異型過渡段結(jié)構(gòu)分析及切割方法研究

李曉光++蔡振璐++劉鵬++李博

摘 要：海洋石油平臺過渡段是導(dǎo)管架和組快相互連接的重要結(jié)構(gòu)件，與常規(guī)的三段式過渡段不同，異型過渡段的結(jié)構(gòu)形式更簡單，實用性更強。本文以BZ25-1南單點導(dǎo)管架海上安裝項目為例，介紹異型過渡段和常規(guī)過渡段結(jié)構(gòu)形式的差異，并根據(jù)海上安裝實踐經(jīng)驗，探討在后續(xù)樁頭切割過程中確定切割面的新辦法，為類似過渡段的海上切割提供借鑒。

關(guān)鍵詞：異型過渡段；常規(guī)過渡段；鋼樁；跨距

中圖分類號：U448 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）03-0085-01

1 引言

傳統(tǒng)的樁基式海洋石油平臺，由組塊和導(dǎo)管架組成。海洋石油平臺過渡段的切割關(guān)系到組塊和導(dǎo)管架是否能夠?qū)崿F(xiàn)順利連接，是一項關(guān)鍵的海上施工技術(shù)，以往的海洋石油平臺過渡段多為三段式形式，即直管段、拐脖段和插尖段，而BZ25-1南永久復(fù)產(chǎn)項目則采用了新型過渡段形式，通過對比兩種過渡段的結(jié)構(gòu)不同，參照常規(guī)過渡段鋼樁的切割方法，提出異型過渡段的切割方法。

2 異型過渡段的結(jié)構(gòu)及鋼樁切割面

2.1 異型過渡段的結(jié)構(gòu)

過渡段是把導(dǎo)管架的傾斜樁腿過渡為平臺的豎直立柱腿的結(jié)構(gòu)，過渡段通常為三段式，即分為直管段、拐脖段和插尖段，如圖1右面所示；而本文研究的異型過渡段為兩段式：即分成直管段和插尖段。

圖1異型過渡段應(yīng)用在BZ25-1南永久復(fù)產(chǎn)項目，其下部為一四腿雙傾導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)，上部為一單點TOPSIDE，此異型過渡段相比傳統(tǒng)過渡段，結(jié)構(gòu)形式簡單，焊接工作量減少，具備自己的優(yōu)點，會越來越多地出現(xiàn)在類似修復(fù)類項目中，為此，針對此異形過渡段MITER口切割進行技術(shù)攻關(guān)，不僅是完成項目的需要，也會對以后的類似項目起到示范作用。

2.2 異型過渡段的鋼樁切割面

下圖為傳統(tǒng)過渡段的連接示意圖，可以看出，為了實現(xiàn)鋼樁和過渡段的順利配合，鋼樁的切割面與過渡段中間拐脖的下表面連接，鋼樁切割面為直口，截面為圓。

而對異型過渡段而言，直管段部分下端截面與鋼樁軸線不垂直，鋼樁切口的口型就從直口變?yōu)镸ITER口，截面為橢圓。而在海上條件下，要實現(xiàn)MITER口切割是比較困難的，而且實際操作起來，費時費力。

3 過渡段切割流程及注意事項

3.1 切割流程

根據(jù)過渡段以及導(dǎo)管架的相關(guān)圖紙，建立過渡段以及過渡段與鋼樁相連處的單線模型，找出理論切割面并確定理論跨距值。

將測量得到的尺寸S1與理論尺寸S2相比較，得出實際與理論的誤差值T1=S1-S2，再將該值與檢驗公司提供的組塊立柱跨距的實際理論誤差值T2進行比較，得到鋼樁跨距與組塊立柱跨距的誤差值T=T1-T2，該值即是按現(xiàn)在的鋼樁跨距，過渡段安裝后上部直段跨距與組塊立柱跨距的誤差值，其中直邊的T值的允許誤差在±10，對角的T值的允許誤差為±19。如果T值超過了允許的誤差范圍，則需要通過將切割面上下移動來調(diào)整跨距；

將誤差T調(diào)整在合理范圍之后，依照每根樁的切割面按調(diào)整值進行調(diào)整，對應(yīng)的測量點相應(yīng)調(diào)整到新的切割面上，再由檢驗人員對新測量點進行測量；

對異型過渡段來說，切割面為橢圓形，可以采用陸地提前制作切口樣板，樣板如下圖五所示，海上尋找對應(yīng)的樣板重合位置的方法，避免了MITER口海上不易切割的問題，并提高了切割效率。

如果測量結(jié)果對應(yīng)的誤差值T在合理范圍內(nèi)，則進行下一步，否則繼續(xù)以上步驟直到T調(diào)至合理范圍；

調(diào)整一個鋼樁高度導(dǎo)致多個跨局發(fā)生變化，需要注意，待最終確定切割面后，需將檢驗測量結(jié)果換算到工作點標高處的跨局，并與組塊實際跨局進行對比，基本吻合說明調(diào)整無誤，如不吻合需要分析原因，直至確定無誤為止；施工人員按照最終確定的切割面進行切割，之后安裝過渡段；

按照圖紙，找到過渡段的切割面，一般從導(dǎo)管架頂層拉筋的上表面為基準面，通過圖紙計算出此面到過渡段切割面之間的距離，告知檢驗人員，由檢驗人員完成確定所有過渡段切割面的工作。

3.2 注意事項

在最終切割時，應(yīng)考慮磁力切割的坡口的問題，以保證最后完成時樁頭的上表面與前面確定的切割面一致，此問題應(yīng)注意與施工人員溝通；在最終切割面確定后，需要在每個樁腿的切割線以下100毫米處，使用樣沖打眼以作為切割線確定的記錄；在過渡段安裝前，應(yīng)根據(jù)過渡段單件圖上的縱縫位置，對每個過渡段的標號進行確認；過渡段安裝完畢后，應(yīng)按著過渡段單件圖、鋼樁縱縫測量報告對各過渡段的安裝進行確認。

4 結(jié)語

異型過渡段結(jié)構(gòu)簡單，在海上修復(fù)類項目中應(yīng)用前景廣泛。與傳統(tǒng)過渡段的海上安裝相比，主要難點在于橢圓形切割面的確定，BZ25-1南單點項目的成功實踐，證明了樣板法切割的可靠性，陸地提前制作樣本，不僅可以減少施工難度，提高精確度，還可以節(jié)約海上船天和人工時。

參考文獻

[1]劉慶.海洋平臺過渡段海上組對安裝工藝研究[J].應(yīng)用能源技術(shù)，2014.

[2]方晨.AutoCAD機械制圖實例教程[M].上海：上海科學普及出版社，2007.