剖析海洋平臺鋼結構的加工設計

王彬

海洋石油工程股份有限公司特種設備分公司 廣東惠州 516081

1 海洋平臺鋼結構加工設計的內容以及如今的現(xiàn)狀

1.1 海洋平臺鋼結構加工設計的主要內容

（1）繪制施工所需要的現(xiàn)場施工設計圖紙、施工工藝方案、所需要材料及相關的文件。在這個工作的進行過程中，對繪制施工所需的現(xiàn)場設計圖紙的要求是很嚴格的，需要依靠規(guī)則繪制的結構施工設計圖進行，除此之外，在海洋平臺加工設計圖紙的進行中還要想到很多因素，比如施工設計圖紙應用的現(xiàn)場，在設計圖紙的過程中，如果發(fā)現(xiàn)圖紙和施工現(xiàn)場不同之處，需要及時根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境調整處理設計圖紙，確保設計圖紙能夠完美應用到海洋平臺鋼結構加工設計的現(xiàn)場。除此之外，在設計圖紙的過程中，一定要注意到對底鋼結構處理的細節(jié)之處，促進設計圖紙施工任務的進行[1]。

（2）組塊建筑程序。海洋平臺鋼結構的加工處理，一定要注意到這個重要的工作 - 組塊建筑程序，組建建筑程序能從原料和結果、拼接等幾個過程中對海洋平臺鋼結構處理計劃做一個清晰的說明，可以參考海洋平臺鋼結構加工設計的重要文件說明。組塊（程序）考察文件與施工工藝的考察文件之間有相同之處，也都可證實海洋平臺鋼結構加工設計是否具有現(xiàn)實的可操作性意義。

（3）總體建造方案。海洋平臺鋼結構加工設計需要有一個總體建造方案，這個方案可以對組建過程做一個詳細且精妙的計劃。在總體建造計劃的內容上來說，總共有七個方面，依次是規(guī)范書、施工技術要求及流程等。在作用上來說，總體建造方案能對海洋平臺鋼結構加工設計的操作環(huán)節(jié)和要素作一個清晰明了的說明。

1.2 海洋平臺鋼結構加工設計的圖紙類型

（1）總裝配圖。總裝配圖是為了對海洋平臺鋼結構加工設計的整體進行過程有一個說明。在現(xiàn)場設計進行的計劃中，操作者需要拿著總圖對海洋平臺鋼結構加工設計的過程與方案取得一定的熟悉，這樣才能在任務進行的過程中保證海洋平臺的規(guī)整。另外，設計工作人員可通過總圖 - 調整其他個別圖等方法，還可對海洋平臺鋼結構加工設計的穩(wěn)定進行合理的調控。

（2）零件圖。這個圖的主要作用是為了證明海洋平臺鋼結構中零件的內構、形式等。這個圖可對海洋平臺鋼結構中使用到的東西進行調整以及表述，這能確保在大體上對海洋平臺鋼結構加工設計的重要過程監(jiān)控[2]。

（3）構件圖。構件圖是需要在上圖中進行解釋以及補充。從內容上來說，這個圖主要是單一部分件組成的步驟。如果為了讓它組成的進行過程有對比，此圖必須要對單一件組成的過程中所有需要用的東西進行仔細認真的說明，說明的東西主要有用到的號、所需的數(shù)量等等。還有很重要的一點需要注意，構件圖中所說的型號要和其他圖紙保持一致。

（4）單件圖。此圖是在海洋平臺構架上進行的補充以及說明。通過不同之處，此圖依舊可以分為兩塊（兩部分），依次是單圖和組合梁單圖。在組合單圖的內容中，主要是對各板之間的詳細形狀、數(shù)量等進行表達說明。

（5）裝配圖。此圖實際上算是一種依據(jù)的方法，在海洋平臺鋼結構加工設計中，對鋼結構的安裝以及建造都需要憑借裝置圖來逐步推進。為了讓這張圖在很大程度上發(fā)揮最好的作用，此圖必須要根據(jù)各零件的組接過程進行詳細的說明，并且參照其他圖紙進行合適的標記號。

2 加工設計的落實

加工設計落實先要有整體方案，也就是對于海平鋼結構的加設來說，主要就是針對于甲板片的進行過程，然后運用反法等。在甲板片的進行過程中，必須得滿足相應的硬性要求，首先就是立柱中心線的公差不能多于10（mm），對角線也是不能超過這一數(shù)據(jù)-19mm，點位置的差不超過25，水平拉筋標高不超過12mm；二是節(jié)點區(qū)域內的隔板和筋板位置必須正確，檢查不超過板厚的1/10（若這個值超過3mm，則取3mm），節(jié)點外的筋板位置偏差不能超過1/6 板厚（超過6mm 取6mm）。在吊裝施工的過程中，一定要嚴格把守好質量和安全關，因此要嚴格要求施工的操作現(xiàn)場，第一點就是在作業(yè)前，對操作空間把握好，清理妨礙施工的所有東西，行車道不能跨越危險的地方，也是為了避免發(fā)生意外事故[3]。

3 海洋平臺鋼結構焊接

3.1 焊接過程控制

構建安全舒適的焊接環(huán)境，做到防風、防雨、防雪、防潮，密閉空間做到通風透氣，光照充足。嚴格執(zhí)行焊工資質準入制度，對于容易出現(xiàn)橫向裂紋的焊接位置，選用相關經(jīng)驗豐富的焊工進行焊接。在組對環(huán)節(jié)，要調整合適的坡口角度和坡口間隙。焊前嚴格清理焊縫表面污漬，如油污、水漬、鐵銹等，如果有氣刨作業(yè)，應將表面碳化物處理干凈。嚴格控制CO2 氣體的含水量以及氣刨的壓縮空氣含水量。嚴格執(zhí)行焊接工藝，焊前做好預熱工作，焊接過程中嚴格控制電流、電壓、焊接速度等要素，焊后要做好保溫緩冷消氫工作（一般使用保溫棉、電加熱毯）。定期保養(yǎng)焊機、焊槍，定期校驗焊機電流表和電壓表。

3.2 消除應力

優(yōu)化設計形式，盡量減少閉環(huán)結構，釋放應力，例如將環(huán)板結構由整體分割成兩個拼接體，雖然增加了焊縫，但是卻能有效釋放應力。調整焊接順序，分散應力，避免應力集中積累，單一方向順序焊接極容易產(chǎn)生較大的應力集中，從而產(chǎn)生橫向裂紋。將焊縫均勻分布，先將四個焊接點按照對稱原則進行小段焊接，再將分開的四個區(qū)域按照對稱原則分別焊接，則能控制應力均勻分布，避免了應力集中，從而大大降低了橫向裂紋的產(chǎn)生概率。

4 結語

在鋼結構的加工設計中，我們需要注意兩個方面，第一個是一定要重視起來加工設計的質量，再就是要注意到加工設計的效率。在操作的時候，一定要認識到海洋平臺鋼結構進行中的不足，從而制定科學合理的措施改正，確保海洋平臺鋼結構加工設計能夠有效的開展。