CN106184611A - Fpso海水提升泵的护管的建造及吊装工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了FPSO海水提升泵的护管的建造工艺，包括S1：分别建造海水提升泵的护管的上部结构及下部结构；S2：在船体的预留位置上定位海水提升泵的护管的下部结构，并吊装上部结构与其对接；S3：所述上部结构上的平台与船体平台对接。同时，本案还公开了FPSO海水提升泵的护管的建造工艺，包括T1：吊装第十一基段上船体并安装定位；T2：制作定位调节装置；T3：制作导向板；T4：将护管的上部结构与第十一基段对接并焊接固定。该海水提升泵的护管分开为较长的上部结构与较短的下部结构两部分来建造，避免护管结构整体涂装后，在吊装过程中发生油漆破损，减少重复涂装工期，同时既容易控制吊装精度也降低了护管结构安装完成后进行局部补漆的难度。

Description

FPSO海水提升泵的护管的建造及吊装工艺

技术领域

本发明涉及一种管段的建造及吊装工艺，尤其设计FPSO海水提升泵的护管的建造及吊装工艺。

背景技术

随着世界工业经济的发展，深海油田逐渐被开发，深海钻井和采油平台数量不断增加，FPSO船(Floating Production Storage and Offloading浮式生产储存卸货装置)作为较为先进的深海采油平台其建造或改装的需求也不断增加。海水提升泵是FPSO上所必须的构件，其在海平面下工作并将海水通过扬水管提升到FPSO平台上，其为FPSO上的其他设备提供冷却用水及生产用水。由于海水提升泵常年工作在海水里面，为保障其工作性能稳定，通常要建造一段护管并让海水提升泵固定在护管的管腔底部工作，这样既能能有效减缓海水提升泵运转时的振动又能避免海洋生物的缠绕，同时护管的上部管腔中可安装初级的海水净化设备对海水提升泵提升上来的海水进行初步的净化。

由于海水提升泵的护管内腔需要安装海水提升泵、海水净化设备等其他部件，所以建造时对海水提升泵的护管的圆度及直线度要求较高，同时由于护管下部常年在海水里面工作，所以需要比较特殊的防腐保护。而管段的常规建造及吊装工艺都是一体建造并吊装，这难免在施工过程中碰撞并损坏海水提升泵的护管的外部涂装，甚至会影响护管的圆度与直线度，如发生碰撞损坏之后再来做补救处理，海水提升泵的护管的整体质量将大打折扣。护管损坏变形后，后期在船体上进行的二次施工其施工效率及二次涂装的防腐效果也受严重影响，这无形之中增加了施工成本及后期的维护成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种建造精度高，后期维护成本低的的FPSO海水提升泵的护管的建造及吊装工艺。

本发明是通过以下技术方案实现的，FPSO海水提升泵的护管的建造工艺，其中FPSO海水提升泵的护管内径为1.1m、长度为32.3m，其从顶端到底端分成第一基段至第十一基段，所述第一基段至第十基段及一顶部法兰共同构成该海水提升泵的护管的上部结构，第十一基段及一底部法兰共同构成该海水提升泵的护管的下部结构，FPSO海水提升泵的护管的建造工艺，包括以下步骤：

S1：分别建造海水提升泵的护管的上部结构及下部结构，该步骤包括以下步骤：

S11：用卷板机将基板分别卷成十一件圆管形基段，并标识为第一基段至第十一基段，其中每一件基段在卷板过程中，定时采用内径与海水提升泵的护管相等的120度扇形工装来检验基板的弯曲弧度；每一件基段制作完成后，用内径略小于所述海水提升泵的护管的内径的环形工装来检测基段的圆度。

S12：基段纵向缝隙焊接，该步骤将所述S11中基段管壁上的纵向缝隙加工成焊接坡口并填焊使其形成纵向焊接带区，所述纵向焊接带区的填焊工艺为：a)基段管外坡口点焊→b)基段管外用外弧形码板间隔并排定位→c)焊接基段管内坡口→d)撤除所述外弧形码板→e)基段管外焊缝扣槽→f)管内用内弧形码板间隔并排定位→g)焊接基段管外坡口。

S13：基段拼接成拼接段、拼接段对接成喉管，该步骤先将第二基段至第四基段同轴拼接成第一拼接段、第五基段至第七基段同轴拼接成第二拼接段、第八基段至第十基段同轴拼接成第三拼接段，再将第一拼接段、第二拼接段、第三拼接段同轴对接成一喉管，该步骤中相邻两件基段的纵向焊接带区均在轴向上错开180度。

S14：将顶端法兰、第一基段、喉管焊接成一体，形成所述海水提升泵的护管的上部结构；将底端法兰、第十一基段焊接成一体，形成海水提升泵的护管的下部结构。

S15：在所述上部结构的外壁上依次间隔焊接第一平台、第二平台、第三平台及第四平台，方形的所述第一平台、第二平台、第三平台及第四平台均竖直套住所述上部结构的外壁。

S16：分别对所述上部结构、下部结构及第一平台、第二平台、第三平台、第四平台涂装防腐涂料。

S2：在船体的预留位置上定位海水提升泵的护管的下部结构，并吊装上部结构与其对接。

S3：所述第一平台与船体主甲板对接；所述第二平台与船体二层平台对接；所述第三平台与船体三层平台对接；所述第四平台与船体四层平台对接。

进一步地，所述步骤S13中，对基段进行拼接焊接或拼接段进行对接焊接前，采用拉钢丝测直线的方式来保证制成的喉管的的直线度。既在水平同轴向放置的若干基段两头的管壁圆弧的0°、90°、180°位置上分别确定三组基准点，并对应每组基准点间拉一根钢丝，通过定距测量钢丝与基段管壁的距离来确定各基段的平行度，进而确定各件基段的轴心是否在同一直线上，如直线度公差范围超出±2mm，则修正基段的放置姿态。

进一步地，所述步骤S13中，对基段进行拼接焊接或拼接段进行对接焊接时，先将基段管口加工成焊接坡口并填焊使其形成环形焊接带区，所述环形焊接带区的填焊工艺为：h)基段管外环形坡口点焊→i)基段管外用外弧形码板间隔并排定位→j)焊接基段管内环形坡口→k)撤除所述外弧形码板→l)基段管外环形焊缝扣槽→m)基段管内用内弧形码板间隔并排定位→n)焊接基段管外坡口。

进一步地，所述步骤j)和n)中，对环形焊缝焊接时，采用对称焊接的方式，既在所述环形焊接带区的轴对称点上同步进行焊接。

进一步地，所述外弧形码板是一边弧形凹陷的方形钢板，其圆弧内径与所述海水提升泵的护管相等，其凹陷的弧顶至与其相对的一边的距离不小于200mm；所述内弧形码板是一边弧形外凸的方形钢板，其圆弧内径与所述海水提升泵的护管相等，其外凸的弧顶至与其相对的一边的距离不小于200mm。

同时，本发明还提供一种FPSO海水提升泵的护管的吊装工艺，包括以下步骤：

T1：吊装第十一基段上船体并安装定位；

T2：制作定位调节装置，所述定位调节装置共四组，且环绕成0°、90°、180°、270°安装在第十基段和第十一基段的外壁上；每一组定位调节装置包括一上调节块和一下调节块，所述上调节块安装在第十基段的外壁、下调节块对应安装在第十一基段的外壁，使得所述下调节块上放置的千斤顶可以顶住该上调节块并让护管的上部结构与第十一基段对接。

T3：制作导向板，所述导向板共四块环绕成45°、135°、225°、315°竖立安装在第十一基段的外壁上，且与所述定位调节装置交错，所述导向板向上延伸高出第十一基段的顶面，且高出第十一基段的顶面的部分切有导向斜边，使得四块所述导向板的斜边共同形成一开口向上的喇叭形。

T4：将护管的上部结构与第十一基段对接并焊接固定，该步骤中，先起吊所述护管的上部结构至第十一基段正上方，并通过导向板保持其与第十一基段基本同轴，将护管的上部结构缓慢下降接近第十一基段，逐步通过定位调节装置中的千斤顶微调护管的上部结构，当护管的上部结构与第十一基段完全同轴时焊接固定环形对接口使护管的上部结构与第十一基段成一体。

相比于现有技术，本发明的FPSO海水提升泵的护管的建造及吊装工艺的有益效果是：

该建造工艺将海水提升泵的护管分开为较长的上部结构与较短的下部结构两部分来建造，建造完成后再进行吊装合拢，上部结构长度达30m、而下部结构只有3m左右，上部结构与下部结构均涂装特殊防腐涂料，这样的长短分段设计可最大程度地避免护管结构整体涂装后，在吊装过程中发生油漆破损，有效减少重复涂装工期；护管的下部结构接近坞底，其腔内外需要安装海水提升泵等其他部件，设计成短管既可方便护管整体及其他设备的安装和定位，也方便在下部结构上安装定位调节装置及导向板来辅助提高护管上部结构的吊装精度，也降低了护管结构安装完成后进行局部补漆的难度；进一步，基段圆管的建造过程采用简易的扇形工装及环形工装来测量圆管的圆度，既简单方便又能达到精度控制要求，喉管建造过程采用拉钢丝的办法来控制喉管的直线度，这些随手可取的简易装置和方法既能达到护管的精度要求又能有效降低生产成本。

为了能更清晰的理解本发明，以下将结合附图说明阐述本发明的较佳的实施方式。

附图说明

图1是本发明的FPSO海水提升泵的护管的结构示意图。

图2是本发明中弧形工装的结构示意图。

图3是本发明中环形工装的结构示意图。

图4是本发明中基段对接工艺示意图。

图5是本发明中外弧形码板的结构示意图。

图6是本发明中内弧形码板的结构示意图。

图7是本发明中纵向焊接带区的填焊工艺示意图。

图8是本发明吊装工艺中定位调节装置的安装示意图。

图9是本发明吊装工艺中导向板的安装示意图。

具体实施方式

请同时参阅图1至图7，图1是本发明的FPSO海水提升泵的护管的结构示意图，图2是本发明中弧形工装的结构示意图，图3是本发明中环形工装的结构示意图，图4是本发明中基段对接工艺示意图，图5是本发明中外弧形码板的结构示意图，图6是本发明中内弧形码板的结构示意图，图7是本发明中纵向焊接带区的填焊工艺示意图。

本发明FPSO海水提升泵的护管的建造及吊装工艺要建造的海水提升泵的护管100位于FPSO船右舷边舱，其垂向依次穿过船体主甲板、船体二层平台、船体三层平台、船体四层平台及船体底板，其内径Ф为1.1m、长度L为32.3m、重量约为36吨。所述海水提升泵的护管100顶端和底端均焊接法兰用于连接其他工作部件，护管主体从顶端到底端分成第一基段101至第十一基段111，其中顶部法兰、第一基段101至第十基段110共同构成该海水提升泵的护管100的上部结构160，所述上部结构160的每一基段均长为3m，第十一基段111与底部法兰共同构成该海水提升泵的护管100的下部结构170，第十一基段111长为2.3m。第一基段和101第十一基段111的管壁厚度为35mm，第二基段102至第十基段110的管壁厚度为25mm。所述上部结构160的外壁上垂直间隔焊接有第一平台181、第二平台182、第三平台183及第四平台184与船体主甲板、船体二层平台、船体三层平台、船体四层平台对应。

所述FPSO海水提升泵的护管100的建造工艺，包括以下步骤：

S1：分别建造海水提升泵的护管100的上部结构160及下部结构170，该步骤包括以下步骤：

S11：用卷板机将基板分别卷成十一件圆管形基段，并标识为第一基段101至第十一基段111，其中每一件基段在卷板过程中，定时采用内径为1.1m的120度扇形工装200来检验基板的弯曲弧度；每一件基段制作完成后，用内径为1.1m的环形工装220来检测基段的圆度，以确保每一件基段的圆弧精度。

所述扇形工装200是一木板制成扇形，其弧度α1为120°、其内径为1100mm，用于测量基板的卷曲圆度。

所述环形工装220是一木板制成环形，其内径为1095mm，用于测量基板的卷曲圆度。

S12：基段纵向缝隙焊接，该步骤将所述S11中基段管壁上的纵向缝隙加工成焊接坡口并填焊使其形成纵向焊接带区141，所述纵向焊接带区141的填焊工艺为：a)基段管外坡口点焊→b)基段管外用3件外弧形码板240间隔并排定位→c)焊接基段管内坡口→d)撤除所述外弧形码板240→e)基段管外焊缝扣槽→f)管内用3件内弧形码板241间隔并排定位→g)焊接基段管外坡口。

所述外弧形码板240是一边弧形凹陷的方形钢板，其圆弧内径为1100mm，其凹陷的弧顶至与其相对的一边的距离不小于200mm以确保外弧形码板240具有足够的强度。所述外弧形码板240沿弧线扣住基段的外壁并焊接固定，使得基段在焊接过程中合拢受力不易变形。

所述内弧形码板241是一边弧形外凸的方形钢板，其圆弧内径为1100mm，其外凸的弧顶至与其相对的一边的距离不小于200mm以确保内弧形码板241具有足够的强度。所述内弧形码板241沿弧线贴紧基段的内壁并焊接固定，使得基段在焊接过程中合拢受力不易变形。

S13：基段拼接成拼接段、拼接段对接成喉管164，该步骤先将第二基段102至第四基段104同轴拼接成第一拼接段161、第五基段105至第七基段107同轴拼接成第二拼接段162、第八基段108至第十基段110同轴拼接成第三拼接段163，再将第一拼接段161、第二拼接段162、第三拼接段163同轴对接成一喉管164。该步骤中相邻两件基段的纵向焊接带区141均在轴向上错开180度。

进一步，该步骤中，对基段进行拼接焊接或拼接段进行对接焊接前，采用拉钢丝测直线的方式来保证制成的喉管164的的直线度。既在水平同轴向放置的若干基段两头的管壁圆弧的0°、90°、180°位置上分别确定三组基准点，并对应每组基准点间拉一根钢丝，通过每隔500mm测量钢丝与基段管壁的距离来确定各基段的平行度，进而确定各件基段的轴心是否在同一直线上，如直线度公差范围超出±2mm，则修正基段的放置姿态。

进一步，该步骤中，对基段进行拼接焊接或拼接段进行对接焊接时，先将基段管口加工成焊接坡口并填焊使其形成环形焊接带区142，所述环形焊接带区142的填焊工艺为：h)管外坡口点焊→i)管外的外弧形码板240间隔并排定位→j)焊接管内坡口→k)撤除所述外弧形码板240→l)焊缝扣槽→m)管内的内弧形码板241间隔并排定位→n)焊接管外坡口。

进一步，在所述j)步骤和n)步骤焊接时，为了减少基段或拼接段的焊接变形，采用对称焊接的方式，既在所述环形焊接带区142的轴对称点上同步进行焊接。

S14：将顶端法兰、第一基段101、喉管164焊接成一体形成所述海水提升泵的护管100的上部结构160；将底端法兰、第十一基段111焊接成一体形成海水提升泵的护管100的下部结构170。

S15：在所述上部结构160的外壁上依次间隔焊接第一平台181、第二平台182、第三平台183及第四平台184，第一平台181、第二平台182、第三平台183及第四平台184均垂直套住所述上部结构160的管壁。所述第一平台181用于后期与船体主甲板焊接成一体；第二平台182用于后期与船体二层平台焊接成一体；第三平台183用于后期与船体三层平台焊接成一体；第四平台184用于后期与船体四层平台焊接成一体。这样能有效避免海水提升泵的护管100在后期吊装过程中外壁防腐涂料被意外损伤。

S16：分别对所述上部结构160、下部结构170及第一平台181、第二平台182、第三平台183、第四平台184涂装防腐涂料。

S2：在船体的预留位置上定位海水提升泵的护管100的下部结构170，并吊装上部结构160与其对接。

S3：所述第一平台181与船体主甲板对接；所述第二平台182与船体二层平台对接；所述第三平台183与船体三层平台对接；所述第四平台184与船体四层平台对接。

请同时参阅图8和图9，同时，本发明还提供一种FPSO海水提升泵的护管100的吊装工艺，包括以下步骤：

T1：吊装第十一基段111上船体并安装定位；

T2：制作定位调节装置250，所述定位调节装置250共四组，且环绕成0°、90°、180°、270°安装在第十基段110和第十一基段111的外壁上；每一组定位调节装置250包括一上调节块251和一下调节块252，所述上调节块251安装在第十基段110的外壁、下调节块252对应安装在第十一基段111的外壁，使得所述下调节块252上放置的千斤顶253可以顶住该上调节块251并让护管的上部结构160与第十一基段111对接。

T3：制作导向板260，所述导向板260共四块环绕成45°、135°、225°、315°竖立安装在第十一基段111的外壁上，且与所述定位调节装置250交错，所述导向板260向上延伸高出第十一基段111的顶面且高出第十一基段111的顶面的部分切有导向斜边，使得四块所述导向板260的斜边共同形成一开口向上的喇叭形。

T4：对接并焊接固定护管的上部结构160与第十一基段111，该步骤中，先起吊所述护管100的上部结构160至第十一基段111正上方，并通过导向板保持其与第十一基段111基本同轴，将护管的上部结构160缓慢下降接近第十一基段111，逐步通过定位调节装置250中的千斤顶微调护管100的上部结构160的轴线，当护管100的上部结构160与第十一基段111完全同轴时焊接环形对接口使护管的上部结构160与第十一基段111成一体。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (6)

1.FPSO海水提升泵的护管的建造工艺，其中FPSO海水提升泵的护管从顶端到底端分成第一基段至第十一基段，所述第一基段至第十基段及一顶部法兰共同构成该海水提升泵的护管的上部结构，第十一基段及一底部法兰共同构成该海水提升泵的护管的下部结构，FPSO海水提升泵的护管的建造工艺，其特征在于：包括以下步骤：

S1：分别建造海水提升泵的护管的上部结构及下部结构，步骤S1包括以下步骤：

S11：用卷板机将基板分别卷成十一件圆管形基段，并标识为第一基段至第十一基段，其中每一件基段在卷板过程中，定时采用内径与海水提升泵的护管相等的120度扇形工装来检验基板的弯曲弧度；每一件基段制作完成后，用内径略小于所述海水提升泵的护管的内径的环形工装来检测基段的圆度。

S12：基段纵向缝隙焊接，该步骤将所述S11中基段管壁上的纵向缝隙加工成焊接坡口并填焊使其形成纵向焊接带区，所述纵向焊接带区的填焊工艺为：a)基段管外坡口点焊→b)基段管外用外弧形码板间隔并排定位→c)焊接基段管内坡口→d)撤除所述外弧形码板→e)基段管外焊缝扣槽→f)管内用内弧形码板间隔并排定位→g)焊接基段管外坡口。

S13：基段拼接成拼接段、拼接段对接成喉管，该步骤先将第二基段至第四基段同轴拼接成第一拼接段、第五基段至第七基段同轴拼接成第二拼接段、第八基段至第十基段同轴拼接成第三拼接段，再将第一拼接段、第二拼接段、第三拼接段同轴对接成一喉管，该步骤中相邻两件基段的纵向焊接带区均在轴向上错开180度。

S14：将顶端法兰、第一基段、喉管焊接成一体，形成所述海水提升泵的护管的上部结构；将底端法兰、第十一基段焊接成一体，形成海水提升泵的护管的下部结构。

S15：在所述上部结构的外壁上依次间隔焊接第一平台、第二平台、第三平台及第四平台，方形的所述第一平台、第二平台、第三平台及第四平台均竖直套住所述上部结构的外壁。

S16：分别对所述上部结构、下部结构及第一平台、第二平台、第三平台、第四平台涂装防腐涂料。

S2：在船体的预留位置上定位海水提升泵的护管的下部结构，并吊装上部结构与其对接。

S3：所述第一平台与船体主甲板对接；所述第二平台与船体二层平台对接；所述第三平台与船体三层平台对接；所述第四平台与船体四层平台对接。

2.如权利要求1所述的FPSO海水提升泵的护管的建造工艺，其特征在于：所述步骤S13中，对基段进行拼接焊接或拼接段进行对接焊接前，采用拉钢丝测直线的方式来保证制成的喉管的的直线度，既在水平同轴向放置的若干基段两头的管壁圆弧的0°、90°、180°位置上分别确定三组基准点，并对应每组基准点间拉一根钢丝，通过定距测量钢丝与基段管壁的距离来确定各基段的平行度，进而确定各件基段的轴心是否在同一直线上，如直线度公差范围超出±2mm，则修正基段的放置姿态。

3.如权利要求1所述的FPSO海水提升泵的护管的建造工艺，其特征在于：所述步骤S13中，对基段进行拼接焊接或拼接段进行对接焊接时，先将基段管口加工成焊接坡口并填焊使其形成环形焊接带区，所述环形焊接带区的填焊工艺为：h)基段管外环形坡口点焊→i)基段管外用外弧形码板间隔并排定位→j)焊接基段管内环形坡口→k)撤除所述外弧形码板→l)基段管外环形焊缝扣槽→m)基段管内用内弧形码板间隔并排定位→n)焊接基段管外坡口。

4.如权利要求3所述的FPSO海水提升泵的护管的建造工艺，其特征在于：所述步骤j)和n)中，对环形焊缝焊接时，采用对称焊接的方式，既在所述环形焊接带区的轴对称点上同步进行焊接。

5.如权利要求2、4项所述的FPSO海水提升泵的护管的建造工艺，其特征在于：所述外弧形码板是一边弧形凹陷的方形钢板，其圆弧内径与所述海水提升泵的护管相等，其凹陷的弧顶至与其相对的一边的距离不小于200mm；所述内弧形码板是一边弧形外凸的方形钢板，其圆弧内径与所述海水提升泵的护管相等，其外凸的弧顶至与其相对的一边的距离不小于200mm。

6.FPSO海水提升泵的护管的吊装工艺，其特征在于：包括以下步骤：

T1：吊装第十一基段上船体并安装定位；

T2：制作定位调节装置，所述定位调节装置共四组，且环绕成0°、90°、180°、270°安装在第十基段和第十一基段的外壁上；每一组定位调节装置包括一上调节块和一下调节块，所述上调节块安装在第十基段的外壁、下调节块对应安装在第十一基段的外壁，使得所述下调节块上放置的千斤顶可以顶住该上调节块并让护管的上部结构与第十一基段对接。

T3：制作导向板，所述导向板共四块环绕成45°、135°、225°、315°竖立安装在第十一基段的外壁上，且与所述定位调节装置交错，所述导向板向上延伸高出第十一基段的顶面，且高出第十一基段的顶面的部分切有导向斜边，使得四块所述导向板的斜边共同形成一开口向上的喇叭形。

T4：将护管的上部结构与第十一基段对接并焊接固定，该步骤中，先起吊所述护管的上部结构至第十一基段正上方，并通过导向板保持其与第十一基段基本同轴，将护管的上部结构缓慢下降接近第十一基段，逐步通过定位调节装置中的千斤顶微调护管的上部结构，当护管的上部结构与第十一基段完全同轴时焊接固定环形对接口使护管的上部结构与第十一基段成一体。