第33卷第3期2016年6月江苏船舶JIANGSU SHIPVol.33 No.3Jun.2016SUPER M2自升式钻井平台上建模块建造技术王怀刚，鲍学荣(南通振华重型装备制造有限公司，江苏南通222000)摘要：由于相关舾装、内装对SUPER M2自升式钻井平台上建模块的尺寸精度要求严格，因而为防止结构变形，建造时可通过优化上建分段制作过程工艺、建造精度控制工艺、吊装工艺等，并借助有限元强度分析，合理布置吊装位置，加强精度管理，从而最终实现精益建造。

关键词：自升式钻井平台;上层建筑;平台工艺;加工精度中图分类号：U674. 38 +1文献标志码:A〇引言SUPER M2自升式钻井平台上建模块主要功能平台工作 、休息。

由于相关舾装、内装对上建的尺寸精度要求严格，同时其建造质量直影响整个平台的搭载效果，所以上建模块的建造精度要求高，防变形难度大。

为 ，必须优化工艺建造 ，合理布置吊装位置，加强精度管理，从而最终实现精益建造。

1钻井平台主要量度及组成SUPERM2自升式钻井平台总长59.74 m，型宽55.78 m，型深7.62 m，结构吃水4.8 m，粧腿总长125.28 m，，最 17.526 m，平台最大作 91.44 m，平台最大钻深9 144 m，载员10人。

该钻井平台主要由主船体、粧腿、粧靴、抬升装置、上层建筑、克令吊、钻井 、 等组成，其外形如图1所示。

图1SUPER M2自升式钻井平台收稿日期:2015-09-15作者简介:王怀刚（185—），男，助理工程师，从事船舶与海洋工程 建造工艺 工作； （1990—），男，助理工程师，从事船舶与海洋工程建造工艺 工作。

2上建分段制作过程工艺2.1上建制作流程上建结构 ，层段为建造技术，分段建造 重型段中合拢。

上建分段 工艺建造 可分为:首、加工，其次T型材强力部的制作，上 、的，最终 重型 。

制作 2 所 。

图2小组件制作2.2上建制作过程管理为 的T型 段 的平整度，防止 有 的现象，腹板、面板装配时上划线定位并放置于水平，腹板站立，双面平角焊接，双面可同时施焊。

由于上建分段甲 壁 薄，加上分段整尺寸大，材料易变形，所以上建制作工艺从纵横壁、加工开始，必须严格控制 的尺寸精度以加工要求，加强制作过程控制管理，从而最终甲板、纵横壁板的尺寸。

具 为：(1) 通过调整 平台的平整度，同时下料前的精度测量十分必要。

(2) 切割时加放补偿量，确 的下料尺寸，拼板焊接过程中注意最终的累积误差。

(3) 考虑焊接收缩，严格控制焊接电流、电焊接速度等热输入参数。

36江苏船舶第33卷(4)；定位装配 、焊接前，测 拼的外形主尺度，焊接结束后需要测量，对比前后收 缩量，加 整理。

2.3上建模块合拢工艺段预装结束后，总段外围壁的定位基准 ：加强构 定位装置等均已完工，同时考虑移位、翻身吊装分段产生的变形程度，在每层前、后围壁下 缘高500 m m处作检验线。

吊装前为直线，吊装后 测 挠度，并记录。

上建装配偏差要求，四角水平度±10 mm，定位高度0〜+6 mm，分段长度高度 ±4 mm，分段对正度幻/3(为板厚）。

3上建分段建造精度控制工艺3.1分段精度过程分析上建分段的精度 误差来源于分段建造、转运吊装诸多工艺环节，各个环节的误差经过耦合、传 递和积累构成了最终上建分段的建造积累精度误 差，然后再进一步影响整个平台建造精度。

船体分 段精度 偏差主要来源为：切割误差、部件装配误差、焊接变形误差、划线误差、转运变形误差、测量误差、操作误差等。

上建分段建造过程误差积 累图如图3所示。

分段 切割 开始，实名制，严格工艺 要求，合理确定数控切割、加工 的工作参数，并记录每个 的实际尺寸，尺寸壁板、T型 、面板。

(2) 控制 、舱壁 的精度制造，出现尺寸精度 时火工校正，严 的压现象的，按照工艺 准。

(3) 保证横梁、肋骨的划线定位精度尺寸，壁划线前 的装。

(4) 按照测量模型严格测量尺寸数据，对每分段的合 开档尺寸进行测量对比，并做好记录工作。

(5) 上下合拢分段合 处、每个舱的开口精度控制 严格测 并 数 ，对比上下合 数据，分析总结分段易变形 ，相应采取校正、加强措施。

(6)站仪的测量优势，根据合拢精度要求，研究并确定 精度控制点的位置和理：维尺寸测 ，实现测量的偏差 入检验 ，这化了测 对测 的，低了测 的技能要求，对 数据分析 了：的数 。

1分段积累误差111111 |I I1构件/分片积累误差1冷弯加工误差11构件装配误差11焊接收缩误差11线加热变形误差11部件制作:积累误差1I I I I I_弯加工误差]|部件装配误箪1|焊接收缩误寒1:]线加热变形误園|划线误差I零部件切剠误差I图3上建分段建造过程误差积累船体分段精度控制是一项系统性工作。

国外有 的平台分段 搭载合拢比例已 90%以上，而国内吨位、平 、方形系数 的船舶85%，因而 分段 •量合拢的比例，进而 现 装建造效益、降低企产 、缩短建造周期。

建造比例，关键在于控制好船体分段的精度。

目前阶段通 过加放焊 装配 、生产现场现配切割、火工校正等 段来 船 分段精度 控制 准，易造 的工和 ，加 工时，的吊车、焊机、工装、场地等资源，致使制造 ，建造效 进 步 。

3.2上建精度过程控制(1)提高上建分段制作过程质量控制，从上建4上建分段吊装工艺4.1上建分段局部加强强度分布及实际变形，合理 相应工艺 加强，防止和 上建分段变形。

现 变形，可 正 工艺。

在上建建造的全过程中，测 进行精度检查，对 、拼板、组件进行尺寸检测，发现 时 施。

通过有限元分段强度分析，的重心位置 分段结构 ，预 现吊装过程中可现的变形。

以807S段为例，当分段 60°时，其结构位移 4所。

图4上建分段局部变形有限元分析为了防止和最大限度减小开口变形以及分段整 ，在开口位置加强。

第3期王怀刚，等：UPERM2自升式钻井平台上建模块建造技术37针对有限元分析，当分段吊装倾斜60°时，上建分段弯角内壁位置处，的，容易造成壁 变形，因等 布置 加强工艺，从而防止角隅处变形。

根据平台的整体受力，上建分段甲板要求保证一定的强度，在壁板上要安装加强筋。

甲板由纵骨、横梁结构 结构，可有效增强 ，确定位的固定工艺材的强度。

为防止和 吊装、合拢过程 现变形，采用16 -进行加强。

施工时 要 ，又要布置 的。

的5所示布置，并 双 焊接，间断500 mm，焊道长500 mm，焊角5 mm左右。

图5合拢口工艺加强布置4.2悬空通道总段车间下胎吊装转运4.2.1悬空通道总段脱胎吊装空通道总段 预合拢之后进行脱，在其脱胎吊装前为消除因两翼分段重 可会引 幅度下挠变形的疑虑，进行了吊装有限元 。

悬空通道总段吊装位移云和板单元 云分 6、图7所示。

经数据分析，1台75 t+75 t行车与1台150 t+50 t行车协作进行吊装悬空通道总段吊装，变形量在标准许可范围内。

4.2.2悬空通道总段转运由于悬空通道总段犹如桥型的外形致使其重心，所 段转运时在考虑 平稳的同时，还要兼顾将其顺利移 。

实际吊运总段时 丨1台200 t平 1架转运平台来实施。

实施过程如下：(1) 考虑 段吊装至转运平台后，平：将进入转运平台的情况，需先让平 开入转运平台 。

(2) 为平 顶起分段转运过程中两翼的承载分段的 持一定的 而不发碰触，经过严密 ，上布置1.5 m高圆筒 最为合适。

(3) 为段的自身重 均匀分布至各支撑点，结合总段的自身结构及转运平台的 ，确定对应的强档处布置1只圆筒 。

圆筒布置的位置需预 转运平台上定位，再 段下落于上方。

图6悬空通道总段吊装位移云图7悬空通道总段吊装板单元应^云14.3悬空通道外场吊装合拢转运至外场搭载现场后进 场合拢吊装，其吊装布置 8所示。

龙门吊上 5的2只450 t吊钩 450 t吊钩配合100 t吊梁进行外场搭载吊装。

该吊装方案在合拢搭载时可以进行左右舷 艏艉 上的微调，解决了合拢搭载时定位 的。

4.4悬空通道合拢对接段吊运至上建合拢处，吊装方案的前左右可调优势进行合拢定位。

虽然悬空通道两翼承载分段在搭载过程 现了一定程度的下挠变形导致合 稍许不对筋的现象，但经过严密的推算，预计两翼承载分段在吊至与对应上建分段处 合会形成反作 挠变形 抵消。

两端下挠合 抵消示意 9所示。

搭载定位 t ，经检查测量，悬空通道总段搭载精度符合标准要求，案实施 。

4.5上建分段吊点布置合理布局分段的移位、翻身吊耳的位置。

从整上看，上建分段为U型结构，吊点的位置在位移翻身的过程中，根据模拟演示，为避免钢丝绳吊装过程 壁板、分段开口加强材碰撞 预舾装管系、风道等的干涉，吊点位置应布置在分段强力构件处，如横梁、纵桁结构的上 ，既最大限度 了现有条 了强度的要求。

考虑干涉及整体分段的平衡，分段边缘外侧布置在翻身吊点壁板内侧位置。

为了 分段的整 均匀，吊点相应布置尽量均匀，从而平衡。

38江苏船舶第33卷图8悬空通道外场合拢搭载吊装布置合拢受i图9两端下挠合拢后抵消示意图5结语通过严格的精度过程控制，借助有限元强度分析 ，实现了 SUPER M2自升式钻井平台上建吊装工艺 的创新，不仅 了SUI>ER M2自升式钻井平台上建结构的建造、搭载 ，而且缩短了建造、搭载周期。

实践证明取得了良好效果。

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