QHD32-6C导管架的建造与CAD技术

《QHD32-6C导管架的建造与CAD技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《QHD32-6C导管架的建造与CAD技术（7页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、QHD32-6 C导管架的建造与CAD技术在建造过程中的一些应用李天斌（海洋石油工程股份有限公司建造分公司）提 要 本文介绍了QHD32-6导管架C的建造过程，特别对建造的工艺流程、使用规范及技术要求、建造过程中应注意的事项等给以着重阐述。同时本文还介绍了计算机辅助设计（CAD）在导管架建造过程中的一些应用，最后还分析了计算机操作取代手工制作的优越性，展示了计算机应用的效果和必要性。 Summary The article describes the fabrication process of QHD32-6 Jacket C ,particularly lays emphasis on t

2、echnology process、Codes and standards、attention instance in fabrication process ,etc. And the article describes some application of computer aided design (CAD) in fabrication process of jacket. Finaly, it analyzes the advantages of computer control instead of manual operation, shows the result and n

3、ecessity of computer application. 1 工程概况1.1 概述 QHD32-6 WHPC导管架总重442t，垂直高度为26.9m，顶部尺寸为18.58m*20.58m,导管直径为f1371.6mm,f1359.4mm,f1333.4mm三种。1.2 采用规范1）SPC-QHD-ST-103 SPECIFICATION FOR JACKET STRUCTURAL FABRICATION2）API SPEC.2B结构钢管制造规范3）API RP 2A-WSD-working stress design海上固定平台规划、设计和建造的推荐做法-荷载和工作应力法4）AWS

4、D1.1钢结构焊接规范1.3 制造技术要求1） 1） 导管架的顶部和底部任意相临两导管的中心距离误差要10mm。2） 2） 拉筋的组对偏差要13mm,任一拉筋两端位置相对误差要13mm。3） 3） 导管架任意平面内的两条对角线的公差19mm。4） 4） 导管的直线度误差要12mm，任何3m长度内的直线度误差要3mm，任何12m长度内的直线度误差要10mm。5） 5） 导管架导管的顶部标高误差要13mm，且导管顶部的相对误差要13mm。6） 6） 导管加厚段的位置误差要25 mm。7） 7） 平面内井口导向圆心离开理论中心线误差要6mm。8） 8） 施工中所用的临时构件，应在距母材3mm上方用气

5、割切除后，用砂轮打磨至与母材光滑平齐。9） 9） 固定在欲涂漆部位的临时构件，应用与8）同样的方法去除后再将漆补上。2 导管架的建造2.1 2.1 工艺流程为了使业主和施工人员清晰的了解工艺制作分片要求，设计上采用结构模型拆解图，把拆解的小块按顺序组合在一块，编制成工艺流程图，这对施工起到良好的指导作用，见（图1）C导管架的工艺流程图。2.2 建造过程简述 QHD32-6 WHPC导管架在4000t组块场地躺着建造，ROW1和ROW2以及两个井口片和一个水平片，先立ROW2片，然后栽两个井口片和一个水平片，最后立ROW1片合拢。1） 导管就位。2） 组对ROW1和ROW2片。3） 组对井口片和

6、水平片。4） ROW2立片。5） EL（+）16900井口片就位。6） EL（）0水平片和EL（+）25900井口片以及ROWA片拉筋就位。7） ROW1片立片。8） ROWB片拉筋就位。9） 附件安装，附件的安装可在以上的步骤中进行，以方便施工为原则，但不能影响立片和吊装。2.3 建造过程中应注意的事项1） 放样、划线、切割 在建造过程中，首先要做的是放样、划线、切割，如果这个工作做不好的话，那么以后的组对、焊接就没办法顺利进行，所以做这项工作时必须严格按照单件图、划线方案来进行，并且要细心的核查。 2） 现场拉筋的组装 现场拉筋的组装应按优化方案作业，使组装合理、顺利的进行。组装过程中所需

7、临时筋板（吊点），禁止至于焊缝处以及焊缝的热影响区内。如果出现拉筋偏位（另一端已焊接），应使用允许吨位的千斤顶和倒链顶拉。组对时，拉筋的被交位置避免与焊缝相碰，特别是受力主拉筋更需避免。3） 现场组对尺寸控制 现场测量中，首先建立数据足够、位置合适的基本测量站，再通过精确的测量和计算，确定基本测量站的三维坐标，作为现场的测量的标准依据；然后确定导管架在场地的位置，并计算其各工作点的坐标值，以控制导管架拉筋等结构的位置。现场测量时，着重焊前检验，并考虑焊接收缩变形影响，以使焊后尺寸控制在公差范围内，保证单片组装或立片等的组对拉筋吻合，使组对和焊接工作在立片合拢后更加容易。4） 井口片及裙桩导向的

8、尺寸控制每层井口片的每一个井口组对前都要测量其中心线与理论中心线在横纵方向的偏移是否满足要求，并将所有数据记录下来，合格后可以进行焊接。焊接后，再测量一次结果。安装后最好不要焊接，等每层井口片预制完毕并安装后，测量每层井口片的井口同心度，满足要求后，才允许焊接。焊接后再一次测量同心度，检查其是否符合要求，并记录结果，作为最终完工尺寸。 在一个套管上的裙桩导向，必须等其全部组对后，测量每一个裙桩导向及裙桩套管的同心度，符合要求后才能焊接。焊接后测量其通心度，检查其是否符合要求，并记录结果，作为最终完工尺寸。5） 最终完工尺寸 当导管架的所有构件全部组对和焊接完成后，可以进行最终尺寸测量，并提交完

9、工报告，交业主审批，作为导管架整体形状或局部结构的依据，保证结构强度、稳定性和刚度。同时，为海上施工提供精确的数据。最终完工尺寸测量主要包括：（1）导管在每一水平片的坐标值；（2）井口导向的同心度；（3）裙桩导向的同心度；（4）导管顶部的相对位置偏差。以上测量尺寸的偏差必须满足精度要求，以保证打桩、下隔水套管、安装导管架帽等海上施工的顺利进行。6） 焊接 当周围温度低于-18，或表面潮湿时，或者在雨、雪、大风等恶劣气候条件下，不能进行焊接。焊接前，应搭起遮盖物以避免风、雪、雨和湿气。在焊接过程中，应严格按照要求进行焊接，保证焊接质量。3 计算机辅助设计在海洋工程中的一些应用 计算机辅助设计（C

10、AD）技术，经过几十年不断发展和完善，已为工业界广泛应用，并为其带来了巨大的经济效益。它正随着计算机技术的不断更新和引进应用到海洋工程中。计算机辅助设计不仅可用于平面图的设计，还可用于三维图形的设计。随着对软件的二次开发，对图形的解析技术和实体造型技术的应用，计算机辅助设计基本实现了材料自动总汇、排版和有关数据的自动计算，实现了建造过程中构件的自动放样和尺寸计算。3.1 计算机辅助设计在施工工艺设计中的应用 工艺方案是结构施工的指导性文件，它规定了施工的顺序、施工的方法、采用的技术手段、选用的设备、尺寸控制、场地布置和技术要求等。当前在钢结构物施工建造中，应用的主要工艺方案有：(1) 总体建造

11、方案（2）分片预制组装焊接方案（3）单片吊装立片方案（4）划线方案。 制定工艺方案是一种技术性、经验性很强的综合决策工作。它依据工程的具体情况，参照施工队伍的技术水平、人员数量、设备状况、场地条件、吊装能力、工期要求等统一考虑。不但要使产品达到质量要求，按期完工，而且要考虑经济效益，要省工省力、节约材料、减少消耗、要合理使用各种设备，争取以最小的代价完成工程项目。我们可以利用计算机辅助设计高效的完成工艺方案的设计。 在工艺设计中，首先利用计算机建立结构模型，在计算机上对结构物进行拆解；然后利用自编程序对拆解的结构物进行重量计算和分析；最后确认满足场地和吊装能力的分块设计。在分块确定后，利用计算

12、机力学计算程序做吊装计算，选择临时吊点的材料、形状和吊具参数。在整装场地定位和单片施工场地布置方面，我们可以利用CAD技术，将场地图、结构垫墩图、设备位置图等分层组合，这样便于在计算机上对施工位置、设备位置、垫墩位置进行调整，使整装场地符合吊装和设备分布的要求，使施工建造作业能够在有限的场地上合理分布进行，为保证合理高效的完成工程建造打下基础。3.2 计算机辅助设计在建造中的应用 在QHD32-6 C导管架建造过程中，需要大量的数据：空间节点坐标数据，空间杆件之间的夹角、扭转值、偏心值、错心值，空间杆件相贯的有关数据，空间杆件与板相贯的有关数据等。因此，我们在AUTOCAD环境中建立钢结构物的

13、三维轴线图，利用轴线图提取钢结构物的空间节点信息、杆件联系信息，确定构件的相关位置。图2就是QHD32-6 C导管架的三维轴线图。图形解析较之代数解析有着直观、校核功能强的特点。如果我们需要某些结构杆件的参数信息，只须用鼠标选择相关杆件，就可求出所需数据。我们通过建立三维轴线图，提取相关数据和杆件信息。举个简单的例子：在C导管架ROWA片中，组对斜拉筋1、2、3时，按照导管被交位置组对，但为了确保拉筋组对后其角度、位置的准确性，我们也需要它们之间的相关数据来校核。在CAD环境下打开事先已画好的三维轴线图，打开ROWA图层，关闭其它图层，可得图3。在各斜拉筋180线最远点处向里反500mm，再反

14、到拉筋最高处，得四个点，那么就可以直接量出四点之间的距离，如图3所示，得到这些数据就可以控制拉筋的组对。图2 图33.3 计算机辅助设计实现自动放样和尺寸计算在导管架的建造中伴随着大量的构件放样和尺寸计算的工作，如果手工计算或者是在计算机上一个一个的分别进行计算，这样很容易由于考虑不周、粗心导致错误。为此我用AUTOLISP语言编写了几个应用于AUTOCAD环境下的小程序，它可实现构件的自动放样和尺寸计算，这样减少了误差，提高了效率，为导管架的建造赢得了时间。4 计算机辅助设计的优越性 计算机辅助设计技术得到普及，CAD技术得以广泛应用，在工程设计的全过程，计算机操作已经取代了图板和铅笔，我们

15、可以通过计算机网络进行联系，激光打印机或静电绘图仪集中出图。总结近年来的应用实践，计算机辅助设计的优越性在于： (1)降低整个工程的费用，主要表现，采用三维建模，通过模型检查，避免错、漏、碰、缺，消除设计错误，可以降低施工费用。 (2)提高了设计电脑化程度，从三维模型提取单件图，开出管线与设备材料、采购清单等均由计算机自动完成。同时也改善了信息流的管理。 (3)提高了设计效率，减少了工程设计人员，加快了施工图的设计进度，缩短了设计周期。 (4)提高了设计质量、图面质量，使绘出的图面更加清晰、规范、标准。(5)提高了书写、编辑及修改功能，可以自动对图纸进行各种符号的标注和图示说明，并便于绘图过程中和绘图完成后进行各种修改。