CN111774815B - 一种自升式钻井平台悬臂梁基座建造方法 - Google Patents
一种自升式钻井平台悬臂梁基座建造方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种自升式钻井平台悬臂梁基座建造方法，它涉及悬臂梁基座建造技术领域。悬臂梁基座设置于自升式钻井平台左右舷舱壁上，对支撑基座、前楔紧基座、钳紧基座、导向基座、艉端楔紧基座以及限位盒各组件分别进行结构预制和机加工，首先进行生产准备，然后零件下料、加工，转运至小组件制作区域，分别进行上述组件结构预制、机加工，各组件制作完成后，与船体合拢，完成悬臂梁基座制作。本发明的优点在于：能够有效控制此类密集结构制作焊接变形；通过设置合理的合拢余量、收缩余量以及加工余量等，保证结构尺寸精度，有效提高甲板面板与悬臂梁底板贴合度；通过组件制作，船体搭载时进行合拢，可同步施工，缩短建造周期，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及悬臂梁基座建造技术领域，具体涉及一种自升式钻井平台悬臂梁基座建造方法。
背景技术
随着社会的发展和科技的进步，油气勘探与开发已转向了海洋。海洋平台是海洋石油天然气资源开发的基础性设施，是海上生产作业和生活的基地，它为开发和利用海洋资源提供了海上作业与生活的场所。自升式钻井平台已经普遍采用悬臂式，使其具有更广泛的作业区域，增加了使用空间，使平台的作业能力大幅提升。悬臂梁基座是悬臂梁、钻台以及井架系统承载和滑移关键构件，制作精度要求高。所以如何满足悬臂梁基座建造精度是首要解决问题。需要提供一种自升式钻井平台悬臂梁基座建造方法，以满足悬臂梁基座建造精度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种自升式钻井平台悬臂梁基座建造方法，余量设置合理，且能够有效控制悬臂梁基座建造精度。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：悬臂梁基座设置于自升式钻井平台左右舷舱壁上，对支撑基座、前楔紧基座、钳紧基座、导向基座、艉端楔紧基座以及限位盒各组件分别进行结构预制和机加工，各组件制作完成后，与船体合拢，具体步骤如下：
（1）支撑基座制作及安装：零件下料，铣边并开制坡口，以主甲板为基准反造，拼接支撑基座底板，拼接件加放相应焊缝补偿定位焊接，精度误差控制在长度±1mm、宽度±1mm、对角线±1mm，插入板安装时，利用卡码控制插入板焊接变形，插入板安装后增加工艺筋板保证内开档尺寸，实时检验垂直度、平直度，焊接时，先对接后角接，双数焊工对称施焊，减少焊接变形，最后依次装其他组件、散件与底板组件对位、组立；
（2）前楔紧基座制作：零件下料后，分别制成两个组件，预制完成后拼装，并插入楔块，与船体主甲板合拢；
（3）钳紧基座组装：以甲板面为基准反造，嵌入板与纵向筋焊接，两侧嵌入板组件制作后插入甲板面，将中间板散装，通过既定的焊接顺序焊接，以控制焊接变形；
（4）导向基座焊接：将插入板两侧加强筋板依次装焊，左右对称施焊，平整度校正之后插入基座甲板槽口之中，并增加工艺撑保证槽口开档尺寸，再将其他散件装焊到位；
（5）艉端楔紧基座制作：艉端楔紧基座的制作同前楔紧基座的制作，左右两两对称制作，分别制成组件后进行合拢；
（6）限位盒制作：分为限位盒和销轴制作，限位盒分为上下组件制作，再利用销轴进行装配，调整上下组件满足装配要求，点焊固定，制作需保证上下孔同轴度；
（7）各基座合拢：船体整体划线，将各基座按照既定尺寸装焊到位，安装青铜垫板以及挡板，悬臂梁基座安装完成。
进一步地，所述步骤（1）中，拼装前检查甲板来料尺寸，甲板周边加放30mm余量，槽口位置左右各加放1.5mm收缩余量，坡口焊接量分两次进行，后一次待插入板插入后一并焊接，以减小焊接变形。
进一步地，所述步骤（1）中，舱壁空间狭小，部分加强筋板采用散装加钢衬垫焊接形式，密闭空间焊、探伤合格后进行封堵。
进一步地，所述步骤（2）中，组件中间联接板内开档要求机加工刮平。
进一步地，所述步骤（3）中，纵向筋与嵌入板点焊固定，由中间向两端定位，并放置在反变形胎架进行反变形压制，反变形量为25-30mm；对称预热施焊纵向筋,检查嵌入板平整度及纵向筋垂直度,要求整体不大于2mm；重新压制反变形，施焊内部筋板；嵌入板反面一侧施焊横向筋板，控制好垂直度，施焊后机加工平面，保证平整度。
进一步地，所述步骤（3）中，嵌入板槽口加放4mm装配间隙，左右各2mm，嵌入板高度加放5mm焊接收缩量，并控制其垂直度。
进一步地，所述步骤（4）中，插入板两侧加强筋板实施对称施焊，从中间向两侧施焊。
进一步地，所述步骤（4）中，甲板需平面加工，加工之前将工艺撑拆除，释放应力，加工完成后再将工艺撑复位。
进一步地，所述步骤（6）中，制作销轴，上下组件合拢时，将销轴吊入限位盒中，保证垂直度。
进一步地，所述步骤（7）中，以船体舱壁基准，划出各个基座安装区域，将基座逐一安装，完成基座合拢工作。
本发明的优点在于：采用本发明的建造工艺，能够有效控制此类密集结构制作焊接变形；通过设置合理的合拢余量、收缩余量以及加工余量等，保证结构尺寸精度，有效提高甲板面板与悬臂梁底板贴合度；通过组件制作，船体搭载时进行合拢，可同步施工，缩短建造周期，提高生产效率。
附图说明
图1为本发明一种自升式钻井平台悬臂梁基座整体布置图；
图2为本发明一种自升式钻井平台悬臂梁支撑基座制作流程图；
图3为本发明一种自升式钻井平台悬臂梁前楔紧基座制作流程图；
图4和图5为本发明一种自升式钻井平台悬臂梁钳紧基座插入板及插入板反变形压制图；
图6为本发明一种自升式钻井平台悬臂梁艉端楔紧基座制作图；
图7为本发明一种自升式钻井平台悬臂梁限位盒销轴示意图；
图8-图13为本发明一种自升式钻井平台悬臂梁各基座示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
本具体实施方式采用如下技术方案：悬臂梁基座设置于自升式钻井平台左右舷舱壁上，如图1所示，悬臂梁基座包括支撑基座、前楔紧基座、钳紧基座、导向基座、艉端楔紧基座以及限位盒，首先进行生产准备，然后零件下料、加工，转运至小组件制作区域，分别进行上述组件结构预制、机加工，各组件制作完成后，与船体合拢，完成悬臂梁基座制作。具体步骤如下：
（1）支撑基座制作及安装：如图2和图8所示，零件下料、加工，铣边并开制坡口，以主甲板为基准反造，拼接支撑基座底板，拼板件吊至小组区域，加放相应焊缝补偿定位焊接，精度误差控制在长度±1mm、宽度±1mm、对角线±1mm，保证插入板上口距主甲板高度满足精度要求，利用卡码控制插入板焊接变形，插入板安装后增加工艺筋板保证内开档尺寸，装焊插入板顶部两侧三角肘板以及安装两侧加强筋板，实时检验垂直度、平直度；根据批准的WPS及要求进行焊接，焊接原则：先对接后角接，双数焊工对称施焊，减少焊接变形；最后依次装三组件与底板组件对位、组立；
拼装前检查甲板来料尺寸，甲板周边加放30mm余量，槽口位置左右各加放1.5mm收缩余量，坡口焊接量分两次进行，后一次待插入板插入后一并焊接，以减小焊接变形；舱壁空间狭小，部分加强筋板采用散装加钢衬垫焊接形式，密闭空间焊、探伤合格后进行封堵。
（2）前楔紧基座制作：如图3和图9所示，零件下料后，分别制成两个组件，预制完成后拼装，并插入楔块，与船体主甲板合拢，组件中间联接板内开档要求机加工刮平。
（3）钳紧基座组装：如图4、图5和图10所示，以甲板面为基准反造，划出嵌入板结构线并检验，安装纵向筋，注意调整间隙和错边量，保证上端齐平；嵌入板与纵向筋焊接，纵向筋与嵌入板点焊固定，由中间向两端定位，并放置在反变形胎架进行反变形压制，反变形量为30mm，对称预热施焊纵向筋,检查嵌入板平整度及纵向筋垂直度,要求整体不大于2mm；重新压制反变形，施焊内部筋板，与上述要求相同，分别装焊挡板,并与两侧增加工艺撑，以保证垂直度，由于该坡口为对称坡口，保证两侧的焊接量一致，从而控制焊接变形，装焊小三角肘板控制好垂直度，焊后机加工刮平，嵌入板反面一侧施焊横向筋板，控制好垂直度，施焊后机加工平面，保证平整度，两侧嵌入板组件制作后插入甲板面，将中间板散装，通过既定的焊接顺序焊接，以控制焊接变形；
嵌入板槽口加放4mm装配间隙，左右各2mm，甲板槽口加放6mm装配间隙，左右各3mm，嵌入板高度加放5mm焊接收缩量，即主甲板面到上挡板下表面距离的装配要求，并控制其垂直度，保证满足公差要求，按照装配顺序依次装配纵向板两侧加强材，根据焊接顺序施焊，控制焊接变形，装配纵向板与钳紧基座组件合拢。
（4）导向基座焊接：如图11所示，将插入板两侧加强筋板依次装焊，左右对称施焊，从中间向两侧施焊，检验甲板外形尺寸以及平整度，槽口开档尺寸符合插入板要求，平整度校正之后插入基座甲板槽口之中，并增加工艺撑保证槽口开档尺寸，中间板组件与甲板组焊合拢，分别将部件及加强板等与甲板组件装焊；甲板需平面加工，加工之前将工艺撑拆除，释放应力，加工完成后再将工艺撑复位。
（5）艉端楔紧基座制作：艉端楔紧基座制作同前楔紧基座的制作，左右两两对称制作，分别制成组件后进行合拢，如图6、12所示。
（6）限位盒制作：分为限位盒和销轴制作，其中销轴采用桩腿齿条板152.4mm的余量金加工而成，并作为后续限位盒组件装配定位的工艺轴使用，限位盒分为上下组件制作，制作需保证上下孔同轴度，再利用销轴进行装配，调整上下组件满足装配要求，点焊固定，上下组件合拢时，将销轴吊入限位盒中，保证垂直度，根据批准的WPS施焊，将工艺轴再次按要求加工到位后，将两侧的条形板装配、焊接，将完工后的销轴插入限位盒中，防止遗失，如图7和图13所示。
（7）各基座合拢：以船体舱壁基准，划出各个基座安装区域，将各基座按照既定尺寸逐一装焊到位，安装青铜垫板以及挡板，悬臂梁基座安装完成。
采用本发明的建造工艺，能够有效控制此类密集结构制作焊接变形；通过设置合理的合拢余量、收缩余量以及加工余量等，保证结构尺寸精度，有效提高甲板面板与悬臂梁底板贴合度；通过组件制作，船体搭载时进行合拢，可同步施工，缩短建造周期，提高生产效率。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种自升式钻井平台悬臂梁基座建造方法，悬臂梁基座设置于自升式钻井平台左右舷舱壁上，其特征在于：对支撑基座、前楔紧基座、钳紧基座、导向基座、艉端楔紧基座以及限位盒各组件分别进行结构预制和机加工，各组件制作完成后，与船体合拢，具体步骤如下：
（1）支撑基座制作及安装：零件下料，铣边并开制坡口，以主甲板为基准反造，拼接支撑基座底板，拼接件加放相应焊缝补偿定位焊接，精度误差控制在长度±1mm、宽度±1mm、对角线±1mm，插入板安装时，利用卡码控制插入板焊接变形，插入板安装后增加工艺筋板保证内开档尺寸，实时检验垂直度、平直度，焊接时，先对接后角接，双数焊工对称施焊，减少焊接变形，最后依次装其他组件、散件与底板组件对位、组立；
（2）前楔紧基座制作：零件下料后，分别制成两个组件，预制完成后拼装，并插入楔块，与船体主甲板合拢；
（3）钳紧基座组装：以甲板面为基准反造，嵌入板与纵向筋焊接，两侧嵌入板组件制作后插入甲板面，将中间板散装，通过既定的焊接顺序焊接，以控制焊接变形；
（4）导向基座焊接：将插入板两侧加强筋板依次装焊，左右对称施焊，平整度校正之后插入基座甲板槽口之中，并增加工艺撑保证槽口开档尺寸，再将其他散件装焊到位；
（5）艉端楔紧基座制作：艉端楔紧基座的制作同前楔紧基座的制作，左右两两对称制作，分别制成组件后进行合拢；
（6）限位盒制作：分为限位盒和销轴制作，限位盒分为上下组件制作，再利用销轴进行装配，调整上下组件满足装配要求，点焊固定，制作需保证上下孔同轴度；
（7）各基座合拢：船体整体划线，将各基座按照既定尺寸装焊到位，安装青铜垫板以及挡板，悬臂梁基座安装完成。
2.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台悬臂梁基座建造方法，其特征在于：所述步骤（1）中，拼装前检查甲板来料尺寸，甲板周边加放30mm余量，槽口位置左右各加放1.5mm收缩余量，坡口焊接量分两次进行，后一次待插入板插入后一并焊接，以减小焊接变形。
3.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台悬臂梁基座建造方法，其特征在于：所述步骤（1）中，舱壁空间狭小，部分加强筋板采用散装加钢衬垫焊接形式，密闭空间焊、探伤合格后进行封堵。
4.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台悬臂梁基座建造方法，其特征在于：所述步骤（2）中，组件中间联接板内开档要求机加工刮平。
5.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台悬臂梁基座建造方法，其特征在于：所述步骤（3）中，纵向筋与嵌入板点焊固定，由中间向两端定位，并放置在反变形胎架进行反变形压制，反变形量为25-30mm；对称预热施焊纵向筋,检查嵌入板平整度及纵向筋垂直度,要求整体不大于2mm；重新压制反变形，施焊内部筋板；嵌入板反面一侧施焊横向筋板，控制好垂直度，施焊后机加工平面，保证平整度。
6.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台悬臂梁基座建造方法，其特征在于：所述步骤（3）中，嵌入板槽口加放4mm装配间隙，左右各2mm，嵌入板高度加放5mm焊接收缩量，并控制其垂直度。
7.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台悬臂梁基座建造方法，其特征在于：所述步骤（4）中，插入板两侧加强筋板实施对称施焊，从中间向两侧施焊。
8.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台悬臂梁基座建造方法，其特征在于：所述步骤（4）中，甲板需平面加工，加工之前将工艺撑拆除，释放应力，加工完成后再将工艺撑复位。
9.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台悬臂梁基座建造方法，其特征在于：所述步骤（6）中，制作销轴，上下组件合拢时，将销轴吊入限位盒中，保证垂直度。
10.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台悬臂梁基座建造方法，其特征在于：所述步骤（7）中，以船体舱壁基准，划出各个基座安装区域，将基座逐一安装，完成基座合拢工作。
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| CN111774815A (zh) | 2020-10-16 |
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