VLCC改裝為FPSO過程中管路支架問題及處理情況

楊俊東，李杰峰

(中船澄西船舶(廣州)有限公司，廣東 廣州 511462)

VLCC改裝為FPSO過程中管路支架問題及處理情況

楊俊東，李杰峰

(中船澄西船舶(廣州)有限公司，廣東 廣州 511462)

文章總結了CDM/CDS在VLCC改裝為FPSO過程中管路支架設計及施工過程中遇到的問題及注意事項，如支架反面加強、支架應力校核、支架干涉、支架功能選擇等問題，并列舉了部分案例及對應的處理方法，供參考。

FPSO改裝；支架反面加強；支架功能；現場干涉

FPSO改裝工程是一項復雜龐大的工程，其中有大量的管路需要換新、改造、新增。本文主要針對公司完工的CDM/CDS改裝項目中出現的支架類問題做一個全面總結分析。希望為后續項目提供借鑒，并使此類問題得到改善。

1 管路支架問題綜述

1.1 管路支架反面加強問題

按照該項目支架標準，大于152.4 mm的管路支架，其反面無骨材等強受力構件，必須在對應的結構位置上做局部補強處理(見圖1)。該類問題大多集中發生在大艙和泵艙區域，主要包括大艙區域的雙層底結構上的支架，泵艙區域前壁和后壁的支架。造成上述問題的原因是區域內結構骨材在結構反面，由于空間上的隔斷，現場施工時容易忽視；另外一個原因，由于復原的三維結構模型無法精細到與實際一致，在模型里結構反面有骨材，而現場實際卻不一致。

該類問題的解決一般有幾種方式：一是按要求增加反面加強；二是通過強度計算證明結構受力滿足要求，無需增加加強；三是移動支架落到框架骨材上。應根據實際情況酌情處理。

圖1 典型的支架反面加強示意圖

1.2 管路支架應力校核問題

在FPSO上，部分管路需要做應力分析，以校核管路受力是否滿足要求，對應的支架形式都是通過校核后確定的，但是設計人員設計的支架圖紙與應力計算要求的不一致。比如某段管子在端部需要一個固定支架，在中間需要幾個導向型支架，而實際上，支架圖紙全部用了固定型支架。這樣就導致了管道應力計算不合格。造成的原因是支架工程師對管線應力校核工作不熟悉；應力工程師與支架工程師溝通不到位；圖紙在校審階段缺少應力工程師的校審。因此對于涉及到應力管道的支架，應增加應力工程師的校核工作。

1.3 露天支架積液位置排水問題

在該項目中，由于需要設置大量強受力支架，這類支架一般都增加了大量的肘板、斜撐等部件用于加強支架自身的強度，因此大多存在容易積液的位置。支架布置在露天區域時，需要考慮積液排除的問題，避免積液長期存在引起支架腐蝕等問題。一般情況下，均需要在最低點增加排水孔，同時在開孔時需要注意支架本身開孔與焊縫干涉的問題，盡量避開焊縫。

1.4 支架干涉問題

支架干涉的問題主要存在如下幾種情況。

1)管路焊縫剛好落在支架上，在管路長期運行中容易導致焊縫泄漏，不滿足要求。

2)支架墊板焊縫落在結構件的對接焊縫上引起干涉，無法滿足船檢要求。

3)支架墊板與穿艙件等周圍構件干涉，無法焊接。

4)支架與其他構件在模型里不干涉，但是距離太近，現場施工精度問題引起干涉。

5)支架本身無干涉情況，但是由于施工順序問題，該區域已經無法進行熱工作業，而支架需要焊接，引起的熱工作業干涉問題。

1.5 支架U型碼選擇區分

在船東FPSO支架規格書中，U型碼按功能不同，分成6種類型，包括：UB011、UB012、UB531、UB532、UB931、UB932，對應的功能及描述如圖2所示。

由于U型碼型式雷同，在設計過程中，很容易由于疏忽導致這類U型碼混淆使用。如把導向型和固定型混淆，結果造成了支架功能的改變；如部分圖紙上標注了導向型支架，但是對應的固定螺栓只畫了4個，而不是6個，無法調節2 mm的安裝間隙，誤導了現場施工人員；如部分現場施工人員安裝時沒有安裝聚四氟乙烯墊板作為導向功能，或者錯誤安裝了氯丁橡膠墊板達不到導向功能等。聚四氟乙烯有良好的潤滑性，氯丁橡膠有好的彈性，但潤滑性能差。

2 管路支架問題典型案例及解決方案

2.1 案例1：消防管支架反面加強問題

消防泡沫間的消防主管上布置有一排支管及閥件、儀表等，在管路設計階段并沒有考慮該處結構是否滿足強度要求，設計的支架反面均沒有增加反面加強。在完工之后ABS報驗階段，船檢提出了疑問，并要求增加支架反面加強。由于該區域下方為油艙已經準備注油，且搭架已經拆除，因此從項目進度考慮做反面加強已經來不及。

解決方案：該問題考慮通過強度校核來驗證結構強度是否滿足要求，如滿足要求則不需要做反面加強。首先是通過管道應力計算得出支架受力載荷，并反饋給結構專業，由結構專業進行該區域局部結構強度計算，通過計算得出結構強度滿足規范要求，問題得以解決，計算模型及受力分析示意圖如圖3所示。

圖2 U型碼分類

圖3 計算模型及受力分析示意圖

2.2 案例2：支架積液位置保留排水孔問題

該案例支架為大型組合支架，承受載荷大，需要增加斜撐作為加強，在斜撐和主支撐連接處形成了積水死角，且布置在甲板面露天區域，非常容易存留積水。由于斜撐的端部需要插入工字鋼，凹槽內進行連續焊接以保證支架的強度。如果斜撐端部不提前開流水孔，在焊接完成后再開流水孔會破壞已經焊好的焊縫連續性，在船舶運行中容易發生裂紋。該案例流水孔是對斜撐端部2個直角分別進行倒角，然后通過包角焊進行焊接，從而既留出了流水孔，也保證了焊接質量。

2.3 案例3：支架干涉問題

甲板區域某支架有2個斜撐，在模型里干涉檢查均不碰撞，但是現場安裝時發生碰撞無法施工，見圖4。其中左側的斜撐與模塊支撐發生接觸；右側斜撐的墊板與旁邊船艙件腹板發生干涉。方案一為左側的斜撐向下降低，右側的斜撐墊板往前移動避開腹板。但是由于現場原因沒有及時按該方案施工，導致方案一無法執行，原因是該支架斜撐落在泄放艙艙頂甲板上，而泄放艙已經完成特涂，如果焊接斜撐會破壞特涂油漆。最后確定了修改方案，把左側的斜撐通過門型梁跨過泄放艙，然后斜撐焊接在門型梁上方；右側斜撐加長并跨過泄放艙。如圖5所示。

圖4 某支架斜撐干涉點示意圖

圖5 支架最終修改方案示意圖

3 結束語

海工改裝項目一般情況均是舊船改造，而舊船是按照船舶標準制造，當改裝為海工船后對應的標準也需要提高。具體到管路支架，應該重點關注：新加支架對原有結構載荷的影響，大量密集支架與結構焊縫之間的干涉檢查，重要管線支架類型必須符合應力校核的要求，大型支架本身強度要求高，相對更復雜的結構會帶來其他額外的問題。

Based on CDM & CDS converted project,the problem and solution are expounded for supports during the design and construction of conversion from VLCC to FPSO, such as: backer for supports, stress checking,clash, function of supports, and illustrate the some cases as reference.

FPSO convertsion；backer for supports；function of supports；clash on site

楊俊東(1982-)，男，山西太原人，工程師，碩士，主要從事船舶及海洋工程設計工作。

U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2016.06.012

2016-06-22