一種自升式鉆井平臺升降基礎合攏安裝方案

魏　鵬，周　瑩，張　輝，杜　淵，景方剛（寶雞石油機械有限責任公司，陜西　寶雞721002）

一種自升式鉆井平臺升降基礎合攏安裝方案

魏鵬，周瑩，張輝，杜淵，景方剛
（寶雞石油機械有限責任公司，陜西寶雞721002）

自升式鉆井平臺升降系統是海洋平臺的關鍵部分，同時亦是海洋平臺設計制造的難點。在平臺的制造和使用中歷來受到高度重視，其性能的優劣直接影響到平臺的安全性能、使用性能及經濟性。升降基礎承載著升降系統和鎖緊裝置2個重要的設備，并為樁腿升降提供導向，起連接樁腿和主船體的作用，是把平臺各種載荷傳遞給樁腿的唯一路徑。對DSJ300型自升式鉆井平臺升降基礎的合攏工藝流程進行分析和總結，為相關制造企業在海洋工程大型結構建造過程中起指導作用。

自升式鉆井平臺；升降基礎；安裝

自升式鉆井平臺升降基礎承載著升降系統和鎖緊裝置2個重要的設備，升降基礎為樁腿升降提供導向，起到連接樁腿和主船體的作用，是把平臺各種載荷傳遞給樁腿的唯一路徑。更重要的是鉆井平臺在海上升降時，升降基礎為樁腿升降提供導向和傳遞載荷的作用，是保證平臺安全平穩升降的關鍵結構。在建造過程中，升降基礎與船體合攏的精度控制技術是保證船體升降平穩和安全造船的關鍵技術。DSJ300型鉆井平臺升降基礎分為升降和鎖緊2個基礎，整個平臺的升降和鎖緊基礎分別有9個，每個升降結構、鎖緊結構形式相同。升降和鎖緊基礎結構的制作與安裝是該平臺建造的難點和關鍵，在建造過程中要對建造程序、網絡線設置、完工檢測、合攏定位等方面做出嚴格規定，以確保該結構的制作和安裝質量，同時也需施工單位按照規定嚴格執行。

DSJ300型鉆井平臺單個升降基礎的外形尺寸為13000mm×4730mm×1270mm，質量約為54t，如圖1所示。

圖1　升降基礎結構

1　總體安裝方案

樁靴中心點是鉆井平臺船體結構重要的基準點和控制點，從船體在船塢地面劃底樣線開始、樁靴就位、圍井分段合攏、樁腿合攏、升降基礎合攏都要用樁靴中心點作為基準點和控制點。一般升降基礎的合攏有2種方案，一是直接以樁靴為基準合攏升降基礎，待基礎合攏完成后再將樁腿從升降基礎的頂部通過爬升齒輪插入與樁靴合攏；二是先安裝第1段樁腿，待樁腿與樁靴找正、焊接結束并封固后，再進行升降、鎖緊基礎的安裝。吊裝升降基礎時應特別小心，因為升降設備已經安裝，稍有不慎，在爬升齒輪插入樁腿齒條時，易造成設備損傷。在安裝此結構時，需要對圍阱結構進行臨時開幅，以便于升降鎖緊基礎的合攏。本文討論第2種方案。

2　樁腿與基礎合攏前準備工作

1）樁腿圍阱分段裝焊結束。

2）在圍阱分段和樁靴及地面上做出的合攏基準線及基準點驗收合格。

3）所有劃線要反到主甲板上，標記清晰可見。

4）升降基礎齒輪軸套及內孔機加工完畢；鎖緊基礎上的導向板、耐磨板安裝結束。

5）升降齒輪、鎖緊裝置在總組段上安裝結束。

6）合攏定位及找正所用工具準備齊全。

7）樁腿封固工裝準備結束。

8）主甲板、圍阱壁、各層平臺切割余量工作結束。

9）主甲板上大型構件、設備焊接定位結束。

10）主船體火工矯正結束。

11）照明燈具、通風設施、工裝材料準備到位。

12）吊運索具準備到位。

13）氣割、電焊工具準備到位。

14）總組分段吊耳裝焊結束。

15）合攏后總組段中心線、腰線修正，并在基礎上下中心線、腰線位置貼上標尺便于將來測量。

16）圍阱內影響樁腿合攏的雜物清除。

17）在升降鎖緊基礎上劃出偏移線并做出標記。

3　合攏工藝順序

3.1圍阱劃線

制作9個工裝平臺（每個圍阱3個）搭設在主甲板3個樁腿齒條位置，焊接牢固，如圖2a。

采用吊線錘方法將3個齒條中心點引到3個平臺上，做出標記；測量3點間距邊長10000mm。利用激光經緯儀劃出3條120°線，將經緯儀設置在工裝架上，與齒條中點對正，用轉角方法劃出120°線，基礎前方3線交到樁靴頂蓋板中點，后方將120°線延長，便于測量。

從齒條中線點測量劃出基礎腰線點、輔助檢驗線點，利用經緯儀劃出腰線、檢驗線延長線并打出標記；并將每層平臺、底板都要劃出120°線、基礎腰線、在主甲板上劃出中心線的偏移線，如圖2b。

圖2　圍阱劃線

3.2樁靴的封固

將樁靴與主船體用工裝進行加固連接。

3.3劃線校驗

按圖2中的尺寸在主甲板、平臺上劃出基礎位置尺寸，并進行校驗。

3.4加工余量

主甲板、平臺上基礎位置尺寸切割，去除余量。

3.5吊裝第一節樁腿

采用大型起重設備將第1節樁腿分段吊進圍阱與樁靴進行合攏，定位時使齒條中心與地樣齒條中心對正，利用油頂調整樁腿水平，保證第1齒中心水平度，并測量樁腿垂直度，與樁靴120°板合攏并定位焊。

3.6樁腿封固和焊接

利用斜支撐工裝對第1節樁腿進行加固；根據WPS進行焊接，并注意焊前預熱與焊后保溫，如圖3。

圖3　樁腿封固和焊接

3.7吊裝升降基礎

吊裝時盡量不碰撞樁腿，調整升降基礎齒輪與樁腿齒條嚙合情況，向下滑落。升降鎖緊裝置的安裝精度控制也必須結合樁腿分段制作的垂直度、齒條拱度等的精度要求，兩方面相關聯，需密切跟蹤協調。

3.8升降基礎定位

前后方向的定位根據腰線進行，左右方向的定位根據甲板120°中心線及偏移線進行，高度方向根據基準線進行，合格后進行定位焊。

根據焊接變形情況，定位時基礎加放焊接收縮量：基礎底部定位時腰線向圍阱外側加2mm，基礎頂部腰線向圍阱外側加4mm。

3.9焊前的檢測

3個升降基礎頂蓋腰線中心測量尺寸誤差為±2mm。

3.10安裝臨時加強及拉緊結構

在基礎左右、后方用槽鋼與主甲板焊接作為臨時加強，控制焊接變形。

3.11基礎合攏焊接

根據WPS進行焊接，并注意焊前預熱與焊后保溫。焊接過程中邊焊邊進行精度監控測量以便調整，保證中心、腰線、水平度精度。采用雙數焊工對稱施焊，控制變形，焊接過程中每隔1 h進行精度監控。

3.12樁腿和樁靴的調整

根據升降基礎定位情況，采用三維定位調整機微調樁靴、樁腿與升降基礎配合尺寸。

DSJ300型鉆井平臺升降基礎合攏示例如圖4所示。

Application Proposal of Installing and Assembling on Jack-case Foundation for Jack-up Drilling Unit

WEI Peng，ZHOU Ying，ZHANG Hui，DU Yuan，JING Fanggang
（Baoji Oilfield Machinery Co．，Ltd．，Baoji 721002，China）

Jack-case system is a key part of jack-up drilling unit（hereinafter referred as the Unit）. Meanwhile it is also a difficulty part for the fabrication and design in the Unit.It has been atta-ched great importance in manufacturing and operating of the Unit.Its quality directly affects the security，operation and economic performance.Jack-case Foundation is installed jacking system and fixation system，which are significant equipments in the Unit.Jack-case foundation guides a leg up and down，and connects the hull and legs to together.There is only one path to transfer load from hull to legs through the foundation.The way how to assemble Jack-case foundations to the hull on DSJ300 jack-up drilling unit is introduced and analyzed in this paper to share relevant knowledge.It also may direct some manufacturers to fabricate large steel structure in offshore engineering.

jack-up drilling unit；jack-case；installation

圖4　DSJ300型鉆井平臺升降基礎合攏示例

TE951

B

10.3969／j.issn.1001-3482.2015.12.022

1001-3482（2015）12-0082-04

2015-06-25

魏鵬（1984-），男，工程師，現從事海洋石油平臺項目管理工作，Email：wp＿bomco＠163.com。