剖析海洋平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)的加工設(shè)計(jì)

張漫 豐軍華

博邁科海洋工程股份有限公司，中國(guó)·天津 300457

海洋平臺(tái)；平臺(tái)加工；加工設(shè)計(jì)；鋼結(jié)構(gòu)

1 引言

海洋石油作為中國(guó)的一項(xiàng)重要能源，隨著中國(guó)海洋事業(yè)的不斷發(fā)展以及擴(kuò)大，對(duì)海洋石油的需求、開(kāi)發(fā)以及運(yùn)用程度也日漸的加深。在此基礎(chǔ)之上，海洋石油平臺(tái)作為實(shí)施海洋石油開(kāi)采以及開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)重要媒介，不僅具有十分重要的地位，就其結(jié)構(gòu)方面而言，也不斷地面向?qū)I(yè)化以及大型化等方向前進(jìn)、發(fā)展，這在一定程度上也進(jìn)一步提高了對(duì)其平臺(tái)構(gòu)建的技術(shù)性要求。

2 海洋平臺(tái)的結(jié)構(gòu)以及工程的施工情況分析

中國(guó)建設(shè)海洋平臺(tái)主要是為了實(shí)施海洋資源的探索、施工、開(kāi)采以及利用等，海洋平臺(tái)屬于實(shí)施這些活動(dòng)的根本。一般來(lái)講，海洋平臺(tái)主要包含兩種不同的形式，即固定式和懸浮式。其中，固定式包含按照海底的硬土層以及建筑物平臺(tái)自身的重量之間的相互連接形成固定式的平臺(tái)，利用鋼筋混凝土把海洋平臺(tái)在海洋底層的硬土層當(dāng)中進(jìn)行固定的海洋平臺(tái)，利用鋼架的搭建可以在鋼架的周圍使用錨來(lái)進(jìn)行固定，這樣也可以形成海洋固定平臺(tái)。而懸浮式平臺(tái)則主要按照是否可以進(jìn)行移動(dòng)分為非可移動(dòng)式樣以及可移動(dòng)式樣的平臺(tái)[1]。一般來(lái)講，關(guān)于懸浮式的可移動(dòng)平臺(tái)可以實(shí)施石油天然氣等海底資源的利用以及開(kāi)發(fā)，包含半潛伏以及浮筒式樣等形式。不遷移式平臺(tái)一般處于海岸比較近的地點(diǎn)，與此同時(shí)，在海岸狀況比較好的海域當(dāng)中也可以見(jiàn)到。海洋鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)屬于中國(guó)比較先進(jìn)的一種平臺(tái)，可以在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)海上資源勘探以及資源的運(yùn)輸，這樣就可以使得海上資源的獲取更加的便捷化，保障其具備安全性以及高效率，實(shí)現(xiàn)開(kāi)采、勘測(cè)、運(yùn)輸以及采集等全方位的施工。除此之外，在施工當(dāng)中，一定要重視安裝節(jié)點(diǎn)的施工以及設(shè)計(jì)，這樣可以保障支架具備更好的穩(wěn)定性能。在施工的過(guò)程中，一定要重視受力情況，這樣可以防止由于節(jié)點(diǎn)的損壞而造成整個(gè)平臺(tái)的穩(wěn)定性受損。海洋鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)的建設(shè)需要在比較復(fù)雜化的海洋環(huán)境中建設(shè)，因此在建設(shè)以及設(shè)計(jì)中，一定要對(duì)平臺(tái)的質(zhì)量、安裝以及體積等成本以及消耗進(jìn)行綜合性的考慮。與此同時(shí)，關(guān)于一些不需要進(jìn)行稱重的結(jié)構(gòu)，可以使用鋁結(jié)構(gòu)進(jìn)行完成，這樣就會(huì)使得整個(gè)平臺(tái)的荷載率降低，海洋鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)將會(huì)具備更好的穩(wěn)定性。

3 鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及加工分析

3.1 關(guān)于設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容

在設(shè)計(jì)海上平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)的建設(shè)當(dāng)中，設(shè)計(jì)是非常重要的，其質(zhì)量以及水平與工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量、安全、成本以及進(jìn)度等有非常密切的關(guān)系。通常情況下，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，加工設(shè)計(jì)(包含結(jié)構(gòu)以及流程設(shè)計(jì)、管道配置以及防腐處理等)是非常重要的，詳細(xì)化的設(shè)計(jì)以及技術(shù)規(guī)范也是非常重要的，按照結(jié)構(gòu)以及形式的不同，準(zhǔn)備相應(yīng)的文件。在這個(gè)時(shí)期，關(guān)于結(jié)構(gòu)的工藝設(shè)計(jì)，圖紙?zhí)幚碓O(shè)計(jì)是非常重要的，只有合理化的工藝方案以及建筑材料等，才可以為工程項(xiàng)目提供比較重要的參考。由于鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中包含非常多的工藝以及方法，相應(yīng)的程序也比較復(fù)雜，在很大程度上會(huì)對(duì)施工效率造成一定的影響。因此，技術(shù)人員在設(shè)計(jì)之前一定要重視項(xiàng)目的實(shí)際情況，詳細(xì)的設(shè)計(jì)施工方案，只有這樣才可以保障項(xiàng)目的順利進(jìn)行[2]。

3.2 關(guān)于模塊化的設(shè)計(jì)

關(guān)于模塊化的設(shè)計(jì)，一定要重視設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝以及集裝等順利的完成，保障功能特征以及裝配工藝之間相協(xié)調(diào)，具體來(lái)講，可以把海洋平臺(tái)的模塊分為住宿、公共生活以及其他等。住宿模塊一般要設(shè)置在海洋平臺(tái)的四層以上，會(huì)涉及到一些獨(dú)立的設(shè)計(jì)、安裝以及生產(chǎn)等，需要為員工提供一些相對(duì)比較獨(dú)立的空間，要保護(hù)員工的隱私權(quán)。在整個(gè)的海洋鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)當(dāng)中，前三層主要涉及到應(yīng)急救援、應(yīng)急醫(yī)療、工作室以及會(huì)議室等，這些基礎(chǔ)設(shè)施便屬于海洋鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)當(dāng)中非常重要的組成部分，與此同時(shí)，在海洋鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)的其他一些模塊當(dāng)中也屬于基礎(chǔ)性的部分。公共生活模塊需要在車間實(shí)施加工焊接，之后需要運(yùn)輸?shù)狡脚_(tái)墻板上實(shí)施整體性的安裝，這樣可以保障模塊具備較好的焊接效果，關(guān)于主模塊的安裝需要把主框架當(dāng)作基礎(chǔ)，之后再按照底板以及墻板的順序?qū)嵤┌惭b，最終在墻板上安裝其他的一些底板，這樣非常的便于固定其他的一些模塊。其他的模塊主要包含：救援艇、樓梯間以及停機(jī)坪等，這些模塊設(shè)置在住宿模塊的上面，這樣救援就會(huì)具備良好的通暢性，可以實(shí)行吊裝的方式來(lái)完成安裝，一定要保障安全性。救援艇一般會(huì)分布在平臺(tái)的周圍，這樣可以使得救援艇隨時(shí)隨地的脫離平臺(tái)去完成航行任務(wù)。救援基礎(chǔ)設(shè)施可以很好地保障工作人員的安全性，使得救援模塊的穩(wěn)定性得到提高。

3.3 公差調(diào)整的具體方法

可以按照基準(zhǔn)點(diǎn)完成公差控制點(diǎn)公差的計(jì)算，從而確定分片的最優(yōu)位置。如果公差和規(guī)范要求的位置不一致，那么可以這樣修正：第一，關(guān)于層間立柱的頂端中心點(diǎn)位置以及公差之間不相符，需要調(diào)整立柱的垂直度。立柱垂直度的偏差大致為3/1000，立柱中心點(diǎn)的公差大致為10mm。第二，關(guān)于甲板片軸線的定位公差，可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)口焊接間隙進(jìn)行調(diào)整。第三，關(guān)于成品型鋼定位公差，可以實(shí)施換梁或者換梁頭來(lái)完成調(diào)節(jié)。第四，關(guān)于主立柱以及接錯(cuò)皮公差，可以根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行調(diào)節(jié)[3]。

3.4 海洋石油平臺(tái)方面鋼結(jié)構(gòu)焊縫中的外觀檢驗(yàn)

石油平臺(tái)整體鋼結(jié)構(gòu)所實(shí)施的焊接工程得以完結(jié)之后，那么接下來(lái)的工作側(cè)重點(diǎn)就應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)換至焊縫方面的外觀檢測(cè)。這里所講的外觀檢測(cè)，其主要是指在對(duì)主體鋼結(jié)構(gòu)實(shí)施焊接工作的進(jìn)程之中，所實(shí)施的一項(xiàng)具有整體化性質(zhì)的質(zhì)量檢測(cè)以及檢查工作，進(jìn)而有利于實(shí)時(shí)的發(fā)現(xiàn)一些焊接細(xì)節(jié)當(dāng)中所具有的相對(duì)細(xì)微的問(wèn)題以及不足，并對(duì)其予以實(shí)時(shí)有效的調(diào)節(jié)、整改以及優(yōu)化，從而進(jìn)一步增強(qiáng)其整體鋼結(jié)構(gòu)方面的焊接質(zhì)量以及焊接品質(zhì)。在對(duì)其具體實(shí)施檢驗(yàn)以及檢測(cè)的進(jìn)程之中，對(duì)相應(yīng)的技術(shù)人員以及工作人員而言，首要的任務(wù)就是對(duì)鋼結(jié)構(gòu)焊縫方面的余高實(shí)施切實(shí)以及詳盡的測(cè)量。就其測(cè)量工具來(lái)講，主要是以焊縫檢測(cè)尺工具為主。一般狀況來(lái)講，其余高應(yīng)當(dāng)適度的掌控于3.2mm 之內(nèi)，不過(guò)對(duì)此方面需要予以注意的是：首先，不可令其高度低于母材；其次，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循焊接施工方面的設(shè)計(jì)圖紙來(lái)對(duì)其焊角所具有的真實(shí)性尺寸予以更加精準(zhǔn)、確切的測(cè)量以及核對(duì)，從而在一定程度上可以更為有效地避免角度偏差現(xiàn)象的產(chǎn)生，進(jìn)而有助于提升其施工方面的整體成效以及整體質(zhì)量；最后，還應(yīng)當(dāng)對(duì)實(shí)施整體打磨操作之后的焊接道方面實(shí)施全面以及細(xì)致的檢查。對(duì)此方面的檢查范疇主要包含：其焊道表面是否存有細(xì)小、微小的氣孔，是否留有焊接作業(yè)后所遺留的殘?jiān)?，其焊道表面是否產(chǎn)生細(xì)小裂紋等方面的問(wèn)題以及不足之處。一旦檢測(cè)出上述問(wèn)題，負(fù)責(zé)實(shí)施焊接工作的相關(guān)技術(shù)工作人員就應(yīng)當(dāng)對(duì)其存有的細(xì)節(jié)性問(wèn)題實(shí)施修整、優(yōu)化以及改進(jìn)，從而促使其完全符合焊接方面的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范以及既定需求等。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，海洋鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)的建設(shè)是非常重要的，穩(wěn)定性的平臺(tái)建設(shè)可以完成海洋資源的開(kāi)發(fā)以及利用進(jìn)程的推進(jìn)，這樣為后續(xù)的進(jìn)步以及發(fā)展提供較大的空間。在日后發(fā)展中還需要對(duì)海洋石油平臺(tái)加工設(shè)計(jì)工作給予更多關(guān)注，從多方面保證加工設(shè)計(jì)的合理性。