SUPER M2自升式钻井平台上建模块建造技术

第33卷第3期2016年6月

江苏船舶

JIANGSU SHIP

Vol.33 No.3

Jun.2016

SUPER M2自升式钻井平台上建模块建造技术

王怀刚，鲍学荣

(南通振华重型装备制造有限公司，江苏南通222000)

摘要：由于相关舾装、内装对SUPER M2自升式钻井平台上建模块的尺寸精度要求严格，因而为防止结构变形，建造时可通过优化上建分段制作过程工艺、建造精度控制工艺、吊装工艺等，并借助有限元强度分析，合理布置吊装位置，加强精度管理，从而最终实现精益建造。

关键词：自升式钻井平台;上层建筑;平台工艺;加工精度

中图分类号：U674. 38 +1文献标志码:A

〇引言

SUPER M2自升式钻井平台上建模块主要功能平台工作 、休息。由于相关舾装、内装对上建的尺寸精度要求严格，同时其建造质量直影响整个平台的搭载效果，所以上建模块的建造精度要求高，防变形难度大。为 ，必须优化工艺建造 ，合理布置吊装位置，加强精度管理，从而最终实现精益建造。

1钻井平台主要量度及组成

SUPERM2自升式钻井平台总长59.74 m，型宽55.78 m，型深7.62 m，结构吃水4.8 m，粧腿总长125.28 m，，最 17.526 m，平台最大作 91.44 m，平台最大钻深9 144 m，载员10人。该钻井平台主要由主船体、粧腿、粧靴、抬升装置、上层建筑、克令吊、钻井 、 等组成，其外形如图1所示。

图1SUPER M2自升式钻井平台

收稿日期:2015-09-15

作者简介:王怀刚（185—），男，助理工程师，从事船舶与海洋工程 建造工艺 工作； （1990—），男，助理工程师，从事船舶与海洋工程建造工艺 工作。2上建分段制作过程工艺

2.1上建制作流程

上建结构 ，层段为建造技术，分段建造 重型

段中合拢。上建分段 工艺建造 可分为:首

、加工，其次T型材强力部

的制作，上 、的，最终 重型 。

制作 2 所 。

图2小组件制作

2.2上建制作过程管理

为 的T型 段 的平整度，防止 有 的现象，腹板、面板装配时上划线定位并放置于水平，腹板站立，双面平

角焊接，双面可同时施焊。

由于上建分段甲 壁 薄，加上分段整尺寸大，材料易变形，所以上建制作工艺从纵横壁、加工开始，必须严格控制 的尺寸精度以加工要求，加强制作过程控制管理，从而最终

甲板、纵横壁板的尺寸。具 为：

(1) 通过调整 平台的平整度，同时下料前

的精度测量十分必要。

(2) 切割时加放补偿量，确 的下料尺寸，拼板焊接过程中注意最终的累积误差。

(3) 考虑焊接收缩，严格控制焊接电流、电

焊接速度等热输入参数。

36江苏船舶第33卷

(4)；定位装配 、焊接前，测 拼

的外形主尺度，焊接结束后需要测量，对比前后收 缩量，加 整理。

2.3上建模块合拢工艺

段预装结束后，总段外围壁的定位基准 ：加强构 定位装置等均已完工，同时考虑移位、翻身吊装分段产生的变形程度，在每层前、后围壁下 缘高500 m m处作检验线。吊装前为直线，吊装后 测 挠度，并记录。上建装配偏差要求，四角水

平度±10 mm，定位高度0〜+6 mm，分段长度高度 ±4 mm，分段对正度幻/3(为板厚）。

3上建分段建造精度控制工艺

3.1分段精度过程分析

上建分段的精度 误差来源于分段建造、转

运吊装诸多工艺环节，各个环节的误差经过耦合、传 递和积累构成了最终上建分段的建造积累精度误 差，然后再进一步影响整个平台建造精度。船体分 段精度 偏差主要来源为：切割误差、部件

装配误差、焊接变形误差、划线误差、转运变形误差、测量误差、操作误差等。上建分段建造过程误差积 累图如图3所示。分段 切割 开始，实名制，严格工艺 要求，合理确定数控切割、加工 的

工作参数，并记录每个 的实际尺寸，尺

寸壁板、T型 、面板。

(2) 控制 、舱壁 的精度制造，出现尺

寸精度 时火工校正，严 的压现象

的，按照工艺 准。

(3) 保证横梁、肋骨的划线定位精度尺寸，壁划线前 的装。

(4) 按照测量模型严格测量尺寸数据，对每分段的合 开档尺寸进行测量对比，并做好记录

工作。

(5) 上下合拢分段合 处、每个舱的开口精

度控制 严格测 并 数 ，对比

上下合 数据，分析总结分段易变形 ，相应采

取校正、加强措施。

(6)站仪的测量优势，根据合拢精度要

求，研究并确定 精度控制点的位置和理：维

尺寸测 ，实现测量的偏差 入检验 ，这化了测 对测 的，低了

测 的技能要求，对 数据分析 了：

的数 。

1分段积累误差1

11111 |I I

1构件/分片积累误差1

冷弯加工误差11构件装配误差11焊接收缩误差11线加热变形误差1

1部件制作:积累误差1

I I I I I

_弯加工误差]|部件装配误箪1|焊接收缩误寒1:]线加热变形误園|划线误差

I零部件切剠误差I

图3上建分段建造过程误差积累

船体分段精度控制是一项系统性工作。国外有 的平台分段 搭载合拢比例已 90%以上，而国内吨位、平 、方形系数 的船舶

85%，因而 分段 •量合拢的比例，进而 现 装建造效益、降低企产 、缩短建造周期。建造比例，关键在于控制好船体分段的精度。目前阶段通 过加放焊 装配 、生产现场现配切割、火工校

正等 段来 船 分段精度 控制 准，易造 的工和 ，加 工时

，的吊车、焊机、工装、场地等资源，致使

制造 ，建造效 进 步 。

3.2上建精度过程控制

(1)提高上建分段制作过程质量控制，从上建4上建分段吊装工艺

4.1上建分段局部加强

强度分布及实际变形，合理 相应工艺 加强，防止和 上建分段变形。现 变形，可 正 工艺。在上建建造的全过程中，测 进行精度检查，对 、拼板、组件进行尺寸检测，发现 时 施。通过有限元分段强度分析，的重心位置 分段结构 ，预 现吊装过程中可现的变形。以807S段为例，当分段 60°时，其结构位移 4所。

图4上建分段局部变形有限元分析

为了防止和最大限度减小开口变形以及分段整 ，在开口位置

加强。