中拱式飞机甲板建造方法研究

羊字军

（海洋石油工程（青岛）有限公司山东青岛，山东 青岛 266520）

随着国际海洋石油装备建造技术的发展，国际上对海洋石油工程装备的产品质量要求也越来越高。为了满足业主对产品质量的要求，就必须改进以往的建造方法，或者研究全新的建造方法。海洋石油平台的飞机甲板，通常会设计成中拱的形式，以满足规范对排水的要求，中拱形式如图1 所示。为了满足设计要求，以往的建造方式需要把横穿中拱线的型钢梁和甲板板在中拱位置断开，调整到合适的坡度后，把型钢梁和甲板板分别焊接。此种建造方式会导致型钢梁焊道和甲板板焊道重合，焊接处应力集中，甲板板焊接变形严重，甲板板平整度较差，不能较好地满足排水要求。因此，急需研究新的建造方法。

1 飞机甲板结构形式

海洋石油平台中飞机甲板是直升机的升降平台，一般位于生活楼模块的顶部，通过立柱和斜拉筋和生活楼主立柱相连（见图2）。飞机甲板是平台操作人员登离平台的最重要的结构，且是露天平台，飞机甲板的平整度要求较高，防止甲板板积水，因此，飞机甲板一般设计成中拱形式。

2 飞机甲板建造方法

针对飞机甲板特殊的形式，我们采取了特殊的建造方式。

2.1 建造方式选择

由于飞机甲板下面有三组斜撑，为了便于场地布置垫墩、运输和喷涂以及结构总装，甲板片采用反造，既垫墩上先铺甲板板，然后，依次组对型钢、加强筋板、斜拉筋和各专业一体化。在总装之前，完成飞机甲板的一体化预制，减少高空作业工作量和风险，降低脚手架搭建的工作量。飞机甲板一体化预制完成后，在总装场地完成翻身，然后，再进行总装。

图1 飞机甲板平面图

图2 生活楼模块三维图

2.2 中拱实现方式

飞机甲板的中拱主要依靠垫墩高度进行控制。依据飞机甲板的坡度比例，放样出各个位置的垫墩高度，并做好预制过中的精度控制。

中拱处的型钢腹板和下翼缘板开V 型口，上翼缘板不开口，甲板板在中拱处断开（如图3）。型钢在垫墩上压成需要的坡度，然后，再焊接腹板和下翼缘板。由于此种方法上翼缘板不断开，完美地解决了以往建造方式中，上翼缘板焊道和甲板焊道重合的问题，且减少了焊接工作量，提高了工作效率。

图3 中拱处节点示意图

2.3 精度控制

飞机甲板的精度控制，应严格按照结构预制规格书的要求，进行预制，同时，根据飞机甲板的特殊结构，还应按照立面和平面尺寸控制图进行控制。

2.3.1 立面尺寸控制图

飞机甲板建造时，应当依据各立面尺寸控制图（如图4所示），控制各立面的精度。立面尺寸控制应注意，拉筋组对时，具备脚手架的条件下，测量拉筋上口的尺寸进行定位；不具备脚手架时，在1.6 米高度上定点测量进行定位；拉筋安装需要根据立面尺寸控制图精确就位后方可焊接；若墙皮与拉筋相连，则在拉筋焊接前，应增加拉筋临时支撑，保证拉筋焊后的角度。

图4 立面尺寸控制图

2.3.2 平面尺寸控制图

平面精度控制时，应严格控制轴线间距的精度。同时，设置两个精度控制基准点，控制检测点到基础点的精度，如图5 所示。

2.4 预制步骤

飞机甲板采用反造的方法，具体步骤如下：

（1）甲板板预处理：对甲板板除锈及上底漆处理。

（2）甲板板放样划线、下料切割：划线时应留出足够的焊接收缩量。

图5 立面尺寸控制图

（3）摆放预制垫墩或临时支撑：根据建造要求制作临时垫墩，临时垫墩放置后，甲板片H440 梁的最低点应距地面1300mm 以上或立柱甲板段下端距地面100mm 以上，两者取较大值。

（4）按加工设计图纸进行地样划线，垫墩找平并铺设甲板，且进行限位固定，通过报检后，焊接固定。

（5）主结构梁就位：根据加工设计图位置将所有主结构梁就位，点焊固定，并在主梁上划出角钢的位置。

（6）型材焊接：型材组对完后，开始焊接。焊接原则上自中间向四周施焊，先焊接腹板与翼板的焊缝，再焊接腹板与腹板，最后，焊接翼缘与翼缘。

（7）甲板板焊接：甲板板的焊接原则上自中间向四周焊接，先焊小梁与甲板的角焊缝，再焊接大梁与甲板的角焊缝。并根据划线对甲板整边及总装吊点位置处进行开孔。

（8）安装小立柱、拉筋。影响甲板片吊装的杆件需要散装。

（9）安装总装吊点，临时连接结构。

（10）车间喷涂。

（11）飞机甲板翻身，总装。

3 结语

海洋平台的重量控制涉及产品制造的设计、预制、运输和总装等过程，必须严格控制各个阶段的质量，才能最终保证产品的质量。本文仅依据公司实际情况，另辟途径，较好的解决了问题。本文的研究成果，成功应用在我公司新建海洋平台项目，较好地解决了飞机甲板平整度问题，避免了甲板板拼缝与型钢焊缝重合问题，保证了飞机甲板焊接质量，取得了业主好评。