CN112570859B - 一种下浮体分段建造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种下浮体分段建造方法，其特征在于：具体建造方法如下：S1：分段胎架制作；S2：分段装配；S3：分段组装；S4：分段焊接；S5：分段搬运；本发明中下浮体连接形式简单，可重复性的拼装及拆解，可方便的将较大外形尺寸的下浮体分解成小尺寸而且比较标准的浮箱，实现更方便的运输，提高浮体转运的经济性及安全性；可以在任意场地建造及陆地拼装，改变传统建造厂地要求，无需传统浮体建造所需的船台及岸线；模块化的箱体具备可替换性，可方便的实现浮体功能的改变或扩充。

Description

一种下浮体分段建造方法
技术领域
本发明涉及自升式海洋平台建造技术领域，尤其涉及一种下浮体分段建造方法。
背景技术
海洋平台主要指自升式海洋平台、半潜式海洋平台、钻井船及其他平台等；自升式海洋平台主要由沉垫、桩腿、升降装置、平台（模块）等组成。
自升式海洋平台由上船体和下浮体构成，在上下船体间设置4根圆柱形的桩腿。上船体与桩腿连接处设置“齿轮齿条式”升降系统。下浮体与桩腿连接处设置锁定系统。下浮体采用矩形型式。其设计理念为作业时本船通过桩腿将下浮体结构下放到海底表层坐底，下浮体采用大型水密结构，提供巨大的浮力，以平衡大部分全船重量，大幅降低坐底压力，以适应海底软土地质。同时将桩腿穿过下浮体深插入海床，起到稳定全船和抵抗滑移的作用。桩腿将上船体顶离水面，躲避浪涌，为作业提供稳定的平台。下浮体内部分为数个舱室，内部可进行压载水注入或排出，从而改变其浮力大小，在下浮体下放时维持全船的稳性。
通常平台或船舶的坐底通过4个/3个大型桩靴通过桩腿把船体/平台顶离水面，躲避浪涌，为作业提供稳定的平台，通常台或船舶的4个/3个桩靴做为独立个体，独立建造，建造完毕后运送到制定位置安装。而下浮体属于国际首创的一种超大型坐底结构，作为一个整体，相当于常规船舶的四个/三个桩靴合而为一。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种下浮体分段建造方法，能够解决自升式海洋平台的下浮体的建造技术问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种下浮体分段建造方法，其创新点在于：具体建造方法如下：
S1：分段胎架制作：
S1.1：根据所建造分段的特征选择胎架形式并绘制胎架草图，提供桩高数据；胎架支柱间距设定为1000mm×1000mm；
S1.2：在胎架上划出胎架中心线、辅助线以及接缝线；
S1.3：水平软管或激光经纬仪找出水平面，并在支点上作出标记，作为量取胎架高度的基准面；
S1.4：根据预先制作的高度样棒在相应的桩头上划线，然后割去余量，并焊上支撑加强材；质检员对分段胎架进行检验，经质检员认可后交车间保存；
S2：分段装配：
S2.1：装配前准备：装配工在进行装配前对所使用的设备应进行检查，在保证设备良好情况下进行施工，不合格设备按有关程序报维修；对装配的件号、尺寸与图纸进行核对，以保证装配的正常使用，确保准确无误；对需要进行火工校正的构件进行校正，以保证装配的正常使用；对施工现场的环境进行整理，以保证安全生产；
S2.2：配件预置：对施工的构件，操作人员对其再次与图纸核对，保证装配准确无误；按图纸要求进行预制工作，以点焊的方法连接或码板连接，且搭焊点应在焊缝同一侧；操作人员在进行装配时应严格执行分中对称向端部拼装的原则，最大限度的降低装配应力；对预制件经过焊接后进行检查，凡不合检验要求的部件要进行校正，直至复检合格；对预制的构件经报检合格后方可交下一道工序；
S3：分段组装：
S3.1：对所组装的构件与图纸进行核对，以确保无误；同时进行检查，包括尺寸、边缘坡口以及变形，及时对不合标准的预制件进行处理后方可组装；
S3.2：按图纸要求进行拼装，依次进行底板拼板；安装底板纵骨；平胎架；右舷强框架、横舱壁；纵舱壁；左舷强框架；安装肘板、补板；完工测量；分段完工装配顺序进行；另在装配搭焊时同样应遵循由中间向两端进行且搭焊点尽量在焊道的同侧；在分段装配时必须标识出以下方面內容：分段中心线、定位肋骨线并在端部打好洋冲眼以便于合拢口识别和参考；
S3.3：分段整体交验时还必须提供该分段的精控数据记录；
S4：分段焊接；
S4.1：采用手工电弧焊、埋弧自动焊和CO2气保焊，分别对不同焊接要求区域进行焊接；
S5：分段搬运：
S5.1：搬运准备：根据生产要求及分段特点选择合适的搬运工具，确定搬运方法；参与搬运人员必须是经过培训和安全学习，车辆驾驶员必须具有相应车辆的驾驶执照，并使其掌握必须的作业规程和要求；对于车辆，驾驶人员应检查车辆的轮胎、刹车、润滑系统等情况并负责向分段搬运指挥人员汇报；
S5.2：分段位移及搬运：检查分段吊环及吊环部位加强焊，查清分段上情况，排除在分段搬运中隐患；检查分段脱胎情况，确保分段与胎架完全脱离；分段吊运要求做到轻放，吊运时分段通过的下面场地上所有人员必须避开；控制分段移位、吊运过程中的速度，并由安全员护行；
S5.3：分段翻身：分段翻身必须保证足够的起吊高度；行车工与指挥人员建立通讯联系，要有单独的通讯频道；搬运人员积极迅速配合，行车工仅听从于指挥人员；
S5.4 ：分段搁置：分段搁置前应检查钢质门架情况；分段放置时要求缓慢进行，不得出现碰击现象，不规则分段要求打好足够的支撑，并且只有在支撑打牢后方可放下吊钩。
进一步的，所述S4.1手工电弧焊中，碱性低氢焊条焊前经3500C～4000C烘熔1～2小时，置于700C保温箱中随用随取，受潮碱性低氢焊条降级使用；酸性焊条必须保持干燥，受潮焊条必须经1000C烘干；当两对接板的板厚差大于4mm时，必须对厚板进行削斜过渡；分段大合拢口的构件与板之间角焊缝留有200～300mm不焊，以便于船台大合拢；采用先焊结构对接立焊缝，其次焊接结构立角焊缝，再焊接结构与壳板之间的平角焊的顺序进行；
进一步的，所述S4.1埋弧自动焊中，埋弧自动焊接缝必须是直线，当板厚≥12mm时开设Y型坡口，当板厚小于12mm时不开设坡口；当板厚差≥4mm时必须削斜过渡；操作人员应注意观察电流电压数值是否符合规范要求，当其有波动而影响焊接质量时，应给予及时调整，若波动较大交流电源电压低于正常电压90%，直流电源电压低于正常电压85%时，将会影响熔透质量，这时应暂停焊接工作，等电压恢复正常后再进行工作；若6mm以下板材背面出现红白、8-14mm板材出现红亮、16mm以上板材背面出现暗红，则表明焊透质量良好，否则增大焊接电流。
进一步的，所述S4.1CO2气保焊中当采用瓶装CO2气体时，每瓶气在使用前应检查气体纯度，打开气阀观察气体有无白雾，如气体呈雾状应持续放气直至出现无色或蓝青色为止。在焊接时当发现瓶內气压低于1Mpa时应停止使用，重新换气；施焊时，在起弧处提前2-3秒送气，排除待焊处空气，焊丝的干伸长度为6-10mm，引弧位置应设在距焊道端头或接头5-10mm处，电弧引燃后，缓慢返回端头或接头；水平对接焊缝一般采用左焊法，焊枪与焊件间的夹角为750-800，平角焊时，若采用长弧焊，焊枪与垂直板成350-500角度，与水平方向呈750角，焊丝对准水平板处距角焊缝1-2mm，若采用短弧焊可直接将焊接对准两板交点。
本发明的优点在于：
1）本发明中下浮体连接形式简单，可重复性的拼装及拆解，可方便的将较大外形尺寸的下浮体分解成小尺寸而且比较标准的浮箱，实现更方便的运输，提高浮体转运的经济性及安全性；可以在任意 场地建造及陆地拼装，改变传统建造厂地要求，无需传统浮体建造所需的船台及岸线；模块化的箱体具备可替换性，可方便的实现浮体功能的改变或扩充。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的一种下浮体建造方法的下浮体主视图。
图2为本发明的一种下浮体建造方法的下浮体侧视图。
图3为本发明的一种下浮体建造方法的下浮体节段图。
图4为本发明的一种下浮体建造方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至图4所示的一种下浮体分段建造方法，具体建造方法如下：
S1：分段胎架制作：
S1.1：根据所建造分段的特征选择胎架形式并绘制胎架草图，提供桩高数据；胎架支柱间距设定为1000mm×1000mm；
S1.2：在胎架上划出胎架中心线、辅助线以及接缝线；
S1.3：水平软管或激光经纬仪找出水平面，并在支点上作出标记，作为量取胎架高度的基准面；
S1.4：根据预先制作的高度样棒在相应的桩头上划线，然后割去余量，并焊上支撑加强材；质检员对分段胎架进行检验，经质检员认可后交车间保存；
S2：分段装配：
S2.1：装配前准备：装配工在进行装配前对所使用的设备应进行检查，在保证设备良好情况下进行施工，不合格设备按有关程序报维修；对装配的件号、尺寸与图纸进行核对，以保证装配的正常使用，确保准确无误；对需要进行火工校正的构件进行校正，以保证装配的正常使用；对施工现场的环境进行整理，以保证安全生产；
S2.2：配件预置：对施工的构件，操作人员对其再次与图纸核对，保证装配准确无误；按图纸要求进行预制工作，以点焊的方法连接或码板连接，且搭焊点应在焊缝同一侧；操作人员在进行装配时应严格执行分中对称向端部拼装的原则，最大限度的降低装配应力；对预制件经过焊接后进行检查，凡不合检验要求的部件要进行校正，直至复检合格；对预制的构件经报检合格后方可交下一道工序；
S3：分段组装：
S3.1：对所组装的构件与图纸进行核对，以确保无误；同时进行检查，包括尺寸、边缘坡口以及变形，及时对不合标准的预制件进行处理后方可组装；
S3.2：按图纸要求进行拼装，依次进行底板拼板；安装底板纵骨；平胎架；右舷强框架、横舱壁；纵舱壁；左舷强框架；安装肘板、补板；完工测量；分段完工装配顺序进行；另在装配搭焊时同样应遵循由中间向两端进行且搭焊点尽量在焊道的同侧；在分段装配时必须标识出以下方面內容：分段中心线、定位肋骨线并在端部打好洋冲眼以便于合拢口识别和参考；
S3.3：分段整体交验时还必须提供该分段的精控数据记录；
S4：分段焊接；
S4.1：采用手工电弧焊、埋弧自动焊和CO2气保焊，分别对不同焊接要求区域进行焊接；
S5：分段搬运：
S5.1：搬运准备：根据生产要求及分段特点选择合适的搬运工具，确定搬运方法；参与搬运人员必须是经过培训和安全学习，车辆驾驶员必须具有相应车辆的驾驶执照，并使其掌握必须的作业规程和要求；对于车辆，驾驶人员应检查车辆的轮胎、刹车、润滑系统等情况并负责向分段搬运指挥人员汇报；
S5.2：分段位移及搬运：检查分段吊环及吊环部位加强焊，查清分段上情况，排除在分段搬运中隐患；检查分段脱胎情况，确保分段与胎架完全脱离；分段吊运要求做到轻放，吊运时分段通过的下面场地上所有人员必须避开；控制分段移位、吊运过程中的速度，并由安全员护行；
S5.3：分段翻身：分段翻身必须保证足够的起吊高度；行车工与指挥人员建立通讯联系，要有单独的通讯频道；搬运人员积极迅速配合，行车工仅听从于指挥人员；
S5.4 ：分段搁置：分段搁置前应检查钢质门架情况；分段放置时要求缓慢进行，不得出现碰击现象，不规则分段要求打好足够的支撑，并且只有在支撑打牢后方可放下吊钩。
S4.1手工电弧焊中，碱性低氢焊条焊前经3500C～4000C烘熔1～2小时，置于700C保温箱中随用随取，受潮碱性低氢焊条降级使用；酸性焊条必须保持干燥，受潮焊条必须经1000C烘干；当两对接板的板厚差大于4mm时，必须对厚板进行削斜过渡；分段大合拢口的构件与板之间角焊缝留有200～300mm不焊，以便于船台大合拢；采用先焊结构对接立焊缝，其次焊接结构立角焊缝，再焊接结构与壳板之间的平角焊的顺序进行；
S4.1埋弧自动焊中，埋弧自动焊接缝必须是直线，当板厚≥12mm时开设Y型坡口，当板厚小于12mm时不开设坡口；当板厚差≥4mm时必须削斜过渡；操作人员应注意观察电流电压数值是否符合规范要求，当其有波动而影响焊接质量时，应给予及时调整，若波动较大交流电源电压低于正常电压90%，直流电源电压低于正常电压85%时，将会影响熔透质量，这时应暂停焊接工作，等电压恢复正常后再进行工作；若6mm以下板材背面出现红白、8-14mm板材出现红亮、16mm以上板材背面出现暗红，则表明焊透质量良好，否则增大焊接电流。
S4.1CO2气保焊中当采用瓶装CO2气体时，每瓶气在使用前应检查气体纯度，打开气阀观察气体有无白雾，如气体呈雾状应持续放气直至出现无色或蓝青色为止。在焊接时当发现瓶內气压低于1Mpa时应停止使用，重新换气；施焊时，在起弧处提前2-3秒送气，排除待焊处空气，焊丝的干伸长度为6-10mm，引弧位置应设在距焊道端头或接头5-10mm处，电弧引燃后，缓慢返回端头或接头；水平对接焊缝一般采用左焊法，焊枪与焊件间的夹角为750-800，平角焊时，若采用长弧焊，焊枪与垂直板成350-500角度，与水平方向呈750角，焊丝对准水平板处距角焊缝1-2mm，若采用短弧焊可直接将焊接对准两板交点。
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 (4)

1.一种下浮体分段建造方法，其特征在于：具体建造方法如下：
S1：分段胎架制作：
S1 .1：根据所建造分段的特征选择胎架形式并绘制胎架草图，提供桩高数据；
S1 .2：在胎架上划出胎架中心线、辅助线以及接缝线；
S1 .3：水平软管或激光经纬仪找出水平面，并在支点上作出标记，作为量取胎架高度的基准面；
S1 .4：根据预先制作的高度样棒在相应的桩头上划线，然后割去余量，并焊上支撑加强材；质检员对分段胎架进行检验，经质检员认可后交车间保存；
S2：分段装配：
S2 .1：装配前准备：装配工在进行装配前对所使用的设备应进行检查，在保证设备良好情况下进行施工，不合格设备按有关程序报维修；对装配的件号、尺寸与图纸进行核对，以保证装配的正常使用，确保准确无误；对需要进行火工校正的构件进行校正，以保证装配的正常使用；对施工现场的环境进行整理，以保证安全生产；
S2 .2：配件预置：对施工的构件，操作人员对其再次与图纸核对，保证装配准确无误；按图纸要求进行预制工作，以点焊的方法连接或码板连接，且搭焊点应在焊缝同一侧；操作人员在进行装配时应严格执行分中对称向端部拼装的原则，最大限度的降低装配应力；对预制件经过焊接后进行检查，凡不合检验要求的部件要进行校正，直至复检合格；对预制的构件经报检合格后方可交下一道工序；
S3：分段组装：
S3 .1：对所组装的构件与图纸进行核对，以确保无误；同时进行检查，包括尺寸、边缘坡口以及变形，及时对不合标准的预制件进行处理后方可组装；
S3 .2：按图纸要求进行拼装，依次进行底板拼板；安装底板纵骨；平胎架；右舷强框架、横舱壁；纵舱壁；左舷强框架；安装肘板、补板；完工测量；分段完工装配顺序进行；另在装配搭焊时同样应遵循由中间向两端进行且搭焊点尽量在焊道的同侧；在分段装配时必须标识出以下方面内容：分段中心线、定位肋骨线并在端部打好洋冲眼以便于合拢口识别和参考；
S3 .3：分段整体交验时还必须提供该分段的精控数据记录；
S4：分段焊接；
S4 .1：采用手工电弧焊、埋弧自动焊和CO2气保焊，分别对不同焊接要求区域进行焊接；
S5：分段搬运：
S5 .1：搬运准备：根据生产要求及分段特点选择合适的搬运工具，确定搬运方法；参与搬运人员必须是经过培训和安全学习，车辆驾驶员必须具有相应车辆的驾驶执照，并使其掌握必须的作业规程和要求；对于车辆，驾驶人员应检查车辆的轮胎、刹车、润滑系统情况并负责向分段搬运指挥人员汇报；
S5 .2：分段位移及搬运：检查分段吊环及吊环部位加强焊，查清分段上情况，排除在分段搬运中隐患；检查分段脱胎情况，确保分段与胎架完全脱离；分段吊运要求做到轻放，吊运时分段通过的下面场地上所有人员必须避开；控制分段移位、吊运过程中的速度，并由安全员护行；
S5 .3：分段翻身：分段翻身必须保证足够的起吊高度；行车工与指挥人员建立通讯联系，要有单独的通讯频道；搬运人员积极迅速配合，行车工仅听从于指挥人员；
S5 .4：分段搁置：分段搁置前应检查钢质门架情况；分段放置时要求缓慢进行，不得出现碰击现象，不规则分段要求打好足够的支撑，并且只有在支撑打牢后方可放下吊钩。
2.根据权利要求1所述的一种下浮体分段建造方法，其特征在于：所述S4 .1手工电弧焊中，碱性低氢焊条焊前经350oC～400 oC烘熔1～2小时，置于70 oC保温箱中随用随取，受潮碱性低氢焊条降级使用；酸性焊条必须保持干燥，受潮焊条必须经100 oC烘干；当两对接板的板厚差大于4mm时，必须对厚板进行削斜过渡；分段大合拢口的构件与板之间角焊缝留有200～300mm不焊，以便于船台大合拢；采用先焊结构对接立焊缝，其次焊接结构立角焊缝，再焊接结构与壳板之间的平角焊的顺序进行。
3.根据权利要求1所述的一种下浮体分段建造方法，其特征在于：所述S4 .1埋弧自动焊中，埋弧自动焊接缝必须是直线，当板厚≥12mm时开设Y型坡口，当板厚小于12mm时不开设坡口；当板厚差≥4mm时必须削斜过渡；操作人员应注意观察电流电压数值是否符合规范要求，当其有波动而影响焊接质量时，应给予及时调整，若波动较大交流电源电压低于正常电压90%，直流电源电压低于正常电压85%时，将会影响熔透质量，这时应暂停焊接工作，等电压恢复正常后再进行工作；若6mm以下板材背面出现红白、8-14mm板材出现红亮、16mm以上板材背面出现暗红，则表明焊透质量良好，否则增大焊接电流。
4.根据权利要求1所述的一种下浮体分段建造方法，其特征在于：所述S4 .1CO2气保焊中当采用瓶装CO2气体时，每瓶气在使用前应检查气体纯度，打开气阀观察气体有无白雾，如气体呈雾状应持续放气直至出现无色或蓝青色为止；
在焊接时当发现瓶内气压低于1Mpa时应停止使用，重新换气；施焊时，在起弧处提前2-3秒送气，排除待焊处空气，焊丝的干伸长度一般以6-10mm为宜，引弧位置应设在距焊道端头或接头5-10mm处，电弧引燃后，缓慢返回端头或接头；水平对接焊缝一般采用左焊法，焊枪与焊件间的夹角为750-800，平角焊时，若采用长弧焊，焊枪与垂直板成350-500角度，与水平方向呈750角左右，焊丝对准水平板处距角焊缝1-2mm，若采用短弧焊可直接将焊接对准两板交点。
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