CN107401153A - 一种海上升压站上部组件的建造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海上升压站上部组件的建造工艺，其步骤如下：（1）预制吊装各层甲板片；（2）甲板片吊装前准备；（3）吊装底部甲板片及相关设备；（4）吊装二层甲板片及相关设备；（5）吊装三层甲板片以及相关设备；（6）吊装四层甲板片；（7）吊装五层甲板片。本发明建造上部组件时各层钢结构建筑的甲板片体及分段，按照由下往上、由里及外的原则进行吊装各层甲板片，上部组件陆地建造采用分片预制，整体吊装的方法，尽量加大地面预制深度，减少高空作业量，同时各层甲板片上的相关设备待甲板片吊装完成后进行安装就位，减少海上工装量，同时又省去对运输带来的麻烦，整个上部组件的工艺步骤条理有序，大大提高建造效率以及建造精度。

Description

一种海上升压站上部组件的建造工艺

技术领域

本发明属于海上运输制造领域，具体涉及一种海上升压站上部组件的建造工艺。

背景技术

随着化石能源的巨大消耗和环境的严重污染，可再生能源越来越多地收到世界各国的关注，风能成为最具竞争力的新能源之一，相比陆上风电，海上风电不仅不占用土地资源，而且能源丰富、出力稳定、利用率高，已成为世界风电发展的新方向。目前，我国正在建设的近海风电大多离岸10-30km，项目规划容量为200-300kw，由多台3mw-6mw海上风机群组发电，经由海底电缆集电环节集中送电至海上升压站，再经海上升压站的主变压器升压送至岸上变电站完成电力送出，因此，海上升压站成为海上风电发电送出的至关重要环节之一。

传统的海上升压站建造上部组件存在如下缺点：上部组件结构比较复杂，建造上部组件过程中，毫无顺序，由于上部组件结构较多，在预制甲板片过程中容易遗漏立柱等细小结构，大大降低了海上升压站的稳定性，在焊接过程中，任意方向随意焊接，由于多人进行焊接，无法保证焊接的对称分布，且容易发生焊接变形，整个焊接合拢过程精度低，效率差。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，现提供一种工艺步骤条理有序，制造精度高，提高建造效率，提高稳定性的海上升压站上部组件的建造工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种海上升压站上部组件的建造工艺，上部组件为由一层、二层、三次、四层、五层钢结构建筑建造而成的总体式钢结构建筑，相邻两层钢结构建筑之间通过楼梯连接且每层钢结构建筑的底部为由多个钢结构连接而成的甲板，同时相邻两层钢结构建筑之间还设有两个疏散楼梯；

海上升压站上部组件的建造工艺，其步骤如下：加工各层钢结构建筑的甲板片体及分段，按照由下往上、由里及外的原则进行吊装各层甲板片，单层甲板片吊装完成后就位安装各层甲板片上的相关设备，待所有上部组件吊装完成后对相关设备进行扫吹、试压和预试运。

进一步的，总体式钢结构建筑的一层钢结构建筑为电缆层，其底部设有底部甲板片，靠近底部甲板片边缘处设置有救生设备，同时设有事故油罐，该底部甲板片1上设有两个通道通向登船平台,层高为7.0米；

二层钢结构建筑设有二层甲板片、置于二层甲板片上中心位置的第一主变室，该第一主变室两侧的外挑平台上分别设有主变散热器，第一主变室的一侧设有开关室、接地变室、低压配电室和应急控制室，第一主变室的另一侧设有GIS室、水泵室、通备件室、救生医务室，层高为4.0米；

三层钢结构建筑设有三层甲板片、置于三层甲板片上中间位置的第二主变室，第二主变室的一侧设有蓄电池室、通信继保室、避难室，第二主变室的另一侧设有柴油机房、暖通用房，层高为5.0米；

四层钢结构建筑设有四层甲板片；

五层钢结构建筑设有五层甲板片、置于五层甲板片上方的悬臂吊、空调室外机、通信天线、气象测风雷达。

进一步的，其具体步骤如下：

（1）预制吊装各层甲板片：底部甲板片包括101分段、102分段、103分段、置于各分段上的支柱，102分段与103分段设置在101分段两侧，其中底部甲板片的吊耳置于102分段以及103分段上，对101分段、102分段、103分段分别整体建造，单独吊装就位；二层甲板片包括201分段、202分段、203分段、置于各分段上的支柱，所述202分段与203分段设置在201分段的两侧，其中二层甲板片的吊耳置于202分段以及203分段上，对201分段、202分段、203分段分别整体建造，单独吊装就位；三层甲板片包括301分段、302分段、303分段、置于各分段上的支柱，302分段与303分段置于301分段的两侧，其中三层甲板片的吊耳置于302分段以及303分段上，对302分段、303分段整体建造，301分段散装建造，并单独吊装就位；四层甲板片包括401分段、402分段、403分段、置于各分段上的支柱，402分段与403分段置于401分段的两侧，其中四层甲板片的吊耳置于402分段以及403分段上，对402分段、403分段整体建造，401分段散装建造，并单独吊装就位；五层甲板片包括501分段以及502分段，对501分段、502分段整体建造，并单独吊装就位；

（2）甲板片吊装前准备：1)、先进行吊装托盘平台，托盘平台就位位置经技术部门、质量部门确认后，将托盘平台吊装至平台总装滑道上；2)、布置临时支架，在底部甲板片下方布置临时支撑，用水准仪进行找平，底部甲板片水平度≤13mm；3)、吊装立柱：用履带吊将立柱片体立起并吊装至托盘平台上，在托盘平台两侧各安装2根钢丝绳拉锁，立柱片体吊装完成后通过钢丝绳拉锁对其进行加固；

（3）吊装底部甲板片及相关设备；将底部甲板片101分段吊装至托盘平台上，通过水准仪找平，底部甲板片101分段水平度≤13mm，再分别吊装底部甲板片102分段与103分段，通过水准仪找平后吊装救生设备、事故油罐、登船平台；

（4）吊装二层甲板片及相关设备：将二层甲板片201分段吊装至底部甲板片101分段的上端，通过水准仪找平，再分别吊装二层甲板片202分段与203分段，通过水准仪找平后吊装第一主变室以及主变散热器；

（5）吊装三层甲板片以及相关设备：将三层甲板片302分段、303分段依次吊装至二层甲板片202分段以及203分段的上端，通过水准仪找平后，吊装第二主变室、柴油机房以及暖通用房，再吊装三层甲板片301分段；

（6）吊装四层甲板片：将四层甲板片402分段、403分段依次吊装至三层甲板片302分段以及303分段的上端，通过水准仪找平后，吊装四层甲板片401分段；

（7）吊装五层甲板片：将五层甲板片501分段以及502分段吊装至四层甲板片的上端，通过水准仪找平后，吊装悬臂吊、空调室外机、通信天线、气象测风雷达至五层甲板片上方，完成上部组件建造。

进一步的，预制甲板片步骤如下：

（1）摆放垫墩或支撑：按照加工设计图纸进行划线，根据垫墩布置图摆放垫墩；

（2）主梁就位：按照加工设计图纸为准将甲板片的主梁就位，通过点焊固定，并在主梁上标记其它次梁；

（3）其它型材就位：按照加工设计图纸及主梁的划线位置将除主梁、次梁除外的其它型材就位，与主梁、次梁进行点焊固定；

（4）梁格焊接：对梁格进行组对，组对完成后对角线误差小于等于19mm，经检验合格后，进行梁格焊接，梁格焊缝处采用包角焊，先焊接主梁，再焊接次梁，焊工均匀对称分布，自中心向周围施焊，保证梁格的纵横梁中心线在端点处的安装误差≤13mm，中心线上任一点的误差在平面方向≤19mm，误差在垂直方向≤13mm；

（5）安装筋板：安装节点筋板以及典型筋板，筋板组对经检验合格后进行施焊；

（6）甲板划线、下料切割：按照甲板片铺板图进行划线下料，划线时留出足够的焊接收缩余量；

（7）甲板开孔：在甲板上位于舱口、护管、设备底座、地漏、吊点、立柱位置以及斜撑与梁格相交处位置进行开孔；

（8）甲板片焊接：焊接甲板片时，自中间向四周焊接，先焊小梁与甲板片的角焊缝，再焊接主梁与甲板片的角焊缝，对接处焊接留有余量；

（9）安装附件：将附件护管、地漏、马脚、支吊架、吊点安装在甲板片上并进行焊接；

（10）涂装：对甲板片进行整体涂装。

本发明的有益效果如下：

1、本发明建造上部组件时各层钢结构建筑的甲板片体及分段，按照由下往上、由里及外的原则进行吊装各层甲板片，建造工艺条理有序，大大提高建造效率以及建造精度。

2、海上升压站的上部组件一共设有五层钢结构建筑，满足所有海上作业需求，应用广泛。

3、上部组件陆地建造采用分片预制，整体吊装的方法，尽量加大地面预制深度，减少高空作业量，同时各层甲板片上的相关设备待甲板片吊装完成后进行安装就位，减少海上工装量，同时又省去对运输带来的麻烦，整个上部组件的工艺步骤条理有序，大大提高了工作效率。

4、预制甲板片步骤过程中，焊接对称分布均匀，提高焊接美观度，同时保证上部组件连接牢固性，焊接一个分段或整体结构时，从中间向左右，前后同时对称的进行施焊，保证焊接变形在控制范围内，甲板片对接处预留焊接余量，去报甲板片组对精度。

附图说明

图1为本发明一种海上升压站上部组件的建造工艺的上部组件的结构示意图。

图2为本发明一种海上升压站上部组件的建造工艺的上部组件的各分段连接示意图。

图3为本发明一种海上升压站上部组件的建造工艺的底部甲板片的结构示意图。

图4为本发明一种海上升压站上部组件的建造工艺的二层甲板片的结构示意图。

图5为本发明一种海上升压站上部组件的建造工艺的三层甲板片的结构示意图。

图6为本发明一种海上升压站上部组件的建造工艺的四层甲板片的结构示意图。

图7为本发明一种海上升压站上部组件的建造工艺的五层甲板片的结构示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

如图1 、图2所示，一种海上升压站上部组件的建造工艺，一种海上升压站上部组件的建造工艺，上部组件为由一层、二层、三次、四层、五层钢结构建筑建造而成的总体式钢结构建筑，相邻两层钢结构建筑之间通过楼梯连接且每层钢结构建筑的底部为由多个钢结构连接而成的甲板，同时相邻两层钢结构建筑之间还设有两个疏散楼梯；

总体式钢结构建筑的一层钢结构建筑为电缆层，其底部设有底部甲板片，靠近底部甲板片1边缘处设置有救生设备，同时设有事故油罐，该底部甲板片1上设有两个通道通向登船平台,层高为7.0米；

二层钢结构建筑设有二层甲板片、置于二层甲板片2上中心位置的第一主变室，该第一主变室两侧的外挑平台上分别设有主变散热器，第一主变室的一侧设有开关室、接地变室、低压配电室和应急控制室，第一主变室的另一侧设有GIS室、水泵室、通备件室、救生医务室，层高为4.0米；

三层钢结构建筑设有三层甲板片3、置于三层甲板片3上中间位置的第二主变室，第二主变室的一侧设有蓄电池室、通信继保室、避难室，第二主变室的另一侧设有柴油机房、暖通用房，层高为5.0米；

四层钢结构建筑设有四层甲板片4；

五层钢结构建筑设有五层甲板片5、置于五层甲板片5上方的悬臂吊、空调室外机、通信天线、气象测风雷达。

海上升压站上部组件的建造工艺，其步骤如下：加工各层钢结构建筑的甲板片体及分段，按照由下往上、由里及外的原则进行吊装各层甲板片，单层甲板片吊装完成后就位安装各层甲板片上的相关设备，待所有上部组件吊装完成后对相关设备进行扫吹、试压和预试运；

其具体步骤如下：

（1）预制吊装各层甲板片：如图3至图7所示，底部甲板片1包括101分段6、102分段7、103分段8、置于各分段上的支柱，102分段7与103分段8设置在101分段6两侧，其中底部甲板片1的吊耳置于102分段7以及103分段8上，对101分段6、102分段7、103分段8分别整体建造，单独吊装就位；二层甲板片2包括201分段9、202分段10、203分段11、置于各分段上的支柱，202分段10与203分段11设置在201分段9的两侧，其中二层甲板片2的吊耳置于202分段10以及203分段11上，对201分段9、202分段10、203分段11分别整体建造，单独吊装就位；三层甲板片3包括301分段12、302分段13、303分段14、置于各分段上的支柱，302分段13与303分段14置于301分段12的两侧，其中三层甲板片3的吊耳置于302分段13以及303分段14上，对302分段13、303分段14整体建造，301分段12散装建造，并单独吊装就位；四层甲板片4包括401分段15、402分段16、403分段17、置于各分段上的支柱，402分段16与403分段7置于401分段15的两侧，其中四层甲板片4的吊耳置于402分段16以及403分段17上，对402分段16、403分段17整体建造，401分段15散装建造，并单独吊装就位；五层甲板片5包括501分段18以及502分段19，对501分段18、502分段19整体建造，并单独吊装就位；

（2）甲板片吊装前准备：1)、先进行吊装托盘平台，托盘平台就位位置经技术部门、质量部门确认后，将托盘平台吊装至平台总装滑道上；2)、布置临时支架，在底部甲板片下方布置临时支撑，用水准仪进行找平，底部甲板片水平度≤13mm；3)、吊装立柱：用履带吊将立柱片体立起并吊装至托盘平台上，在托盘平台两侧各安装2根钢丝绳拉锁，立柱片体吊装完成后通过钢丝绳拉锁对其进行加固；

（3）吊装底部甲板片及相关设备；将底部甲板片101分段6吊装至托盘平台上，通过水准仪找平，底部甲板片101分段6水平度≤13mm，再分别吊装底部甲板片102分段7与103分段8，通过水准仪找平后吊装救生设备、事故油罐、登船平台；

（4）吊装二层甲板片及相关设备：将二层甲板片201分段9吊装至底部甲板片101分段6的上端，通过水准仪找平，再分别吊装二层甲板片202分段10与203分段11，通过水准仪找平后吊装第一主变室以及主变散热器；

（5）吊装三层甲板片以及相关设备：将三层甲板片302分段13、303分段14依次吊装至二层甲板片202分段10以及203分段11的上端，通过水准仪找平后，吊装第二主变室、柴油机房以及暖通用房，再吊装三层甲板片301分段12；

（6）吊装四层甲板片：将四层甲板片402分段16、403分段17依次吊装至三层甲板片302分段13以及303分段14的上端，通过水准仪找平后，吊装四层甲板片401分段15；

（7）吊装五层甲板片：将五层甲板片501分段15以及502分段16吊装至四层甲板片的上端，通过水准仪找平后，吊装悬臂吊、空调室外机、通信天线、气象测风雷达至五层甲板片上方，完成上部组件建造。

其中，预制甲板片步骤如下：

（1）摆放垫墩或支撑：按照加工设计图纸进行划线，根据垫墩布置图摆放垫墩；

（2）主梁就位：按照加工设计图纸为准将甲板片的主梁就位，通过点焊固定，并在主梁上标记其它次梁；

（3）其它型材就位：按照加工设计图纸及主梁的划线位置将除主梁、次梁除外的其它型材就位，与主梁、次梁进行点焊固定；

（4）梁格焊接：对梁格进行组对，组对完成后对角线误差小于等于19mm，经检验合格后，进行梁格焊接，梁格焊缝处采用包角焊，先焊接主梁，再焊接次梁，焊工均匀对称分布，自中心向周围施焊，保证梁格的纵横梁中心线在端点处的安装误差≤13mm，中心线上任一点的误差在平面方向≤19mm，误差在垂直方向≤13mm；

（5）安装筋板：安装节点筋板以及典型筋板，筋板组对经检验合格后进行施焊；

（6）甲板划线、下料切割：按照甲板片铺板图进行划线下料，划线时留出足够的焊接收缩余量；

（7）甲板开孔：在甲板上位于舱口、护管、设备底座、地漏、吊点、立柱位置以及斜撑与梁格相交处位置进行开孔；

（8）甲板片焊接：焊接甲板片时，自中间向四周焊接，先焊小梁与甲板片的角焊缝，再焊接主梁与甲板片的角焊缝，对接处焊接留有余量；

（9）安装附件：将附件护管、地漏、马脚、支吊架、吊点安装在甲板片上并进行焊接；

（10）涂装：对甲板片进行整体涂装。

本发明建造上部组件时各层钢结构建筑的甲板片体及分段，按照由下往上、由里及外的原则进行吊装各层甲板片，建造工艺条理有序，大大提高建造效率。

上部组件陆地建造采用分片预制，整体吊装的方法，尽量加大地面预制深度，减少高空作业量，同时各层甲板片上的相关设备待甲板片吊装完成后进行安装就位，减少海上工装量，同时又省去对运输带来的麻烦，整个上部组件的工艺步骤条理有序，大大提高了工作效率。

预制甲板片步骤过程中，焊接对称分布均匀，提高焊接美观度，同时保证上部组件连接牢固性，焊接一个分段或整体结构时，从中间向左右，前后同时对称的进行施焊，保证焊接变形在控制范围内，甲板片对接处预留焊接余量，去报甲板片组对精度。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (4)

1.一种海上升压站上部组件的建造工艺，所述上部组件为由一层、二层、三次、四层、五层钢结构建筑建造而成的总体式钢结构建筑，相邻两层钢结构建筑之间通过楼梯连接且每层钢结构建筑的底部为由多个钢结构连接而成的甲板，同时相邻两层钢结构建筑之间还设有两个疏散楼梯；

所述海上升压站上部组件的建造工艺，其特征在于：其步骤如下：加工各层钢结构建筑的甲板片体及分段，按照由下往上、由里及外的原则进行吊装各层甲板片，单层甲板片吊装完成后就位安装各层甲板片上的相关设备，待所有上部组件吊装完成后对相关设备进行扫吹、试压和预试运。

2.根据权利要求1所述一种海上升压站上部组件的建造工艺，其特征在于：所述总体式钢结构建筑的一层钢结构建筑为电缆层，其底部设有底部甲板片，靠近底部甲板片边缘处设置有救生设备，同时设有事故油罐，该底部甲板片上设有两个通道通向登船平台,层高为7.0米；

所述二层钢结构建筑设有二层甲板片、置于二层甲板片上中心位置的第一主变室，该第一主变室两侧的外挑平台上分别设有主变散热器，所述第一主变室的一侧设有开关室、接地变室、低压配电室和应急控制室，第一主变室的另一侧设有GIS室、水泵室、通备件室、救生医务室，层高为4.0米；

所述三层钢结构建筑设有三层甲板片、置于三层甲板片上中间位置的第二主变室，所述第二主变室的一侧设有蓄电池室、通信继保室、避难室，所述第二主变室的另一侧设有柴油机房、暖通用房，层高为5.0米；

所述四层钢结构建筑设有四层甲板片；

所述五层钢结构建筑设有五层甲板片、置于五层甲板片上方的悬臂吊、空调室外机、通信天线、气象测风雷达。

3.根据权利要求1或2所述一种海上升压站上部组件的建造工艺，其特征在于：其具体步骤如下：

（1）预制吊装各层甲板片：底部甲板片包括101分段、102分段、103分段、置于各分段上的支柱，所述102分段与103分段设置在101分段两侧，其中底部甲板片的吊耳置于102分段以及103分段上，对101分段、102分段、103分段分别整体建造，单独吊装就位；二层甲板片包括201分段、202分段、203分段、置于各分段上的支柱，所述202分段与203分段设置在201分段的两侧，其中二层甲板片的吊耳置于202分段以及203分段上，对201分段、202分段、203分段分别整体建造，单独吊装就位；三层甲板片包括301分段、302分段、303分段、置于各分段上的支柱，所述302分段与303分段置于301分段的两侧，其中三层甲板片的吊耳置于302分段以及303分段上，对302分段、303分段整体建造，301分段散装建造，并单独吊装就位；四层甲板片包括401分段、402分段、403分段、置于各分段上的支柱，所述402分段与403分段置于401分段的两侧，其中四层甲板片的吊耳置于402分段以及403分段上，对402分段、403分段整体建造，401分段散装建造，并单独吊装就位；所述五层甲板片包括501分段以及502分段，对501分段、502分段整体建造，并单独吊装就位；

（2）甲板片吊装前准备：1)、先进行吊装托盘平台，托盘平台就位位置经技术部门、质量部门确认后，将托盘平台吊装至平台总装滑道上；2)、布置临时支架，在底部甲板片下方布置临时支撑，用水准仪进行找平，底部甲板片水平度≤13mm；3)、吊装立柱：用履带吊将立柱片体立起并吊装至托盘平台上，在托盘平台两侧各安装2根钢丝绳拉锁，立柱片体吊装完成后通过钢丝绳拉锁对其进行加固；

（3）吊装底部甲板片及相关设备；将底部甲板片101分段吊装至托盘平台上，通过水准仪找平，底部甲板片101分段水平度≤13mm，再分别吊装底部甲板片102分段与103分段，通过水准仪找平后吊装救生设备、事故油罐、登船平台；

（4）吊装二层甲板片及相关设备：将二层甲板片201分段吊装至底部甲板片101分段的上端，通过水准仪找平，再分别吊装二层甲板片202分段与203分段，通过水准仪找平后吊装第一主变室以及主变散热器；

（5）吊装三层甲板片以及相关设备：将三层甲板片302分段、303分段依次吊装至二层甲板片202分段以及203分段的上端，通过水准仪找平后，吊装第二主变室、柴油机房以及暖通用房，再吊装三层甲板片301分段；

（6）吊装四层甲板片：将四层甲板片402分段、403分段依次吊装至三层甲板片302分段以及303分段的上端，通过水准仪找平后，吊装四层甲板片401分段；

（7）吊装五层甲板片：将五层甲板片501分段以及502分段吊装至四层甲板片的上端，通过水准仪找平后，吊装悬臂吊、空调室外机、通信天线、气象测风雷达至五层甲板片上方，完成上部组件建造。

4.根据权利要求3所述一种海上升压站上部组件的建造工艺，其特征在于：所述预制甲板片步骤如下：

（1）摆放垫墩或支撑：按照加工设计图纸进行划线，根据垫墩布置图摆放垫墩；

（2）主梁就位：按照加工设计图纸为准将甲板片的主梁就位，通过点焊固定，并在主梁上标记其它次梁；

（3）其它型材就位：按照加工设计图纸及主梁的划线位置将除主梁、次梁除外的其它型材就位，与主梁、次梁进行点焊固定；

（4）梁格焊接：对梁格进行组对，组对完成后对角线误差小于等于19mm，经检验合格后，进行梁格焊接，梁格焊缝处采用包角焊，先焊接主梁，再焊接次梁，焊工均匀对称分布，自中心向周围施焊，保证梁格的纵横梁中心线在端点处的安装误差≤13mm，中心线上任一点的误差在平面方向≤19mm，误差在垂直方向≤13mm；

（5）安装筋板：安装节点筋板以及典型筋板，筋板组对经检验合格后进行施焊；

（6）甲板划线、下料切割：按照甲板片铺板图进行划线下料，划线时留出足够的焊接收缩余量；

（7）甲板开孔：在甲板上位于舱口、护管、设备底座、地漏、吊点、立柱位置以及斜撑与梁格相交处位置进行开孔；

（8）甲板片焊接：焊接甲板片时，自中间向四周焊接，先焊小梁与甲板片的角焊缝，再焊接主梁与甲板片的角焊缝，对接处焊接留有余量；

（9）安装附件：将附件护管、地漏、马脚、支吊架、吊点安装在甲板片上并进行焊接；

（10）涂装：对甲板片进行整体涂装。