一種配合射釘使用的電纜托盤固定系統(tǒng)在FPSO 建造中的應(yīng)用研究

寧會(huì)朋 熊慶 劉思 袁家銀 孫偉俊

摘要：在海工FPSO建造過程中，托盤的固定一直以來(lái)采用的都是將支架焊接到結(jié)構(gòu)上，再將托盤固定到支架上，這就需要經(jīng)過打磨、焊接等工序。如果涉及到現(xiàn)場(chǎng)的支架修改工作，還會(huì)破壞油漆，再修改后還要增加補(bǔ)漆的工作，工序的復(fù)雜和人工時(shí)的大量消耗，本文提出一種新型的配合射釘使用的托盤固定系統(tǒng)，對(duì)比傳統(tǒng)的支架固定方式，此新型固定系統(tǒng)在工序上、材料成本和人工時(shí)等方面具有更大的優(yōu)勢(shì)。

Abstract： During the construction of Offshore FPSO， the fixing of the pallet has always been to weld the bracket to the structure， and then fix the pallet to the bracket， which requires grinding， welding and other processes. If it involves the modification work of the bracket on site， it will also damage the paint， and the repair work will be increased after the modification. The process is complicated and a lot of labor is consumed. Compared with the traditional bracket fixing method， this paper proposes a new type of tray fixing system used with nail shooting， which has greater advantages in terms of process， material cost and labor time.

關(guān)鍵詞：射釘;托盤;焊接

Key words： nail shooting;tray;welding

中圖分類號(hào)：TG457.1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-4311（2020）15-0130-03

0 ?引言

按照目前海工行業(yè)的末端通路現(xiàn)有做法：使用馬腳（一種用熱浸鋅扁鋼彎制而成的固定綁扎電纜的焊接固定件）;用電纜托盤作為末端通路，使用大量的焊接碳鋼支架固定托盤。

但是以上兩種做法效果都不理想：馬腳由于缺乏對(duì)電纜的保護(hù)且容易被腐蝕，整個(gè)行業(yè)對(duì)其認(rèn)可度也越來(lái)越低。使用焊接碳鋼支架固定電纜托盤會(huì)產(chǎn)生各種焊接支架形式，使用大量鋼材，產(chǎn)生大量的現(xiàn)場(chǎng)焊接，破壞防腐，施工效率低。傳統(tǒng)電纜分支通路安裝方法馬腳，缺乏對(duì)電纜的保護(hù)，國(guó)內(nèi)外業(yè)主認(rèn)可度越來(lái)越低。托盤或托架已成為趨勢(shì)，因此需要提出一種新型的電纜固定系統(tǒng)。

1 ?固定系統(tǒng)簡(jiǎn)介

本文的主要目的在于克服以上技術(shù)缺點(diǎn)，提供一種配合射釘使用的托盤固定系統(tǒng)，使其具備施工簡(jiǎn)便、費(fèi)用較低、安裝美觀等特點(diǎn)。托盤固定系統(tǒng)主材包括：帶沖孔的不銹鋼板和圓形加長(zhǎng)內(nèi)螺紋螺母（螺母一端氬弧焊焊接在沖孔不銹鋼板上，另一端利用螺紋固定在射釘上）。其特點(diǎn)為在滿足托盤強(qiáng)度的情況下，通過射釘非常方便地固定在鋼結(jié)構(gòu)上，且很方便的與托盤連接。整個(gè)過程簡(jiǎn)便，規(guī)范，不產(chǎn)生焊接造成的防腐破壞。

圖中編號(hào)說(shuō)明：1.射釘、2.圓形加長(zhǎng)內(nèi)螺紋螺母、3.帶沖孔的不銹鋼板、4.本實(shí)用新型固定配件、5.U型螺栓、6.托盤、7.結(jié)構(gòu)立柱、8.H型鋼、9.電纜、10.甲板面（鋼板厚度≥8mm）。

射釘非常方便地固定在鋼結(jié)構(gòu)上。如圖1-圖3為本固定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，長(zhǎng)螺母連接沖孔不銹鋼板與射釘，長(zhǎng)螺母內(nèi)螺紋完全可以與射釘螺紋匹配。

在滿足強(qiáng)度的情況下，通過U型螺栓將托盤固定在上面。圖4-圖6分別表示托盤固定系統(tǒng)在立柱、H型鋼和甲板面上的具體安裝情況。

2 ?具體實(shí)施方式

①依照固定托盤的U型螺栓規(guī)格，將預(yù)制好的鋼板進(jìn)行沖孔，如圖2;②將圓形加長(zhǎng)內(nèi)螺紋螺母一端氬弧焊焊接在沖孔不銹鋼板上，另一端利用螺紋固定在射釘?shù)耐饴菁y上，如圖1;③確定固定配件生根位置后（射釘間距建議1500mm），將射釘按照射釘廠家施工規(guī)范打入生根位置;④通過U型螺栓將托盤固定在配件上，完成托盤的安裝和固定，如圖4-圖6。

以上所述是固定系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)施工流程，但在實(shí)際操作過程中，還需要注意以下幾項(xiàng)：

①固定射釘鋼釘前，確?？字袩o(wú)液體和鐵屑;②保證射釘槍垂直于基材表面;③緊固扭矩Trec<=8Nm;④基材的最小寬度8mm（射釘系統(tǒng)應(yīng)用于8mm或者更厚的基材。如果基材過薄會(huì)導(dǎo)致鉆透基材，破壞基材背面的涂層）;⑤使用配套工具鉆孔時(shí)，按鈕要按到底，保證鉆孔速度達(dá)到3500rpm，從而延長(zhǎng)鉆頭壽命，新使用者可以借助中心定位裝置定位。

3 ?成本分析

本文將傳統(tǒng)的焊接支架形式和射釘固定系統(tǒng)進(jìn)行成本對(duì)比，從材料、人工時(shí)和人工成本三個(gè)方面對(duì)比兩者固定形式的優(yōu)缺點(diǎn)。以下對(duì)比將支架生根焊點(diǎn)定為400個(gè)。

3.1 材料

成本消耗包含：耗電、焊材和油漆，如下：

耗電：一處生根點(diǎn)用時(shí)約50秒，用電規(guī)格為180A*23U，用電大約為1元/千瓦時(shí)（按當(dāng)?shù)毓I(yè)用電計(jì)），400個(gè)生恨焊接點(diǎn)用電約500元。

焊材：使用普通的氬弧焊絲，生根焊點(diǎn)400個(gè)。每根焊絲可焊接30-40焊點(diǎn)。按當(dāng)前市價(jià)合算焊材成本約1900元。

補(bǔ)漆：按每處生根焊接點(diǎn)破壞面積約5平方厘米和三遍補(bǔ)漆計(jì)算，需補(bǔ)漆點(diǎn)有400處，結(jié)合市價(jià)油漆成本可知補(bǔ)漆成本約7000元。

綜上所述，采用焊接方式的材料成本約9400元;采用緊固件方式的成本約14000元（每套緊固件約35元）。

3.2 人工時(shí)成本

3.2.1 焊接人工時(shí)

焊前處理：每處焊點(diǎn)需約1分鐘，400個(gè)焊接耗時(shí)近7小時(shí)。焊接耗時(shí)：一處焊接點(diǎn)耗時(shí)約3分鐘，總計(jì)約20小時(shí)。焊后打磨：一處焊接點(diǎn)耗時(shí)約2分鐘，總計(jì)約14小時(shí)。

以此類推，補(bǔ)漆前打磨處理總耗時(shí)約7小時(shí)，補(bǔ)漆干燥時(shí)間約80個(gè)小時(shí)。接地線安裝耗時(shí)約3小時(shí)。此項(xiàng)總耗時(shí)131個(gè)小時(shí)。

3.2.2 采用固定件人工時(shí)

每處固定點(diǎn)用時(shí)約1分鐘，工序包括鉆孔、射釘，總用時(shí)大約6.6小時(shí)。

兩者對(duì)比采用托盤固定系統(tǒng)工時(shí)較焊接形式節(jié)省124.4小時(shí)。

3.3 人工成本

按照上述核算，每個(gè)工人每天工作8小時(shí)，需要至少兩個(gè)電工，一個(gè)焊工，一個(gè)油漆工完成生根點(diǎn)焊接固定需要約5個(gè)工作日;按每個(gè)工人每天400元計(jì)，完成所有焊接點(diǎn)固定需8000元。而采用射釘托盤固定系統(tǒng)一個(gè)工作日就可以完成，人工成本最多為400元。

通過以上三個(gè)方面的對(duì)比發(fā)現(xiàn)：采用射釘固定系統(tǒng)比傳統(tǒng)的支架焊接形式在材料成本上略高，但在人工時(shí)和人工成本上都大大降低，操作更為方便，工序更加簡(jiǎn)單，大大提高了工作效率同時(shí)在總體上也降低了施工成本。

4 ?結(jié)語(yǔ)

海工FPSO建造電儀專業(yè)施工工期緊張，支架類施工是主要的施工難點(diǎn)之一，本文提出的托盤固定系統(tǒng)大大地提高了施工效率和工程質(zhì)量，施工成本也大大降低，是未來(lái)海工建造可廣泛采取的支架固定系統(tǒng)。

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[4]寧會(huì)朋.配合射釘使用的穿線管固定裝置：中國(guó)，201820807645.X[P].2019.

作者簡(jiǎn)介：寧會(huì)朋（1986-），男，黑龍江樺南人，電儀工程師，碩士，主要從事海洋平臺(tái)設(shè)計(jì)及研究工作。