JU2000E自升式钻井平台桩腿与桩靴的合拢方法研究

杨玉东+杨桂林

摘 要：文章从JU2000E自升式钻井平台建造过程入手，对桩腿与桩靴的合拢方法进行了分析和研究，制定出一种新的桩腿与桩靴合拢施工的工艺流程，对缩短平台建造周期具有重大意义。

关键词：JU2000E；自升式钻井平台；桩腿；桩靴；合拢；建造周期

中图分类号：U671.99 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）24-0061-02

1 研究背景

海洋工程装备产业作为我国当前加快培育和发展的战略性新兴产业，是船舶工业调整和振兴的重要方向。为了更好顺应船舶工业的发展，目前国内船厂正全力着手海洋工程的研究、开发，积极探索如何适应海工产品的建造。

JU2000E自升式钻井平台是当今使用的主流自升式钻井平台之一，平台主船体为三角形，由三条桁架式桩腿支撑，每条桩腿底部设有飞碟形桩靴。平台作业时桩靴插入海底，通过桩腿支撑平台主船体，使平台站立于海中。

在自升式钻井平台建造过程中，桩腿与桩靴通常以分段为单位分开建造，在总装阶段合拢成整体，通过升降基础与平台主船体连为一体。由于桩腿与桩靴结构均为超厚板超高强钢组成，在总装合拢过程中施工空间狭小，施工过程较多，且焊接质量、精度控制要求很高，桩腿与桩靴的合拢过程也成为JU2000E自升式钻井平台建造过程中的工艺难点之一，严重影响平台建造周期。

在中国造船高速发展的今天，在市场竞争高度成熟的背景下，成本的压力日益显现。在现代化船坞造船模式下，船坞周期对成本的影响较大，因此很有必要对桩腿与桩靴合拢施工的工艺流程进行研究，使其更加适应自升式钻井平台总装建造技术的发展。

2 桩腿与桩靴的合拢方法现状

桩腿为三角形桁架式结构，桩靴为飞碟形结构，桩腿与桩靴模型如图1所示。通常，桩腿与桩靴分段以板和管的交界为划分，桩腿与桩靴连接处存在大量散装零件在船坞合拢阶段安装，尤其是桩腿第一层水平支撑管和第一层斜支撑管（见图1）。散装的支撑管完全在船坞内进行安装，施工空间狭小，施工环境恶劣，TKY节点的装配、焊接和探伤难度非常高（见图2），不仅消耗大量人力物力，而且还严重影响了船坞周期。

如何改进桩腿与桩靴合拢施工的工艺流程，改善施工环境、提高施工质量，缩短施工周期是船厂急需解决的工艺难题。

3 新的桩腿与桩靴合拢方法

通过上述分析，需要对桩腿与桩靴的合拢进行改进，只有将原本船坞内的工作前移到分段制作阶段，这样才可以改善施工环境，降低施工难度，节约人力物力，而且还可以大幅度缩短坞期，达到降本增效的目的。

为实现上述目的，通过对桩腿和桩靴结构特点进行深入分析，结合桩腿和桩靴分段建造工艺流程，采取如下技术方案：

（1）在桩靴中与桩腿相接的大立板上增加板缝，将部分立板划分到桩腿中（见图3），在桩腿分段建造阶段安装。

（2）提高桩腿分段完整性，将原来需要在桩腿与桩靴合拢施工时散装的桩腿第一层水平支撑管和第一层斜支撑管提前至桩腿分段阶段安装。

（3）在桩腿与桩靴合拢施工时只需要装配焊接大立板对

接焊缝及其他少量散装构件（见图4）。

改进后桩腿与桩靴的连接如图4所示，新的技术方案具有以下优点：

（1）通过对桩腿和桩靴连接节点的合理调整，保证桩腿分段建造完整性。

（2）施工工序前移，原来需要在桩腿与桩靴合拢施工时散装的桩腿第一层水平支撑管和第一层斜支撑管提前至桩腿分段阶段安装，极大改善了装配、焊接、打磨、探伤的施工环境，提高焊接质量，减少焊缝返修。

（3）减少了合拢施工时的工作量，缩短了船坞建造周期。

4 结束语

合理的调整桩腿与桩靴的分段划分是一种切实有效的办法，能带来显著的经济效益。通过工序前移，将大量需要在桩腿与桩靴合拢施工时的工作进行分解，前移至桩腿和桩靴分段建造阶段完成，减少合拢施工工作量，使施工环境得以改善，施工难度降低，提高焊接质量，减少焊缝返修，有效的缩短了平台建造周期。

参考文献：

[1]张明華.精益造船模式研究[M].中国经济出版社，2005.endprint