BOP吊車(chē)安裝精度控制工藝方法研究

周長(zhǎng)江 , 江齊鋒， 周 俞

(1.上海熔圣船舶海洋工程技術(shù)有限公司, 上海 200444； 2.大連中遠(yuǎn)船務(wù)有限公司， 遼寧 大連 116113； 3.上海外高橋造船有限公司， 上海 200137)

BOP吊車(chē)安裝精度控制工藝方法研究

周長(zhǎng)江1, 江齊鋒2， 周 俞3

(1.上海熔圣船舶海洋工程技術(shù)有限公司, 上海 200444； 2.大連中遠(yuǎn)船務(wù)有限公司， 遼寧 大連 116113； 3.上海外高橋造船有限公司， 上海 200137)

對(duì)“大連開(kāi)拓者號(hào)”鉆井船上的BOP吊車(chē)特點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行了分析，并對(duì)該吊車(chē)的整個(gè)安裝過(guò)程及精度控制要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的分解，依據(jù)其特點(diǎn)及現(xiàn)狀實(shí)際給出針對(duì)性的精度控制方法，從而保證BOP吊車(chē)順利完成安裝。

鉆井船 BOP吊車(chē)安裝 精度控制 工藝方法

1 引言

BOP吊車(chē)是深水鉆井船的核心設(shè)備之一，也是在鉆井船遭遇井噴時(shí)提供安全保障的重要設(shè)備。該型BOP吊車(chē)重量重、跨距大、操作空間有限、精度要求高，做好其前期的技術(shù)研究工作對(duì)保證現(xiàn)場(chǎng)順利施工的意義十分重大。

2 “大連開(kāi)拓者號(hào)”鉆井船BOP吊車(chē)特點(diǎn)及難點(diǎn)分析

2.1 BOP吊車(chē)特點(diǎn)介紹

(1) BOP吊車(chē)布置于DRILL FLOOR平臺(tái)后端，雙250 t鉤頭配置，最大吊裝載荷500 t，軌道跨距10 m，具體如圖1所示。

(2) 該吊車(chē)兩軌道位于不同的水平面，且兩平面落差達(dá)16 m。

(3) 由于甲板設(shè)備布置空間限制，該吊車(chē)的軌道下平臺(tái)為專(zhuān)門(mén)設(shè)置的獨(dú)立平臺(tái)。

(4) 該吊車(chē)由立腿和吊梁兩部分組成，如圖2、圖3所示。

2.2 BOP吊車(chē)難點(diǎn)分析

(1) 吊車(chē)跨距大，兩軌道間距10 m。

(2) 吊車(chē)兩軌道位于不同的平面，且兩平面落差達(dá)16 m。

(3) 因軌道平面落差較大，不能提前地面吊車(chē)組裝，給船上安裝帶來(lái)一定的操作難度和安全風(fēng)險(xiǎn)。

(4) 該吊車(chē)精度要求高，軌道間距公差：10 000±3 mm,即軌道平行度3 mm，單軌平面度：2 mm/2 000，雙軌道面垂向高度公差：16 010±5 mm,導(dǎo)軌與軌道的平面度：2 mm。具體如圖4所示。

圖1 BOP吊車(chē)布置圖

圖2 BOP吊梁圖

圖3 BOP立腿圖

圖4 BOP吊車(chē)軌道公差圖

3 BOP吊車(chē)安裝精度控制的步驟及工藝措施

3.1 BOP吊車(chē)軌道安裝的精度控制

(1) 提前對(duì)軌道面原結(jié)構(gòu)進(jìn)行精度測(cè)量，并依據(jù)各點(diǎn)實(shí)際測(cè)量數(shù)值確定軌道墊板的厚度值(見(jiàn)圖5)，對(duì)墊板表面進(jìn)行機(jī)加工，以保證墊板上表面的整體平整度值。

圖5 BOP吊車(chē)軌道墊板(加工前)

(2) 設(shè)立測(cè)量標(biāo)桿，利用全站儀測(cè)量?jī)绍壍缐|板的平面度、軌道中心的平行度及高度偏差值。確?；A(chǔ)數(shù)據(jù)精度可控。

(3) 兩條軌道的裝配定位同樣需用全站儀各狀態(tài)的精度數(shù)據(jù)。

(4) 為保證軌道和導(dǎo)軌的定位精度，需制作定位檢測(cè)用白鋼樣板，如圖6所示。

圖6 BOP吊車(chē)軌道及導(dǎo)軌定位檢測(cè)樣板

(5) 為保證軌道整體水平度需用頂壓門(mén)架定位軌道位置(見(jiàn)圖7)，導(dǎo)軌側(cè)面拉索鋼線(xiàn)測(cè)量其平行度和垂直度。

圖7 BOP吊車(chē)軌道及導(dǎo)軌現(xiàn)場(chǎng)裝配圖

(6) 編制合理的焊接順序以減小焊接引起的變形。

(7) 做好軌道的焊前預(yù)熱及焊后緩冷保溫，并配備紅外溫度檢測(cè)儀，以保證焊接質(zhì)量及由焊接引起的精度偏差量。

(8) 對(duì)于吊車(chē)下軌道的獨(dú)立支撐平臺(tái)，從設(shè)計(jì)階段考慮該平臺(tái)具有足夠的剛度，保證結(jié)構(gòu)本身變形最小，并運(yùn)用有限元的計(jì)算方法分析，減少結(jié)構(gòu)本身原因帶來(lái)的安裝精度超差的風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 吊車(chē)本體的吊裝方案策劃

(1) 吊車(chē)立腿高約19 m，寬10 m，重量約90 t，如圖8所示。由于立腿頂部為法蘭連接面，特設(shè)計(jì)法蘭形式連接的專(zhuān)用吊耳以滿(mǎn)足吊裝要求，吊耳底部的圓孔為法蘭連接孔，如圖9所示。

圖8 BOP吊車(chē)立腿三維模型圖

圖9 吊裝吊車(chē)立腿的特型吊耳

(2) 利用定位銷(xiāo)的方式解決立腿與吊車(chē)橫梁間的高空定位問(wèn)題，如圖10所示。

圖10 吊車(chē)法蘭定位的定位銷(xiāo)

(3) 為滿(mǎn)足吊車(chē)整體合攏要求，立腿吊裝就位后需對(duì)其應(yīng)用軟封固(手拉葫蘆形式)，以保證在合攏對(duì)位時(shí)將其位置進(jìn)行微調(diào)。

3.3 BOP吊車(chē)整體安裝效果

大噸位(500 t)BOP吊車(chē)的安裝精度控制，對(duì)于海工建造項(xiàng)目來(lái)說(shuō)一直是高難度的工作之一，尤其像本項(xiàng)目的吊車(chē)兩軌道位于不同的水平面，更是一次嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。依據(jù)本吊車(chē)的特點(diǎn)和難點(diǎn)，針對(duì)性地對(duì)其進(jìn)行攻關(guān)和周密策劃，成功設(shè)計(jì)出保證軌道和導(dǎo)軌精度的工藝控制方法，編制合理的焊接順序，以減小焊接變形對(duì)精度控制的影響，同時(shí)設(shè)計(jì)出專(zhuān)用特型吊保證立腿翻身、合攏。并依據(jù)技術(shù)工藝文件要求，現(xiàn)場(chǎng)跟蹤施工控制，保證嚴(yán)格按既定工藝程序執(zhí)行。

經(jīng)過(guò)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)精度控制人員的精心策劃，嚴(yán)格控制，最終實(shí)現(xiàn)吊車(chē)軌道及吊車(chē)安裝一次交驗(yàn)成功，且得到船東和吊車(chē)供應(yīng)商的一致贊賞。

同時(shí)，在吊車(chē)軌道安裝過(guò)程中，為探索安裝經(jīng)驗(yàn)曾勘驗(yàn)過(guò)火車(chē)和城市輕軌車(chē)輛的軌道，它們軌道和墊板的形式是壓接方式(見(jiàn)圖11)，而不像船上是完全的焊接模式， 如果我們的海工設(shè)計(jì)能采用火車(chē)軌道型式的連接方式將顯著降低此種吊車(chē)的安裝難度，希望以后能在這個(gè)方面得到突破。

圖11 火車(chē)軌道的壓接方式連接

4 結(jié)束語(yǔ)

精度控制對(duì)海工制造項(xiàng)目至關(guān)重要，尤其是大型起重設(shè)備，其精度控制水平將直接影響設(shè)備服務(wù)質(zhì)量，對(duì)于設(shè)備供貨商絕對(duì)不能允許超差現(xiàn)象的存在。為此，船廠(chǎng)方面，編制合理的精度控制工藝文件及焊接順序非常關(guān)鍵，且現(xiàn)場(chǎng)必須嚴(yán)格按工藝紀(jì)律進(jìn)行施工控制，否則會(huì)造成返工甚至報(bào)廢設(shè)備部件的嚴(yán)重后果。

[1] 劉金武.焊接20 m超大型吊車(chē)梁精度控制工藝[J].焊接，1991，6：23-24.

[2] 邊道田，陳國(guó)榮，張傳金，等. 重型海洋工程起重機(jī)底座建造工藝及其精度控制技術(shù)[J].造船技術(shù)，2011，3：37-39.

[3] 湯明泉，李國(guó)平. 起重機(jī)軌道安裝技術(shù)及工藝要求[S]. 城市建設(shè)理論研究(電子版)，2011.

Bop Crane Installation Precision Control Technology Research

ZHOU Chang-jiang1, JIANG Qi-feng2, ZHOU Yu3

(1.Shanghai RoyalSun Offshore Tech. Co., Ltd., Shanghai 200444, China；2.COSCO Dalian Shipyard， Dalian Liaoning 116113, China；3.Shanghai Waigaoqiao Shipbuilding Co., Ltd., Shanghai 200137, China)

This article analysed the characteristics and key points of installation of BOP crane on drilling ship of Dalian Developer which is built in COSCO Dalian, illustrated the installation progress and dimension control, provided targeted proposals on the precision control based on the characteristics and site situation, to ensure the BOP crane was installed successfully.

Drilling ship BOP crane installation Precision control Process method

周長(zhǎng)江(1976-)，男，項(xiàng)目主管。

U671

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