导管架建造-培训资料-39

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拉筋杆在节点部位采用加厚壁段时(或采用特种钢材),其从节点延伸的长 度包括焊脚在内,至少为拉筋杆直径且不小于610mm
导管架陆上建造
一般同心管节点采用工作点的偏离不超过D/4,以达到非搭接支杆间具有 51mm的最小间隙
当两根及以上管件相交,大直径管应作为连续构件.拉筋杆的装配顺序应由 壁厚/直径确定.壁厚最大的应作为直通构件,其他管件按照壁厚递减顺序; 如壁厚相同,则直径较大者作为直通杆件
导管架陆上建造
节点的布置基本原则:
节点的布置应避免支杆落在节点段的纵向焊缝上,即弦杆纵向焊缝不应 与节点相贯线相交,应使纵向焊缝错开至少305mm,以避免相互干扰
其他情况下,相邻管段纵缝应错开至少90o
若节点段采用加厚壁段,则加厚段(即节点段环焊缝)应超出撑杆边缘(包 括焊脚在内)至少D/4且不小于305mm
节点杆件坡口应做成斜面构造(没有根面的刀口状),坡口形式应如API2A 图11.1.3所示(坡口角度公差应为+5o),以使焊缝完全熔透,并且焊缝外轮廓 应与两侧母材平滑过渡
导管架陆上建造
疲劳节点: 要求节点相邻母材光滑熔透过渡,焊缝外型应使用覆盖层,外观成型呈
凹陷形.一般采用硬币滚动检查或使用专用工具,要求达到焊缝剖面相对 于焊缝处直径大于或等于拉筋杆壁厚的薄圆片的偏差不深于0.8mm.也可 以采用打磨方法,以达到外型要求,但其最终的打磨痕迹应垂直于焊缝 轴线。最终焊缝趾部应100%MPI检查,以确保无表面缺陷的存在。
尺寸 立片及空间组对,包括装配位置/水平度及各端点高程/与相邻构件间距/
对角线长度 管结构预制包括长度/周长/椭圆度/直线度/端部垂直度等 板梁结构预制检查内容包括长度/板梁深度/直线度/腹板、面板中心线
偏离/翼板的扭曲和倾斜等
导管架陆上建造
2.结构工程
导管架建造-立片安装
尺寸控制按照API RP 2A,要求任意平面或立面两对角线误 差不超过19mm;任意平面对边的误差不超过13mm;各桩 腿间距最大允许误差为±10mm,导管架导管顶端的标高误 差为±6mm,但任意两导管顶端相对误差要小于6mm,导 管架加厚段的误差为0 ~ +25mm,平面内井口导向 (conductor guide)圆心离开理论中心误差要小于等于 6mm。
坡口.过焊孔等符合要求
迂不等厚度.宽度的连接,其过渡区域的削斜处理是否恰当
结构杆件安装定位准确
构件直线度满足要求,无扭曲变形等情况
接长构件拼接缝布置是否合理
构件对中.错皮情况检查
焊接接头坡口型式.坡口角度.根部间隙.钝边等,符合设计要求
焊口及周围清洁情况
定位焊满足要求,应由合格焊工采用认可的WPS施焊
每一熔炉的第一个和最后一个样品,应通过光谱方法进行化学成分分析。保证各个元素重量 的百分比。
电化学试验 破坏性试验
每10个阳极应取一个按照DNV RP B401进行电化学试验,结果应满足:
单位质量的电容量
>=2500A.hr/kg (average)
开路电位
<=-1.10V (Ag/AgCl)
闭路电位
检验项目
要求
检查结构是否 检查其型材、厚度是否与图纸相符合。注意相邻纵焊缝应错 与图纸一致 开90-180度。
尺寸检查
长度公差小于±38.1mm 椭圆度检查:1)当壁厚不大于50.8mm时,在管的长度范围 内,在同一个圆周上所丈量出来的最大外径和最小外径的差 值,不得大过名义直径的1%,但不得超过6.4mm。2)当管外 径大于50.8mm时,椭圆率不得大过管壁的1/8。3)当管径大 过1.22m时,只要周长公差在6.4mm内,椭圆度允许在12.7mm 之内。4)外径的周长误差必须控制在名义周长的±1%之内 ,但不得超过12.7mm。 直线度检查:在任意3m范围内,的最大允许直线度偏差为 3mm。在任何12m范围内的直线度最大允许不得超过10mm。 12m以上,最大直线度为12mm。 大小口卷制的技术要求:1、大小口椭圆度不大于6mm。2、 大小口外皮周长公差为±10mm。3、端部垂直度不大于6mm, 纵缝对接错边不大于2mm。
导管架陆上建造
2.结构工程
导管架建造-管节点问题
导管架建造的技术重点和难点就是管节点。管节点重要性在 于:1、管节点结构受到的应力比其他部分大得多,大约为 其他位置十几倍。2、管节点焊缝集中,构件间受力传递都 通过管节点。3、受力容易在主杆件(main member)发生 层状撕裂 (lamellar tearing) 。
加厚段端部 与支杆最近 距离要大于 D/4。
加厚段桩腿直径D
导管架陆上建造
2.结构工程
导管架建造-总装
导管架的建造方案可分为卧式和立式两种。对于深水导管架, 由于受到吊车起吊高度和施工难度高等原因,只能采用卧式 建造。对于浅水导管架,两种方案都可以。
总装完成后,应该对整个平台的外观尺寸进行测量,包括各 层水平井口片隔水套管导管的同心度,导管架顶部和底部各 桩腿的距离,每个桩腿的倾斜度,各层水平片的水平度。
导管架建造和安装检验
蓬莱巨涛海洋工程重工有限公司
韩昭伟 2008年11月25日
导管架陆上建造
导管架建造涉及的专业比较少,主要是防腐工程、结构工程和焊接工 程。下面就这三个工程内容进行讨论。
1.防腐工程
油漆
由于导管架大部分结构都是水下结构,油漆的范围 比较少。飞溅区由于经常受到波浪冲击,海冰影响, 潮差变化,而且接近大气,容易受到氧化腐蚀,所以 在整个平台中,飞溅区防腐非常重要的。对油漆厚度 要求高。对于北方的平台,抗冰区除了受到飞溅区的 环境外,还要抗击海冰的冲击,故要求更高,涂层厚 度也最厚。 喷砂主要是控制清洁度和粗糙度。油漆要进行厚度测 量,附着力试验,电火花试验 。
导管架拖拉上驳船
导管架陆上建造
3.材料和焊接
导管架采用的钢材
建造导管架的钢材分为以下几种,重要管节点、吊耳等最 重要结构,一般采用中等强度Z向钢(即低合金钢:抗拉强 度为360Mpa,碳当量为0.45%以下,冲击功E类钢为-40度 条件下不小于34J,D类钢为-20度条件下不小于34J),比 如E36-Z35(用于北方平台),D36-Z35(用于南方平台); 板厚小于50mm的其他结构,用D36钢,但北方大气温度可 能低于-20度,故飞溅区和大气区采用E36钢;普通附属结构, 比 如 井 口 ( conductor guide ) 、 防 沉 板 采 用 碳 素 钢 , 如 Q235或20#钢。
<=-1.05V (Ag/AgCl)
每一批至少取一个进行破坏性试验,在每个阳极上切3个截面,观察切口表面,总体上不能有 可见气孔和夹渣。
导管架陆上建造
2.结构工程
渤海导管架特点
渤海冬天寒冷,有浮冰,导管必须考虑冰载荷和低 温冲击韧性。渤海水浅,水深一般30多米,导管结构 比较简单。
典型渤海导管架
导管架陆上建造
3.材料和焊接
焊接工艺问题
平 台 建 造 的 结 构 焊 接 标 准 基 本 都 采 用 AWS D1.1。在开始焊接之前,必须熟悉加工设计图, 了解整个结构有多少焊接类型,多少形式坡口, 多少板厚,多少焊接位置。
导管架陆上建造
3.材料和焊接
焊工资质
各种焊接方式的焊工都具有相应的资质,焊工资质都 有效,即就近6个月内从事相应的焊接。如果有些焊工没 有某种焊接工艺的证书或者原证书失效,就必须进行考 试,即按照规定的焊接工艺用试验板材或管材进行焊接 操作测试,完成后焊缝能通过外观检查和无损检测即可。
节点部位尤其是密集焊缝节点.管节点处结构及焊缝布置是否合理,且符合设计要求
引熄弧板设置符合要求
焊前组对尺寸检查(包括长.宽.对角线.水平度等,参见尺寸检查要求)
尺寸检查: 导管架陆上建造
预制场地垫墩水平度检查 构件划线尺寸抽查 选定测量基准点,检查水平片各长.宽.对角线尺寸及水平度等 水平片焊后检查,包括水平度\梁格局部不平度\水平片各长.宽.对角线
导管架陆上建造
2.结构工程
导管架建造-卷管和接长
在导管架建造中,开始都进行卷管和接管,卷管 和接管也是导管架建造的重要部分。卷管尺寸检 查主要参考API RP 2B标准。
导管架陆上建造
检验内容:
材料确认 划线.切割下料检验 卷管机轧辊表面状况检查确认 各种检测设备的确认 如须压头,确认压头长度 定位焊道检查 结构表面检查 引弧板设置 尺寸检查 坡口检查 焊道标识 相邻管段纵缝布置检查 焊缝外观及NDT检查
飞溅区及以上结 构采用E级钢, 因为最低环境温 度超过-20度
典型渤海导管 架结构分析
抗冰区没有斜 拉筋,对抗击 冰载荷比较理 想。
水线
管节点用 E36-Z35材料, 具有良好抗 层状撕裂性 能。
水下结构用 D级钢,因 为最低温度 一 般 在 -2 度 左右。
导管架陆上建造
2.结构工程
南海和东海导管架特点
立式建造的导管架 旅大4-2 WHPB
卧式建造方案 陆丰13-2导管架
导管架陆上建造
2.结构工程
装船和固定
建造完成的导管架用驳船的绞车通过滑道拖拉到驳船,在拖 拉过程中,驳船要根据潮水情况以及导管架在移动过程重量 和重心对驳船的影响调整压载水,使驳船滑道在任何时候都 能够与码头滑道水平对中。在整个拖拉过程,导管架重心从 岸上转移到驳船上时最关键。 轻型的导管架可以用浮吊直接吊装上驳船。 装船后导管架应按照批准的图纸焊接固定在驳船上。
阳极的质量标准见下表:
重量误差 尺寸误差 外观检验
化学成分分 析
每个阳极的毛重或净重误差应该在理论重量的±2%之内。 所有阳极的总重量误差应该在理论重量的0-2%。
尺寸误差:长度误差:±25mm,宽度误差:±5%设计宽度,高度误差:±10%设计误差。
表面夹层深度不能超过10mm。 表面缺陷不能通过敲打或填充等方法进行修正。 阳极表面不能有大的夹渣,细小夹杂不能超过表面积的1%。 阳极表面不能有纵向裂纹,对于横向裂纹,其宽度不能超过5mm。连续裂纹不能通过两个表 面。裂纹深度不能超过表面到铁芯距离的50%。 收缩形成的坑,长宽不能超过13mm,宽度不能超过6mm。 阳极表面的边角,细小氧化物应打磨掉。
导管架陆上建造
现场检验---组对及尺寸检查
结构件的组对检验及尺寸检查是现 场检验的重点。
组对检验:
导管架陆上建造
抽查划线尺寸
杆件标识转移
检查节点构件.管节点 区域相贯线(马鞍线)的位置.尺寸及与相交构件焊缝布置位置.
检查构件切割表面有无可见的母材缺陷
切割是否对母 材造成伤害
检查构件有无弯曲.变形等缺陷,如工字梁的扭曲.局部变形等
导管架陆上建造
1.防腐工程
牺牲阳极
阳极设计和制造标准一般参考DNV RP B401“Cathodic Protection Design”和GB4948-85“Sacrificial Anode of AlZn-In System Alloy”。 铁芯应表面喷砂至近白级,浇注前铁芯应该预热到150200℃,铁芯应位于阳极几何中心。 铝锭熔融后加热到750-800℃后,保持温度,盛入容器,加 入Zn,In,Cd等金属,搅拌使合金均匀分布。 每一个阳极应打上钢印,包括:炉号,毛重,厂家名称,制 造日期,标识号。
南海和东海海冬天温度较高,导管不必考虑冰载荷, 对低温韧性要求比较低。除北部湾外,南海和东海, 水深一般为70-120米,导管结构比较复杂。
典型深水导管架
导管架陆上建造
2.结构工程 导管架建造-材料检验和追踪
在导管架建造下料时,须进行材料检验和材料追踪 检验。材料检验是检验材料有没有缺陷,材料的等 级、尺寸、钢号和炉号否与证书相符合,材料堆放 是否合理。材料追踪是检验下料时材料的标识是否 进行正确转移,一个合格的杆件应该是用钢印打上 平台名称,材料的杆件号,材质等级,炉号和批号。
100 100
环缝与拉筋 焊缝应至少 有 100mm 的 距离
75 75
环缝尽0mm处不能有 直焊缝。
100mm
马鞍口至少 50mm
视图
75
拉筋与直 焊缝距离 至少 75mm
节点所有支 杆尽可能在 桩腿中心线 上相交成一 点,以利于 应力传递, 否则偏移不 要 大 于 ±D/4 或 305mm , 取大者。
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