海洋平臺成品支吊架的技術要求及選型

楊岑磊

(海洋石油工程(青島)有限公司，山東 青島 266520)

在海洋石油平臺建造過程中，起支撐作用的支吊架是很常見的部件，支吊架設計和施工是一項非常重要又繁瑣的工作，傳統的支吊架預制采用鋼材下料、組對、焊接及防腐涂裝等工序來完成，且后期修改困難，往往滿足不了建造工期的要求，因此在滿足承重和其他技術及建造要求的情況下，可以采用成品支吊架來代替部分傳統支吊架，下面重點介紹成品支吊架的類型、技術要求及選型，并總結成品支吊架的應用優勢。

1 成品支吊架類型

1.1 U型槽鋼主材(見圖1)

1)組件：槽鋼、托臂、導軌底座、安裝配件(連接件、安裝螺栓、鎖扣、射釘)；

2)生根方式：射釘固定。

3)產品特點：

① 槽鋼卷邊、鎖扣均帶有鋸齒，嚙合使用，有效抗剪、止滑，抗沖擊；

② 槽鋼及托臂配有條形安裝孔，組裝靈活方便；

③ 與鋼結構生根固定采用特有的專利技術：

④ 平頭射釘方式，該固定方式可有效避免焊接對油漆防腐層產生的破壞；

⑤ 受力計算由專業的計算軟件(PROFIS軟件)完成，保證體系的受力安全性；

⑥ 安裝采用專用的扭力扳手，確保螺栓固定扭矩合適。

⑦ 蝶形螺母結合組合支架可以適用輕型電儀設備安裝。

圖1 U型槽鋼成品支吊架

1.2 三角型槽鋼主材(見圖2)

圖2 三角形槽鋼成品支吊架

1)組件：三角形型材，自鎖式螺栓，鎖緊螺母；

2)生根方式：預埋件焊接固定。

3)產品特點：

① 安裝支撐為特有三角形型材，具有高承載力，高抗扭性等特點；

② 自鎖式螺栓，鎖緊螺母采用梯角型齒牙設計，防松性能更加可靠；

③ 組合支架僅用螺栓連接，減少附件，節約安裝時間；

④ 產品具有完整的PDMS軟件元件庫，可使用MDS完成建模工作。圖紙及材料清單可以從模型中導出；

⑤ 受力分析計算有專用軟件(P4D)，可以快速完成每個支架承重計算報告。

2 成品支吊架技術要求

(1)成品支吊架材料防腐要求：為保證產品的耐腐蝕能力，需提供鹽霧試驗評級測試報告。模擬項目環境因數，使用壽命達到項目設計壽命。

(2)具備完整的PDMS產品元件庫，保證出圖、統計材料、檢查碰撞等設計工作。

(3)使用專業的受力分析軟件對實際使用工況(海上工況，運輸工況，海域最大臺風等級等)進行支架受力分析，同時考慮室內室外的安裝環境及其雪載，冰載，風載等負載系數，并出具詳細的產品分析報告(環境參數詳設提供)。

(4)產品須提供船舶行業使用業績，尤其是半潛式生產平臺、油氣船舶類相關業績。

(5)產品需具備相關船檢證書。

(6)為保證成品支架系統在海況環境下的可適用性，提供成品支架系統抗震測試報告。

(7)為保證成品支架系統在火災環境下的可適用性，提供成品支架系統耐火測試報告。

(8)生產廠家應提供相應的技術支持:

① 提供PDMS模型元件庫；

② 協助完成支架型式和材料選型；

③ 進行必要的技術培訓和安裝培訓。

(9)廠家保證相同力學參數下，其產品與普通鋼材相比可達到減重要求。

3 成品支吊架選型

3.1 海上室內環境

1)新型成品支吊架可以考慮在房間內或艙室內推廣使用。房間或艙室內支架可避免風載的影響，環境條件相對較好，使用更為可靠。

2)房間內空間緊張，組合支架可以在一定程度上有效解決空間不足的問題。房間內各專業相互影響較大，設計狀態相對滯后，但作為建造環節，房間完整性又是關鍵節點。故建議房間內電儀、配管(2寸以下)等專業統籌考慮使用組合支架。

3)室內天花板或舾裝可以遮蓋預埋件，避免后續切割問題。

4)室內環境建議使用碳鋼+熱浸鋅材質(鋅層厚度≥90 μm)。

5)對于現場增加及修補的支架，建議使用射釘安裝形式組合支架。

6)梁夾生根形式適用于震動小、風載荷小的陸地建造項目。

3.2 海上室外環境

1)鑒于海洋室外環境，若室外使用組合支架，建議采用更為可靠的三角形基材。安裝螺栓需要具備自鎖功能或有效地防松性能，降低維護成本。

2)室外環境建議使用316L不銹鋼材質。

3)對于現場增加及修補的支架，建議使用射釘安裝形式組合支架。

4)需重點關注防腐規格書中對支架防腐要求，或按外購產品為支吊架單獨制定防腐要求。

5)關于梁夾生根形式不建議使用。

4 結語

與傳統支吊架相比，新型成品支吊架可以極大地簡化施工安裝過程，增強施工安裝質量，縮短施工安裝工期，優化施工安裝效果。材料及施工綜合費用比傳統支架降低約15%至20%；受力可靠、穩定；現場安裝、拆卸、修改靈活；與各專業有良好的兼容性，節省空間；使用壽命長，后期維護方便；實現清潔施工。