LMU海上安装流程及注意事项

2021-11-24高博彧

商品与质量 2021年36期

高博彧

中国船级社天津分社天津 300457

对于导管架平台上部组块的安装，常见的方法为浮吊法和浮托法。相比于浮吊法，浮托法能够承担更大吨位的整体组块安装，耗时短，成本低且适用范围广。LMU（LegMatingUnit，桩腿耦合装置）是一种连接上部组块与导管架的对接装置，分别与组块的立柱以及与导管架的钢桩相连，作用是将组块与驳船的载荷顺利转移到导管架上，减小、缓冲并吸收上部组块与导管架接触时的冲击载荷，避免结构物的损伤，同时提高上部组块和导管架的对接精度，降低其对接难度[1]。

1 LMU结构

常见的LMU由插尖接收器、弹性橡胶单元、沙箱和外部钢制结构套筒组成。

1.1 插尖接收器

LMU的插件接收器也是其活塞机构，接收器上部与上部组块的立柱对接，起到导向作用。只有接收器与上部组块同心同轴，才能确保载荷完全转移。接收器在与上部组块接触时，也将载荷传递给承受横向载荷的橡胶块以及承受垂向载荷的橡胶环。

1.2 弹性橡胶单元

弹性橡胶单元分为承受横向载荷的橡胶块和承受垂向载荷的橡胶环。承受横向载荷的橡胶块与活塞机构的外侧以及套筒的内侧相连，吸收并传递横向动载荷；承受垂向载荷的橡胶环承受垂向动载荷及上部模块主要重量，吸收并传递上部组块安装所带来的垂向冲击。

1.3 沙箱

沙箱中的沙子一定程度上为LMU受到的载荷提供缓冲，有效地降低载荷转移作业过程中整个平台的运动速度[2]。通过放沙调节活塞高度，使接收器顶端高度与外套筒高度相同，上部组块重量全部直接被导管架桩腿承受，这样完成载荷的全部转移。

1.4 外部钢制结构套筒

套筒下方与导管架钢桩焊接，最终上部组块的荷载全部转移到套筒上，套筒顶部与上部组块立柱底部的盲板焊接在一起。

2 LMU工作原理

根据LMU各结构的作用，当上部组块立柱与LMU的插尖接收器接触时，会产生冲击载荷，由于立柱不可能完全对准接收器，会在接收器内左右摇摆，上部组块立柱会对LMU产生垂直和水平两个方向的冲击载荷。在水平方向上，由于承受横向载荷橡胶块的缓冲作用，横向冲击载荷会被逐渐吸收；垂直方向上，通过承受垂向载荷橡胶环和沙箱中的沙子，对冲击进行缓冲，LMU收到的垂向载荷逐步从接收器传递到垂向载荷橡胶环、再到橡胶环下的钢制框架，再到沙箱中的沙子上，后到套筒底部，最后传递到导管架上。

3 LMU海上安装流程

LMU的组对焊接仅有一道焊缝，因此相对简单，重点在于尺寸的控制。LUM沙箱中的沙子在海上易受潮，因此在导管架安装完成后不会立即安装LMU，而是在组块浮托之前安装。具体的施工流程如下：

（1）LMU到达现场。对其完整性进行检查，确保LMU在运输的过程中结构没有损坏，检查保护顶部的防雨帆布有无破损。

（2）测量导管架标高、水平度和跨距，以及切割点位置。在LMU安装之前对导管架的标高、水平度和跨距进行核实，是否与导管架安装后测量的数据相符，又或者相较设计要求有超差的情况。

（3）切割桩头。为了方便组块的调平，导管架在安装完成后，与LMU连接的钢桩会有一定余量，在确定切割点位置后对其进行切割。

（4）测量桩头切割后的标高。

（5）测量与老平台的标高差。新平台与老平台相邻，两个平台通过约60m的栈桥相连。谨慎起见，测量老平台与新平台切割点的标高差，确保后续栈桥能够顺利安装。LMU组对并测量标高。确保直线度、坡口、间隙、纵缝满足相关要求。

（6）LMU焊接，对其进行MT和UT探伤。按照WPS的要求，严格控制焊接过程，焊接完成后对其进行外观检验。焊道冷却后对其进行MT和UT探伤。

（7）测量LMU标高、水平度和跨距。在焊接完成后可以进行相关数据测量，若无需大规模返修即为最终测量数据。

4 LMU安装中的注意事项

4.1 严格控制安装精度

尺寸是LMU安装的重点，因此要严格的控制安装精度，在保证LMU安装过程中每个步骤都严格按照程序要求进行的前提下，还需要在LMU安装前对导管架桩腿和组块上相应位置进行精确测量，在切割桩头和组对后尽量对相关数据进行测量，并以此为基础制定下一步施工计划。

4.2 保证焊接质量

保证焊接质量不仅要着手于外观检验和无损探伤，焊接前准备和焊接过程进行把控也同样重要。焊丝要注意保温防潮，焊前应检查焊丝，确保焊丝的状态。焊前坡口清理除锈，对母材两侧至少25mm的区域进行清理，保证焊接时不受杂质影响。焊前进行预热，该项目中WPS要求预热温度达到最小110℃。焊接时注意防风，使用帆布等对来风方向进行遮挡。为保证焊接效率，多采用多人分段对称施焊，每位焊工每层的布道顺序和道数也应尽量一致[3]。