羅海友

摘要：樁腿是自升式平臺的核心部件之一，其對材料及焊接要求較高，本文簡要了介紹自生式平臺桁架式樁腿的建造及檢驗流程

關(guān)鍵詞：自升式；鉆井平臺；桁架式樁腿；齒條板

一、引言

從1953年美國建成第一座自升式平臺開始，這種對水深的適應(yīng)性強，工作穩(wěn)定，性良好的鉆井平臺得到了快速的發(fā)展。08年以前，自升式鉆井平臺的設(shè)計建造基本被美國及新加坡壟斷，08年后，我國的部分大型船廠從海外引進了大量的專業(yè)人才，并通過新老幫帶培養(yǎng)后備力量，已取得了一定的成就。目前我國在海洋平臺設(shè)計建造方面已有了一定的競爭力。

二、自升式鉆井平臺及其樁腿

海上鉆井平臺主要有兩種，一種是自升式，一種是半潛式；其中自升式平臺主要用于淺海油氣資源的勘探和開發(fā)；平臺內(nèi)大量的設(shè)備，以及救生系統(tǒng)和生活設(shè)施，都是海上油氣勘探開發(fā)不可或缺的設(shè)備設(shè)施。

平臺體、樁腿和升降系統(tǒng)構(gòu)成了自升式鉆井平臺，以至于平臺體能夠隨著樁腿進行上下調(diào)節(jié)。運行時樁腿下降插進海底，隨后平臺體緩慢升高到離海面有一定高度安全的位置處，并且預(yù)壓樁腿，以確保平臺即使遇到惡劣的天氣時樁腿也不會下陷。當鉆井工作完成后平臺就會下降到海平面上，并且將整個樁腿提起，使整個平臺飄在海面上，然后拖輪將其拉到新的位置上。

三、樁腿結(jié)構(gòu)形式及數(shù)量

自升式鉆井平臺的樁腿一般有兩種，一種是筒形（如我國的渤海一號）；另一種是桁架式的（比如，F(xiàn)&G的SUPERM2系列）；其中桁架式樁腿結(jié)構(gòu)形式又分為三角形和方形兩種；一般自升式鉆井平臺樁腿有三腿，四腿和六腿三種，目前比較常用的是三腿桁架式結(jié)構(gòu)。

四、建造環(huán)境

樁腿的制造要點在于焊接技術(shù)和尺寸精確握控。工作環(huán)境在很大程度上影響了樁腿的制造。為提高其制造的優(yōu)良性，要設(shè)置不同類型的制造地，在條件允許的情況下，可采用封閉式或半封閉式的制造場地，畢竟室內(nèi)工作能更好的滿足樁腿制造要求的環(huán)境條件，也能夠盡量避免部分材料焊接時受到外界的左右。除此之外，在開工前，要仔細的檢測和觀測生產(chǎn)車間內(nèi)的環(huán)境，安裝樁腿制造時要求的地區(qū)面積和分配情況等配套設(shè)施，然后再科學的制定規(guī)劃。

五、材料選擇及驗收

（一）齒條板

齒條是自升式平臺最重要的構(gòu)件之一，它承受著整個平臺運動時產(chǎn)生的載荷。齒條一般采用的是特厚超高強鋼，鋼材的厚度普遍是在127～178mm之間，比如JU2000系列所采用的齒條厚度達到178mm，材質(zhì)普遍采用ASTMA517Q，屈服強度達到521Mpa。我國許多齒條都是從國外的部分廠商購進的，部分齒條板以及主弦管是整體供貨的。齒條的長短可以根據(jù)船廠以及齒條生產(chǎn)廠家能力確定，原則是盡量減少后期的工作量。

（二）齒條板驗收

證書檢驗：假若是進口的齒條板，供貨商會給予相應(yīng)的證件。證書上有船級社認可的材料證明，以及各種相關(guān)的檢驗報告等。

外觀檢驗：對于成型好的齒條板及弦管構(gòu)件，進行進貨檢驗外觀檢查。針對表面的麻坑，飛濺，弦管焊縫的氣孔，夾渣，未融合等明顯表面質(zhì)量缺陷進行檢查。檢查需船廠，船級社，船東，及供貨方共同參與。發(fā)現(xiàn)問題需按照工藝要求進行返修處理。

探傷檢驗：對于已經(jīng)有NDT合格報告的材料，船廠可進行針對性抽檢，對齒條與弦管處的焊縫進行探傷抽查。

精度檢驗：按照尺寸精度控制公差要求，仔細檢查來料。

（三）結(jié)構(gòu)管件

結(jié)構(gòu)管件作為桁架式樁腿的主體鋼結(jié)構(gòu)部分，主要包括主弦管，橫拉筋，斜拉筋，內(nèi)水平管。桁架式樁腿主要就是由齒條板與管件焊接組成的。一般根據(jù)齒條板的數(shù)量及樁腿的形式進行片體劃分預(yù)組。

（四）管件驗收

證書檢驗：管件驗收也需要供貨商給予相應(yīng)的材料證書。

外觀檢驗：圍繞零件表面明顯的質(zhì)量缺陷進行檢測。檢查需船廠，船級社，船東，及供貨方共同參與。發(fā)現(xiàn)問題需按照船級社及船東的要求進行合理返修處理。

探傷檢驗：船廠應(yīng)對有NDT合格報告的材料進行針對性抽檢。

（五）其他材料

每個船型的不同，選用的連接方式也有所區(qū)別。基本上大多選用連接板或結(jié)構(gòu)板等構(gòu)件將齒條板，主弦管及支撐管連接，組成樁腿結(jié)構(gòu)。

六、樁腿的制造過程

（一）檢測來料前，把來料放在胎架或平臺上。檢驗的關(guān)鍵在于與以下幾個方面：

（1）依照標準進行對來料外表的檢測。（2）按照規(guī)定檢測以及深刻來料的質(zhì)量證書等。（3）依照規(guī)定精確檢驗貨物的尺寸。將檢驗了的數(shù)據(jù)信息記錄儲存在表格中供日后進行使用。

（二）單根接長

單根接長要在好的胎架上工作。在工作時要精確把控幾根單根接長后總體的距離形狀等數(shù)據(jù)信息。接口處因為齒條窗戶板要連接的數(shù)量多，焊后很容易會變形，所以焊前要重視放縮量，并且焊接收縮量要在4mm左右。

（三）單片的制作

單片制作時要把控好焊后齒條的角度偏差以及形狀等數(shù)據(jù)要求。除此之外，還要確保單片焊后尺寸的長度和管線水平公差在限定標準。

（四）總組

在進行總組前，要改善制定好的單根尺寸大小，把差值最小的單根分成一個組。在組內(nèi)一定要把控好齒條角度的差值等數(shù)據(jù)信息標準，與此同時還要確保整組的上、下平面差值和間距在標準規(guī)定中。

（五）樁腿分段和樁腿的合并大多情況下是在船臺上或船塢里進行

因為樁腿的比較長，又很重。為了加強吊裝能力和簡化施工操作。在此過程要確保所有尺寸差值在標準范圍中。

（六）小結(jié)

在制定樁腿時一定要精確把控好焊接的質(zhì)量。一定要規(guī)劃分配樁腿的胎架大小，胎架還要求具備較強的剛性和強度。完成每個環(huán)節(jié)的信息表格，不管是在焊前還是焊后都要精確的記錄信息數(shù)據(jù)。焊前一定要磨光亮焊縫處，焊接時要有部分人員負責在一旁監(jiān)督數(shù)據(jù)，如果差值較大一定要立刻進行處理從而確保尺寸精確。焊前和焊后還要有人員對其預(yù)熱和保溫，每次焊接工作結(jié)束后需要部分的專業(yè)檢驗員進行檢測，在確定焊后三天后的沒有出現(xiàn)損失現(xiàn)象后，才能繼續(xù)下一項環(huán)節(jié)。

七、結(jié)束語

自升式海洋鉆井平臺相對普通船舶來說，具有較高的附加值；本文簡要介紹了該平以核心構(gòu)件之一的桁架式樁腿的建造及檢驗流程，為后續(xù)研究提供參考。endprint