不錘擊，以免金屬表面冷作硬化。其余各道焊完一道后立刻錘擊，直至將焊縫表面打出均勻致密的點為止。

4.5焊前預熱和焊后緩冷

焊接前對焊件整體進行加熱，一般加熱到150～350℃，其目的是減少焊縫區(qū)與焊件其他部分的溫差，降低焊縫區(qū)的冷卻速度使結構總體盡可能的均勻冷卻，從而減少內(nèi)應力。

4.6加裕量法

加裕量法是焊前對焊件加放收縮量，以補充焊后的收縮，現(xiàn)場施工時，經(jīng)多次驗證型鋼焊接時，橫向收縮量再3-5mm之間，而我們將收縮量加放到2-4mm，可有效的控制橫向變形。

4.7 CO2氣體保護焊代替手工電弧焊

CO2焊有較高的熔化速度和熔化系數(shù)， 焊接無渣，無需清渣，打磨，清坡口和換焊條，焊縫成形好，熔深大，焊縫熱影響區(qū)小，焊接接頭的變形量小，提高了焊接接頭承受有效載荷的能力，可有效地控制焊接變形，提高工作效率。

5.結束語

通過我們承建了CB1G采修一體化平臺上部組塊工程施工，我們積累了此類工程施工經(jīng)驗，提升了施工水平，為進一步在海上市場打下了堅實的基礎。 [科]