浅谈固定平台施工技术

侯永强

【摘 要】随着海上油气资源开发的不断发展，海上平台的设计也向着一体化方向发展，结构越来越复杂，重量越来越大，对施工要求也越来越高。本文主要讨论以2011年我们承建了CB1G采修一体化平台上部组块工程为例，讨论固定平台施工措施及施工经验。

【关键词】焊接；装配

0.概述

随着海上油气资源开发的不断发展，海上平台的设计也向着一体化方向发展，结构也越来越复杂，重量也越来越大。

CB1G采修一体化平台是一座配有修井模块的固定式采修一体化平台，平台由主体平台及A、B两个井口区平台组成，上部组块共分三层，顶层甲板、底层甲板及开排甲板。组块由四根立柱、甲板、梁格和斜撑组成，底层甲板上设置设备房一座，顶层甲板上设两层生活模块1座，顶层甲板上还设有应急发电机房1座，CO2气瓶间1座及空压机房1座，平台总重1071t。

1.平台陆地建造

根据本平台的特点，施工采用“陆地分层分片建造，整体组装”的施工方案。底层梁格分为3片，顶层梁格分为3片，开排甲板为1片，整体建造。

底层与顶层结构类似，如下图所示，先将两层甲板分片建造，建造完成后进行结构的组装。

2.平台装船程序

第一步：中大1号驳船压载，使驳船滑道面与陆地滑道面相平，牵引平台，滑移至码头前沿。

第二步：缓慢牵引平台，使平台前部承重支腿移到驳船承载结构上二分之一时，压载舱往外排水减载，使承载结构上浮，始终与滑道面水平。

第三步：继续牵引平台，不断调节压载，使驳船上浮，始终与滑道面水平，保持与码头面齐平。

第四步：继续牵引平台，当平台后部承重支腿滑移上船二分之一，停止牵引，驳船调载，直至滑靴底离开陆地滑道，继续牵引，直至达到预定位置，进行驳船的调平和平台与船的临时加固。

3.海上施工

●宇航28抛左后锚，行车至距导管架60m时停车，带缆于导管架（两条前进缆，两条交叉缆），就位完成后，胜利232绑拖中大一号达到工区，调整船身，拖驳船尾部，由东北方向缓慢靠近浮吊右舷。

●中大一号靠于宇航28右舷，调整浮箱位置使平台重心与浮吊吊机旋转中心位于同一直线上，施工人员分别将锁具挂至两个主钩，检查吊装条件，宇航28起吊。

●宇航28吊起平台后，吊机缓慢旋转，将平台旋转至浮吊正前方，胜利232绑拖中大一号返航。

●宇航28保持此吊装状态，通过绞缆、松锚缓慢前移，直至平台达到安装位置，调整吊机将平台坐于过渡段上，加固焊接，摘勾。

4.施工中的防变形措施

施焊前应根据焊件材质及厚度编制最优的焊接工艺，以指导焊工，此外根据影响焊接结构变形的主要因素制定相应的措施以减小焊接变形对构件产生的危害。主要包括以下几点措施：

4.1装配控制

由组对产生的变形原因主要有以下三种：建造构件装配顺序、错边、对口间隙过大 ，针对上述原因，制定措施如下：

●严格执行施工程序，安装时先安装主梁，后安装次梁，先安装大H型钢，后安装小H钢，并且整个平台均匀安装，不能集中于一处，以免造成偏重。

●指定技术好、经验丰富、责任心强的专人下料，要求在初次量好尺寸画线切割前，指派另外一人对所量尺寸进行校验，两次测量结果不超过2mm后方能进行画线切割下料，对口间隙严格控制在2-6.4mm之间。

●立柱外围的横梁组对时，为防止焊接后变形，要向下预留出变形量，预留量的具体数值根据横梁的实际大小、长短、节点状况而定，并且在点焊固定时用测量密切监控，防止预留量过大或过小。

●建造梁格时，在梁格中心主型钢底部放置一台50t液压缸，并调整液压缸的升起高度与梁格外侧支撑同一标高，防止型钢在焊接过程中，梁格整体向下变形。

●严格控制组对时的错边量，特殊和主要构件的错边量允许值为： a<0.15t，且应不大于2mm，如接缝为Х型坡口，a值应不大于3mm；次要构件：a<0.2t，且应不大于3mm，如接缝为Х型坡口，a值应不大于4mm，t为钢板厚度。

●根据以往施工平台的经验，对于立柱向外延伸的工字梁，焊接完毕后都有不同程度的翘曲，可采取反变形方法，在组对的时候，向变形相反的方向预留出变形量a。

4.2焊接控制

焊接所导致变形的主要原因有以下三种：焊前准备工作不仔细、焊接次序不当、焊接参数不正确，针对上述原因，制定措施如下：

●严格焊前检查制度，对组对不合格的焊口，如错边、间隙过大等、对没有清除氧化皮、油污等杂质、没有打磨的焊口坚决不焊，否则，后果自负。

●焊接时，应采用正确的焊接顺序，工字钢节点焊接，要先对称焊腹板纵逢，后焊翼缘横缝。

●平台焊接的顺序：先焊主梁，后焊次梁，再焊甲板，再焊甲板与梁格的接缝，甲板四周焊缝最后焊。

●长度大于0.5m 的焊缝，应采用分段退焊，或从中间向两端分段焊的方法进行施焊，不可集中一处焊接，防止过热变形。

●管节点的端部要开不带钝边的坡口，使整个结点的焊缝尽可能地完全焊透，并且焊縫表面应想向两侧母材平滑过渡。

4.3刚性固定法

刚性固定法减小变形很有效，可在容易发生变形的部位临时焊上一些支撑或拉杆，增加工件的刚性，也能有效的减少焊接的纵向变形。

4.4锤击焊缝法

锤击焊缝法，即用圆头小锤对焊缝敲击，可减少焊接变形和应力。因此对焊缝适当锻延，使其伸长来补偿这个缩短，就能减小变形和应力。锤击时用力要均匀，一般采用0.5Kg—1.0Kg的手锤，其端部为圆角（R=3—5mm）。底层和表面焊道一般不锤击，以免金属表面冷作硬化。其余各道焊完一道后立刻锤击，直至将焊缝表面打出均匀致密的点为止。

4.5焊前预热和焊后缓冷

焊接前对焊件整体进行加热，一般加热到150～350℃，其目的是减少焊缝区与焊件其他部分的温差，降低焊缝区的冷却速度使结构总体尽可能的均匀冷却，从而减少内应力。

4.6加裕量法

加裕量法是焊前对焊件加放收缩量，以补充焊后的收缩，现场施工时，经多次验证型钢焊接时，横向收缩量再3-5mm之间，而我们将收缩量加放到2-4mm，可有效的控制横向变形。

4.7 CO2气体保护焊代替手工电弧焊

CO2焊有较高的熔化速度和熔化系数， 焊接无渣，无需清渣，打磨，清坡口和换焊条，焊缝成形好，熔深大，焊缝热影响区小，焊接接头的变形量小，提高了焊接接头承受有效载荷的能力，可有效地控制焊接变形，提高工作效率。

5.结束语

通过我们承建了CB1G采修一体化平台上部组块工程施工，我们积累了此类工程施工经验，提升了施工水平，为进一步在海上市场打下了坚实的基础。 [科]