大型深水導(dǎo)管架建造介紹

1、單擊此處編輯副標(biāo)題單擊此處編輯副標(biāo)題大型深水導(dǎo)管架建造介紹設(shè)計(jì)部設(shè)計(jì)部2012.09海洋平臺(tái)固定式平臺(tái)移動(dòng)式平臺(tái)導(dǎo)管架式平臺(tái)重力式平臺(tái)自升式平臺(tái)鉆井船 半潛式平臺(tái)張力腿式平臺(tái)牽索塔式平臺(tái)SparFPSO組塊導(dǎo)管架坐底式平臺(tái)海洋平臺(tái)固定式平臺(tái)移動(dòng)式平臺(tái)導(dǎo)管架式平臺(tái)重力式平臺(tái)自升式平臺(tái)鉆井船 半潛式平臺(tái)張力腿式平臺(tái)牽索塔式平臺(tái)SparFPSO組塊導(dǎo)管架坐底式平臺(tái)導(dǎo)管架平臺(tái)使用水深一般小于300m，世界上大于300m水深的導(dǎo)管架平臺(tái)僅7座 WHP-JWHP-A1&A2SPMAPPWHP-BCEPWHP-6WHP-5WHP-1WHP-2WHP-3WHP-4電纜 1.5公里油 10/16英寸水

2、6英寸1. 5公里油 8英寸水 6英寸氣 4英寸1. 54公里油 12/16英寸水 10英寸3. 22公里油 12/16英寸電纜 3.19公里水 8英寸2. 13公里油 10/14英寸水 10英寸電纜 2.1公里油 12/16英寸電纜 3.47公里水 8英寸1. 9公里油 14/18英寸水 12英寸電纜 2.17公里水 10英寸2.13公里油 14/18英寸電纜 4. 3公里半海半陸式最大的自營(yíng)油田半海半陸式最大的自營(yíng)油田綏中綏中36-136-1油田油田友誼號(hào)友誼號(hào)FPSOFPSO混合開(kāi)發(fā)模式渤南油氣田混合開(kāi)發(fā)模式渤南油氣田 目前，世界上主要的深水平目前，世界上主要的深水平臺(tái)包括：臺(tái)包括：v張

3、力腿式平臺(tái)張力腿式平臺(tái)v深水浮筒式平臺(tái)深水浮筒式平臺(tái)v半潛式平臺(tái)半潛式平臺(tái)v順應(yīng)塔式平臺(tái)順應(yīng)塔式平臺(tái)v浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油裝置浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油裝置國(guó)外典國(guó)外典型深水型深水平臺(tái)平臺(tái)深水油氣田開(kāi)發(fā)工程設(shè)施模式深水油氣田開(kāi)發(fā)工程設(shè)施模式 國(guó)外深水油氣田開(kāi)發(fā)概況國(guó)外深水油氣田開(kāi)發(fā)概況荔灣荔灣31水深：水深：1500米米儲(chǔ)量規(guī)模儲(chǔ)量規(guī)模1000億億方方荔灣荔灣31的發(fā)現(xiàn)揭開(kāi)了我國(guó)深水勘探的的發(fā)現(xiàn)揭開(kāi)了我國(guó)深水勘探的序幕序幕大型深水 導(dǎo)管架大型深水 導(dǎo)管架大型深水 導(dǎo)管架由中空的腿柱(導(dǎo)管)和連接腿柱的縱橫桿系(拉筋)所構(gòu)成的空間桁架。 大型深水 導(dǎo)管架基礎(chǔ)大型深水 導(dǎo)管架基礎(chǔ)大型 深水 導(dǎo)管架大型 深水 導(dǎo)管架體積

4、大、重量大大型體積大、重量大水深超過(guò)100m大型深水文昌14-3A導(dǎo)管架惠州25-3/1導(dǎo)管架番禺30-1導(dǎo)管架陸豐13-2導(dǎo)管架項(xiàng)目名稱(chēng)實(shí)施時(shí)間總重（噸）業(yè)主垂直高度（米）水深（米）結(jié)構(gòu)形式文昌14-3A導(dǎo)管架2006.08-2007.09 4221 CNOOC137.3123.94腿8樁 番禺30-1導(dǎo)管架 2007.03-2008.02 16400CNOOC 212.32 199.32 8腿12樁惠州25-3/1導(dǎo)管架2007.11-2008.11 5400CACT 121.78107.938腿12樁陸豐13-2導(dǎo)管架2010.03-2011.0210348CNOOC145.6132.6

5、8腿12樁荔灣3-1導(dǎo)管架2010.06-2012.0731375CNOOC&HUSKY2011988腿16樁導(dǎo)管架組成：主結(jié)構(gòu)主結(jié)構(gòu)附件附件導(dǎo)管鋼樁靠船件吊點(diǎn)拉筋隔水套管立管安裝索具滑靴電纜護(hù)管浮筒加強(qiáng)環(huán)靜水壓潰環(huán)陽(yáng)極監(jiān)測(cè)管線(xiàn)注水孔水密隔板鉆井水罐下水保護(hù)走道和系纜柱caisson防海生物井口導(dǎo)向注水、放空系統(tǒng)防渦激震動(dòng)防沉板灌漿系統(tǒng)油漆裙樁套筒卡樁器、封隔器陽(yáng)極登船平臺(tái)索具平臺(tái)材料驗(yàn)收預(yù)制總裝調(diào)試試壓拖拉裝船材料驗(yàn)收預(yù)制預(yù)制預(yù)制預(yù)制總裝總裝調(diào)試、試壓拖拉裝船大型深水導(dǎo)管架的主要特點(diǎn):Y高Y大Y重Y結(jié)構(gòu)復(fù)雜Y質(zhì)量要求高Y管線(xiàn)系統(tǒng)復(fù)雜建造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范1) 美國(guó)焊接協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) (AWS) a.

6、 D1.1/D1.1M: 鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范, b. A2.4: 焊接符號(hào)和無(wú)損探傷2) 美國(guó)石油學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) (API) a. Spec.2B結(jié)構(gòu)鋼管制造規(guī)范 b. RP 2A海上固定平臺(tái)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建造的推薦作法 -WSD c. RP 2X海洋結(jié)構(gòu)建造的超聲檢驗(yàn)推薦作法和超聲技師資格考核指南 d . Spec.2H海上平臺(tái)管節(jié)點(diǎn)用碳錳鋼板規(guī)范3) 美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建造學(xué)會(huì) (AISC) 鋼結(jié)構(gòu)建筑物規(guī)范 許用應(yīng)力設(shè)計(jì)和塑性設(shè)計(jì)4) 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 11263-1998 熱軋H型鋼與T型鋼 YB 3301-1992 焊接H型鋼建造技術(shù)難點(diǎn)：1.尺寸及重量大2.標(biāo)準(zhǔn)高3.工期短4.高空作業(yè)多，施工難度大

7、1.尺寸要求：頂部和底部任意相鄰二導(dǎo)管中心距離誤差不超過(guò)10mm，同一水平面內(nèi)的對(duì)角線(xiàn)誤差不超過(guò)19mm。對(duì)于主結(jié)構(gòu)板厚從30mm90mm，管徑從700mm3200mm的管材，焊接收縮量很大，要保證此種精度非常困難，尤其是底部74m的間距，允許誤差卻只有10mm，對(duì)于躺著建造大型導(dǎo)管架，其頂部最高達(dá)到85m，尺寸控制難度極大。2.焊接要求：厚板數(shù)量增多，大于50mm厚度鋼板需使用CTOD工藝或焊后熱處理。所有導(dǎo)管、拉筋的環(huán)焊縫和縱焊縫進(jìn)行100%超聲波檢驗(yàn)，所有TKY管節(jié)點(diǎn)焊縫100%超聲波檢驗(yàn)，所有的立管拼接焊縫均進(jìn)行100%射線(xiàn)檢驗(yàn)，返修次數(shù)不能超過(guò)兩次。序號(hào)現(xiàn)場(chǎng)安裝檢查點(diǎn)檢查要求實(shí)際測(cè)量

8、結(jié)果1節(jié)點(diǎn)位置設(shè)計(jì)標(biāo)高25mm21mm2頂部和底部任意相鄰二導(dǎo)管中心距離誤差10mm9mm3導(dǎo)管中心線(xiàn)位置誤差10mm9mm4導(dǎo)管關(guān)鍵點(diǎn)的中心線(xiàn)位置誤差6mm6mm5同一平面內(nèi)的對(duì)角線(xiàn)誤差19mm17mm6井口導(dǎo)向中心線(xiàn)位置偏差6mm6mm7當(dāng)其他三個(gè)井口導(dǎo)向已經(jīng)定位時(shí)，另一井口導(dǎo)向的中心線(xiàn)誤差12mm11.1mm8裙樁套筒中心線(xiàn)位置誤差12mm7mm通過(guò)使用大型導(dǎo)管架尺寸控制系統(tǒng)和軟件，將各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的尺寸控制在誤差允許的范圍內(nèi)，如下表所示：大型深水導(dǎo)管架建造工藝：1.傳統(tǒng)立片、扣片工藝 2.組合片翻身建造工藝1.由中間向兩邊，分頭并進(jìn)施工。 2.合理安排結(jié)構(gòu)、管線(xiàn)、附件等安裝順序，先內(nèi)部后

9、外部，成框（或成片）吊裝 3.加大模塊化安裝深度。 4.合理選用吊車(chē)和拖拉繩進(jìn)行組合體的翻身90吊裝。 5.使用厚板焊接節(jié)點(diǎn)斷裂韌性評(píng)估技術(shù)（CTOD），大大降低了建造成本，縮短了建造工期；開(kāi)發(fā)先進(jìn)的熱處理機(jī)具，提高熱處理效率 6.使用大型導(dǎo)管架尺寸控制系統(tǒng)，對(duì)導(dǎo)管架關(guān)鍵部位的尺寸控制的測(cè)量方法，即井口同心度、導(dǎo)管架頂部尺寸和組塊底部尺寸等，還包括了有先進(jìn)的測(cè)量理論支持的各種測(cè)量方法， 1.由中間向兩邊，分頭并進(jìn)施工。將主結(jié)構(gòu)分為兩大部分，中心桁架部分和中心桁架外側(cè)部分：中心桁架部分分為一個(gè)組合體和一個(gè)單片，組合體和單片在滑道兩側(cè)同時(shí)施工，然后吊裝合攏；中心桁架外側(cè)部分也分為兩部分，在中心桁架

10、兩側(cè)同時(shí)開(kāi)始預(yù)制安裝施工，這樣可以有效地提高施工進(jìn)度，減少整體施工時(shí)間。2.合理安排結(jié)構(gòu)、管線(xiàn)、附件等安裝順序，先內(nèi)部后外部，成框（或成片）吊裝，導(dǎo)管內(nèi)部管線(xiàn)在車(chē)間預(yù)制接長(zhǎng)時(shí)已安裝，減少高空的管線(xiàn)吊裝安裝施工作業(yè)量；導(dǎo)管架內(nèi)部的附件，例如開(kāi)排護(hù)管，在其頂部拉筋安裝之前吊裝就位，減少其吊裝時(shí)穿越結(jié)構(gòu)框架的難度。 3.加大模塊化安裝深度中心桁架部分：采用單片和組合體相結(jié)合的組裝方法，即整個(gè)中心桁架部分分成一個(gè)組合體+一個(gè)單片在滑道旁邊預(yù)制，然后使用大型吊機(jī)，以一側(cè)導(dǎo)管作為旋轉(zhuǎn)軸，通過(guò)吊機(jī)向上的吊力啟動(dòng)及控制吊裝作業(yè)，將組合體和單片分別翻身90，進(jìn)行整體合攏。裙裝套筒部分：底部導(dǎo)管與裙裝套筒組成一個(gè)

11、組合體，進(jìn)行整體吊裝?？看⒌谴脚_(tái)等附件：靠船件、登船平臺(tái)等附件在地面預(yù)制完成后，進(jìn)行整體吊裝。4. 合理選用吊車(chē)和拖拉繩進(jìn)行組合體的翻身90吊裝。通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、施工現(xiàn)場(chǎng)布局、可用資源、經(jīng)濟(jì)效益等各方面的綜合平衡，組合體采用四臺(tái)履帶吊和四套拖拉裝置共同進(jìn)行翻身90吊裝作業(yè)，結(jié)合場(chǎng)地實(shí)際施工條件，進(jìn)行相關(guān)的準(zhǔn)備工作，包括對(duì)地基承載力的校核，對(duì)鉸車(chē)制動(dòng)能力的確認(rèn)，吊機(jī)工況的調(diào)整等。整個(gè)吊裝過(guò)程分為三個(gè)階段： 起吊階段。 旋轉(zhuǎn)翻身階段。 拖拉固定階段。10 鉸車(chē)5. 使用厚板焊接節(jié)點(diǎn)斷裂韌性評(píng)估技術(shù)（CTOD），大大降低了建造成本，縮短了建造工期。通過(guò)合理選擇焊接材料、科學(xué)設(shè)計(jì)焊接工藝參數(shù)、嚴(yán)

12、格監(jiān)督和控制CTOD焊接試板制備等措施，最大限度地提高了CTOD試驗(yàn)的成功率，免除了導(dǎo)管架建造焊后熱處理工序。6.大型導(dǎo)管架尺寸控制與管理系統(tǒng)基準(zhǔn)坐標(biāo)網(wǎng)（控制網(wǎng)）誤差分析方法研究控制網(wǎng)布設(shè)方案研究測(cè)量網(wǎng)點(diǎn)標(biāo)桿設(shè)計(jì)（地上、地下兩部分）控制網(wǎng)的建立大型導(dǎo)管架建造尺寸與三維控制網(wǎng)平差分析方法研究及軟件開(kāi)發(fā)大型導(dǎo)管架關(guān)鍵部位測(cè)量技術(shù)研究及軟件開(kāi)發(fā)大型導(dǎo)管架建造測(cè)量技術(shù)管理規(guī)程使用大型導(dǎo)管架尺寸控制與管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了：大型導(dǎo)管架組裝全過(guò)程尺寸控制和完工尺寸測(cè)量解決了大型導(dǎo)管架建造時(shí)人爬到50-100米高空進(jìn)行大量人工尺寸測(cè)量工作，既不準(zhǔn)確也不安全的不利局面解決了大型導(dǎo)管架建造依賴(lài)國(guó)外公司進(jìn)行尺寸控制的被動(dòng)

13、局面，以當(dāng)今世界最先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行尺寸控制。利用尺寸控制技術(shù)確保導(dǎo)管架建造質(zhì)量和建造工期。3地平面4215768150碼頭9號(hào)8號(hào)7號(hào)6號(hào)5號(hào)4號(hào)3號(hào)2號(hào)1號(hào)PY30-1控制點(diǎn)青島場(chǎng)地站點(diǎn)布置圖馬路一號(hào)路一號(hào)路一號(hào)路4號(hào)滑道中心線(xiàn)3號(hào)滑道中心線(xiàn)2號(hào)滑道中心線(xiàn)1號(hào)滑道中心線(xiàn)270300PY30-1導(dǎo)管架為8腿導(dǎo)管架，其中外部4根導(dǎo)管均為雙傾，中間4根導(dǎo)管與其間的拉筋組成下水桁架，兩根導(dǎo)管豎直，兩根導(dǎo)管單傾，外部4根導(dǎo)管上各附有3個(gè)裙樁套筒，總共9層水平片。導(dǎo)管架垂直高度為212.32米，底部尺寸為74米74米，頂部尺寸為44米18米。當(dāng)臥式建造時(shí)，導(dǎo)管架最高點(diǎn)離地面高度為84.4米。導(dǎo)管直徑分別為3

14、200mm，2500mm，2000mm，1800mm，1500mm六種，裙樁套筒直徑為2710mm，2660mm兩種。導(dǎo)管架設(shè)計(jì)重量約為16400噸。1.立片和水平片的預(yù)制 2.滑道、滑靴、翻身墊墩及臨時(shí)支撐的布置。 3.在滑道兩旁組裝中心桁架組合片及立片，需焊接到滑靴上的導(dǎo)管先擺放在滑靴上，且不要使導(dǎo)管的方位發(fā)生扭轉(zhuǎn)，另外的導(dǎo)管用臨時(shí)支撐固定。4. 翻身組合體ROW-2和立片ROW-3。 5.在滑道端部預(yù)制中心桁架上部結(jié)構(gòu)并吊裝施工。 6.安裝中心桁架頂部零散拉筋，中心桁架兩側(cè)同時(shí)施工，分段安裝外側(cè)四根導(dǎo)管，中心桁架外側(cè)水平片、井口片、立片等結(jié)構(gòu)。 7.安裝高空底部導(dǎo)管及其上的裙樁套筒。 8

15、.安裝剩余附件。 9. 管線(xiàn)、系統(tǒng)的調(diào)試、試壓。 10. 進(jìn)行最終的檢驗(yàn)、涂裝和拖拉裝船。 立片和水平片的預(yù)制根據(jù)導(dǎo)管架各部分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及吊機(jī)能力將整個(gè)導(dǎo)管架分為三個(gè)大部分進(jìn)行單片預(yù)制，包括中心桁架部分14個(gè)單片、中心桁架外側(cè)7個(gè)井口片、中心桁架外側(cè)共10個(gè)水平片和立片，如下圖所示：#9#板支撐板支撐臨時(shí)支撐板支撐板支撐臨時(shí)支撐滑道、滑靴、翻身墊墩及臨時(shí)支撐的布置。清理滑道，滑道處理完畢之后，將滑塊擺放就位，然后在滑道上預(yù)制滑靴，同時(shí)在滑道外側(cè)布置臨時(shí)支撐。在滑道兩旁組裝中心桁架組合片及立片，需焊接到滑靴上的導(dǎo)管先擺放在滑靴上，且不要使導(dǎo)管的方位發(fā)生扭轉(zhuǎn)，另外的導(dǎo)管用臨時(shí)支撐固定。 翻身組合體和立片。翻身旋轉(zhuǎn)前應(yīng)根據(jù)拖拉繩布置圖提前布置好拖拉繩，并且根據(jù)臨時(shí)支撐布置圖布置好臨時(shí)支撐，著地的臨時(shí)支撐要時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)支墩的沉陷情況，及時(shí)調(diào)整。完成立片翻身之后，將底部?jī)蓪?dǎo)管之間的拉筋接長(zhǎng)，完成中心桁架的合攏。 在滑道端部預(yù)制中心桁架上部結(jié)構(gòu)并吊裝施工。 安裝中心桁架頂部零散拉筋，中心桁架兩側(cè)同時(shí)施工，分段安裝外側(cè)四根導(dǎo)管，中心桁架外側(cè)水平片、井口片、立片等結(jié)