LMU海上安裝流程及注意事項

高博彧

中國船級社天津分社 天津 300457

對于導管架平臺上部組塊的安裝，常見的方法為浮吊法和浮托法。相比于浮吊法，浮托法能夠承擔更大噸位的整體組塊安裝，耗時短，成本低且適用范圍廣。LMU（LegMatingUnit，樁腿耦合裝置）是一種連接上部組塊與導管架的對接裝置，分別與組塊的立柱以及與導管架的鋼樁相連，作用是將組塊與駁船的載荷順利轉移到導管架上，減小、緩沖并吸收上部組塊與導管架接觸時的沖擊載荷，避免結構物的損傷，同時提高上部組塊和導管架的對接精度，降低其對接難度[1]。

1 LMU結構

常見的LMU由插尖接收器、彈性橡膠單元、沙箱和外部鋼制結構套筒組成。

1.1 插尖接收器

LMU的插件接收器也是其活塞機構，接收器上部與上部組塊的立柱對接，起到導向作用。只有接收器與上部組塊同心同軸，才能確保載荷完全轉移。接收器在與上部組塊接觸時，也將載荷傳遞給承受橫向載荷的橡膠塊以及承受垂向載荷的橡膠環。

1.2 彈性橡膠單元

彈性橡膠單元分為承受橫向載荷的橡膠塊和承受垂向載荷的橡膠環。承受橫向載荷的橡膠塊與活塞機構的外側以及套筒的內側相連，吸收并傳遞橫向動載荷；承受垂向載荷的橡膠環承受垂向動載荷及上部模塊主要重量，吸收并傳遞上部組塊安裝所帶來的垂向沖擊。

1.3 沙箱

沙箱中的沙子一定程度上為LMU受到的載荷提供緩沖，有效地降低載荷轉移作業過程中整個平臺的運動速度[2]。通過放沙調節活塞高度，使接收器頂端高度與外套筒高度相同，上部組塊重量全部直接被導管架樁腿承受，這樣完成載荷的全部轉移。

1.4 外部鋼制結構套筒

套筒下方與導管架鋼樁焊接，最終上部組塊的荷載全部轉移到套筒上，套筒頂部與上部組塊立柱底部的盲板焊接在一起。

2 LMU工作原理

根據LMU各結構的作用，當上部組塊立柱與LMU的插尖接收器接觸時，會產生沖擊載荷，由于立柱不可能完全對準接收器，會在接收器內左右搖擺，上部組塊立柱會對LMU產生垂直和水平兩個方向的沖擊載荷。在水平方向上，由于承受橫向載荷橡膠塊的緩沖作用，橫向沖擊載荷會被逐漸吸收；垂直方向上，通過承受垂向載荷橡膠環和沙箱中的沙子，對沖擊進行緩沖，LMU收到的垂向載荷逐步從接收器傳遞到垂向載荷橡膠環、再到橡膠環下的鋼制框架，再到沙箱中的沙子上，后到套筒底部，最后傳遞到導管架上。

3 LMU海上安裝流程

LMU的組對焊接僅有一道焊縫，因此相對簡單，重點在于尺寸的控制。LUM沙箱中的沙子在海上易受潮，因此在導管架安裝完成后不會立即安裝LMU，而是在組塊浮托之前安裝。具體的施工流程如下：

（1）LMU到達現場。對其完整性進行檢查，確保LMU在運輸的過程中結構沒有損壞，檢查保護頂部的防雨帆布有無破損。

（2）測量導管架標高、水平度和跨距，以及切割點位置。在LMU安裝之前對導管架的標高、水平度和跨距進行核實，是否與導管架安裝后測量的數據相符，又或者相較設計要求有超差的情況。

（3）切割樁頭。為了方便組塊的調平，導管架在安裝完成后，與LMU連接的鋼樁會有一定余量，在確定切割點位置后對其進行切割。

（4）測量樁頭切割后的標高。

（5）測量與老平臺的標高差。新平臺與老平臺相鄰，兩個平臺通過約60m的棧橋相連。謹慎起見，測量老平臺與新平臺切割點的標高差，確保后續棧橋能夠順利安裝。LMU組對并測量標高。確保直線度、坡口、間隙、縱縫滿足相關要求。

（6）LMU焊接，對其進行MT和UT探傷。按照WPS的要求，嚴格控制焊接過程，焊接完成后對其進行外觀檢驗。焊道冷卻后對其進行MT和UT探傷。

（7）測量LMU標高、水平度和跨距。在焊接完成后可以進行相關數據測量，若無需大規模返修即為最終測量數據。

4 LMU安裝中的注意事項

4.1 嚴格控制安裝精度

尺寸是LMU安裝的重點，因此要嚴格的控制安裝精度，在保證LMU安裝過程中每個步驟都嚴格按照程序要求進行的前提下，還需要在LMU安裝前對導管架樁腿和組塊上相應位置進行精確測量，在切割樁頭和組對后盡量對相關數據進行測量，并以此為基礎制定下一步施工計劃。

4.2 保證焊接質量

保證焊接質量不僅要著手于外觀檢驗和無損探傷，焊接前準備和焊接過程進行把控也同樣重要。焊絲要注意保溫防潮，焊前應檢查焊絲，確保焊絲的狀態。焊前坡口清理除銹，對母材兩側至少25mm的區域進行清理，保證焊接時不受雜質影響。焊前進行預熱，該項目中WPS要求預熱溫度達到最小110℃。焊接時注意防風，使用帆布等對來風方向進行遮擋。為保證焊接效率，多采用多人分段對稱施焊，每位焊工每層的布道順序和道數也應盡量一致[3]。

4.3 防止沙箱受潮

海上空氣潮濕且多風多雨，LMU安裝過程中應時刻注意保護頂部的防雨帆布，防止LMU沙箱內的沙子受潮，同時要時刻關注天氣情況，在惡劣天氣條件下提醒施工方加強對LMU的保護，以免影響組塊對接時的載荷傳遞和后續的放沙操作。

5 結語

本文介紹了LMU的結構和工作原理，以某項目LMU海上安裝為例，介紹LMU海上安裝流程，并對安裝中需要注意的問題提出了相應的建議。