VLCC改装为FPSO过程中管路支架问题及处理情况

杨俊东，李杰峰

(中船澄西船舶(广州)有限公司，广东 广州 511462)

VLCC改装为FPSO过程中管路支架问题及处理情况

杨俊东，李杰峰

(中船澄西船舶(广州)有限公司，广东 广州 511462)

文章总结了CDM/CDS在VLCC改装为FPSO过程中管路支架设计及施工过程中遇到的问题及注意事项，如支架反面加强、支架应力校核、支架干涉、支架功能选择等问题，并列举了部分案例及对应的处理方法，供参考。

FPSO改装；支架反面加强；支架功能；现场干涉

FPSO改装工程是一项复杂庞大的工程，其中有大量的管路需要换新、改造、新增。本文主要针对公司完工的CDM/CDS改装项目中出现的支架类问题做一个全面总结分析。希望为后续项目提供借鉴，并使此类问题得到改善。

1 管路支架问题综述

1.1 管路支架反面加强问题

按照该项目支架标准，大于152.4 mm的管路支架，其反面无骨材等强受力构件，必须在对应的结构位置上做局部补强处理(见图1)。该类问题大多集中发生在大舱和泵舱区域，主要包括大舱区域的双层底结构上的支架，泵舱区域前壁和后壁的支架。造成上述问题的原因是区域内结构骨材在结构反面，由于空间上的隔断，现场施工时容易忽视；另外一个原因，由于复原的三维结构模型无法精细到与实际一致，在模型里结构反面有骨材，而现场实际却不一致。

该类问题的解决一般有几种方式：一是按要求增加反面加强；二是通过强度计算证明结构受力满足要求，无需增加加强；三是移动支架落到框架骨材上。应根据实际情况酌情处理。

图1 典型的支架反面加强示意图

1.2 管路支架应力校核问题

在FPSO上，部分管路需要做应力分析，以校核管路受力是否满足要求，对应的支架形式都是通过校核后确定的，但是设计人员设计的支架图纸与应力计算要求的不一致。比如某段管子在端部需要一个固定支架，在中间需要几个导向型支架，而实际上，支架图纸全部用了固定型支架。这样就导致了管道应力计算不合格。造成的原因是支架工程师对管线应力校核工作不熟悉；应力工程师与支架工程师沟通不到位；图纸在校审阶段缺少应力工程师的校审。因此对于涉及到应力管道的支架，应增加应力工程师的校核工作。

1.3 露天支架积液位置排水问题

在该项目中，由于需要设置大量强受力支架，这类支架一般都增加了大量的肘板、斜撑等部件用于加强支架自身的强度，因此大多存在容易积液的位置。支架布置在露天区域时，需要考虑积液排除的问题，避免积液长期存在引起支架腐蚀等问题。一般情况下，均需要在最低点增加排水孔，同时在开孔时需要注意支架本身开孔与焊缝干涉的问题，尽量避开焊缝。

1.4 支架干涉问题

支架干涉的问题主要存在如下几种情况。

1)管路焊缝刚好落在支架上，在管路长期运行中容易导致焊缝泄漏，不满足要求。

2)支架垫板焊缝落在结构件的对接焊缝上引起干涉，无法满足船检要求。

3)支架垫板与穿舱件等周围构件干涉，无法焊接。

4)支架与其他构件在模型里不干涉，但是距离太近，现场施工精度问题引起干涉。

5)支架本身无干涉情况，但是由于施工顺序问题，该区域已经无法进行热工作业，而支架需要焊接，引起的热工作业干涉问题。

1.5 支架U型码选择区分

在船东FPSO支架规格书中，U型码按功能不同，分成6种类型，包括：UB011、UB012、UB531、UB532、UB931、UB932，对应的功能及描述如图2所示。

由于U型码型式雷同，在设计过程中，很容易由于疏忽导致这类U型码混淆使用。如把导向型和固定型混淆，结果造成了支架功能的改变；如部分图纸上标注了导向型支架，但是对应的固定螺栓只画了4个，而不是6个，无法调节2 mm的安装间隙，误导了现场施工人员；如部分现场施工人员安装时没有安装聚四氟乙烯垫板作为导向功能，或者错误安装了氯丁橡胶垫板达不到导向功能等。聚四氟乙烯有良好的润滑性，氯丁橡胶有好的弹性，但润滑性能差。

2 管路支架问题典型案例及解决方案

2.1 案例1：消防管支架反面加强问题

消防泡沫间的消防主管上布置有一排支管及阀件、仪表等，在管路设计阶段并没有考虑该处结构是否满足强度要求，设计的支架反面均没有增加反面加强。在完工之后ABS报验阶段，船检提出了疑问，并要求增加支架反面加强。由于该区域下方为油舱已经准备注油，且搭架已经拆除，因此从项目进度考虑做反面加强已经来不及。

解决方案：该问题考虑通过强度校核来验证结构强度是否满足要求，如满足要求则不需要做反面加强。首先是通过管道应力计算得出支架受力载荷，并反馈给结构专业，由结构专业进行该区域局部结构强度计算，通过计算得出结构强度满足规范要求，问题得以解决，计算模型及受力分析示意图如图3所示。

图2 U型码分类

图3 计算模型及受力分析示意图

2.2 案例2：支架积液位置保留排水孔问题

该案例支架为大型组合支架，承受载荷大，需要增加斜撑作为加强，在斜撑和主支撑连接处形成了积水死角，且布置在甲板面露天区域，非常容易存留积水。由于斜撑的端部需要插入工字钢，凹槽内进行连续焊接以保证支架的强度。如果斜撑端部不提前开流水孔，在焊接完成后再开流水孔会破坏已经焊好的焊缝连续性，在船舶运行中容易发生裂纹。该案例流水孔是对斜撑端部2个直角分别进行倒角，然后通过包角焊进行焊接，从而既留出了流水孔，也保证了焊接质量。

2.3 案例3：支架干涉问题

甲板区域某支架有2个斜撑，在模型里干涉检查均不碰撞，但是现场安装时发生碰撞无法施工，见图4。其中左侧的斜撑与模块支撑发生接触；右侧斜撑的垫板与旁边船舱件腹板发生干涉。方案一为左侧的斜撑向下降低，右侧的斜撑垫板往前移动避开腹板。但是由于现场原因没有及时按该方案施工，导致方案一无法执行，原因是该支架斜撑落在泄放舱舱顶甲板上，而泄放舱已经完成特涂，如果焊接斜撑会破坏特涂油漆。最后确定了修改方案，把左侧的斜撑通过门型梁跨过泄放舱，然后斜撑焊接在门型梁上方；右侧斜撑加长并跨过泄放舱。如图5所示。

图4 某支架斜撑干涉点示意图

图5 支架最终修改方案示意图

3 结束语

海工改装项目一般情况均是旧船改造，而旧船是按照船舶标准制造，当改装为海工船后对应的标准也需要提高。具体到管路支架，应该重点关注：新加支架对原有结构载荷的影响，大量密集支架与结构焊缝之间的干涉检查，重要管线支架类型必须符合应力校核的要求，大型支架本身强度要求高，相对更复杂的结构会带来其他额外的问题。

Based on CDM & CDS converted project,the problem and solution are expounded for supports during the design and construction of conversion from VLCC to FPSO, such as: backer for supports, stress checking,clash, function of supports, and illustrate the some cases as reference.

FPSO convertsion；backer for supports；function of supports；clash on site

杨俊东(1982-)，男，山西太原人，工程师，硕士，主要从事船舶及海洋工程设计工作。

U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2016.06.012

2016-06-22