浅谈固定式采油平台钢结构加工制造及应用

浅谈固定式采油平台钢结构加工制造及应用 海洋石油工程(青岛)有限公司建造部制管车间刘晓君

目录引言钢管的加工制造工艺改进工艺，大幅度提高效率，节能减排落实处海洋石油工程建设项目图片结束语

引言中国古代砖木结构建筑群故宫返回目录

引言山西应县佛宫寺释迦塔。始建于公元1056年。是我国现存最高最古的一座木结构塔式建筑，也是唯一一座木结构楼阁式塔。返回目录

引言 • 1885年美国芝加哥市试建了一幢9层的钢结构建筑物，自此之后，以钢结构为主的建筑就愈来愈广泛地应用于社会的方方面面。钢结构以其独特的优越性在建筑工程中得到广泛应用,特别是高层、超高层、轻型钢结构,大跨度结构中应用得更加普遍。这是由于钢结构有许多其他材料难以替代的优点，如强度高、塑性好、韧性好、重量轻、材质均匀、制作简单、施工方便、工期短、节能环保、综合技术经济指标优、建筑造型美观、抗震性能好等等。迄今为止，钢结构建筑已广泛应用于桥梁、高层建筑、工业建筑、容器和大管径通道、特种结构等多种领域。由于钢结构制作有着工厂化生产、产品制作精度高以及生产效率高等特点，目前已愈来愈广泛地深入到社会各界。尽管钢结构也有耐火度不够、耐腐蚀性差、造价稍高等缺点，但从综合评定来看，其优点多、缺点易克服，因此它仍然是结构体系中最重要的一种结构形式，将被越来越广泛重视和使用。返回目录

引言国家体育场(鸟巢) 返回目录

引言法国巴黎埃菲尔铁塔返回目录

引言 • 人类开发利用油气资源已有几千年的历史，中国更是世界上最早发现和利用石油和天然气资源的国家之一，3000多年前的《易经》就已经有了关于石油的文字记载。1887年随着美国加利福尼亚海边数米深的海中第一口油井的钻探，揭开了世界海洋石油勘探的序幕。返回目录

1966年我国完成了第一座桩基式钻井平台的设计，由于桩基式平台整体结构刚性大，受季节和气候的影响较小，抗风暴的能力强，工作水深一般在十余米到200米，是目前最成熟和最通用的平台型式。它主要由导管架及上部组块构成。导管架是近海平台的一种支撑结构,由钢管焊接而成,一般在陆地上总装后,运到海上安装。1966年我国完成了第一座桩基式钻井平台的设计，由于桩基式平台整体结构刚性大，受季节和气候的影响较小，抗风暴的能力强，工作水深一般在十余米到200米，是目前最成熟和最通用的平台型式。它主要由导管架及上部组块构成。导管架是近海平台的一种支撑结构,由钢管焊接而成,一般在陆地上总装后,运到海上安装。引言

引言渤中 34-1 CEPA 组块返回目录

引言番禺30-1导管架返回目录

钢管的加工制造工艺 2007年3月番禺30-1导管架开工，历时280天圆满竣工，并由亚洲最大、世界第二的海油工程3万吨导管架下水专用驳船、载重能力达6万吨的“海洋石油229”拖航，成功运往南海海域进行海上安装。它是由8腿12裙桩、11层水平片组成，采用卧式建造，高212.32米，重约16213吨。返回目录

钢管的加工制造工艺 番禺30-1导管架返回目录

钢管的加工制造工艺 • 导管架的主要结构组成是管。以番禺３０－１导管架为例，最大直径为3200mm，最大壁厚90mm，共由大约7500节单节管卷制、接长组对完成。小直径的管可以由无缝钢管公司经过冷拔的工艺加工制造，但是导管架、平台等结构用到的大直径大壁厚的管则需用钢板进行下料、卷制、焊接、组对接长等工艺来实现。返回目录

钢管的加工制造工艺 1）下料：下料前要确认钢板材质及规格与排版图是否一致。板材排版图返回目录

钢管的加工制造工艺 2）切割：目前一般采用氧——乙炔火焰半自动切割机进行切割。 3）压头、卷制：曲率样板压头返回目录

钢管的加工制造工艺 4）矫正（调圆）。 5）焊接纵缝。管材展开图返回目录

钢管的加工制造工艺 6）环缝组对。环缝组对 7）环缝焊接。返回目录

钢管的加工制造工艺 焊接质量直接关系到建筑钢结构的安全使用。因焊接质量不好而导致建筑物结构被毁坏，在国内外都不乏先例。血的教训！ 1999年重庆彩虹桥坍塌，造成40人遇难14人受伤,直接经济损失631万元。造成事故的主要原因之一就是主拱钢管在工厂加工中，对接焊缝普遍存在裂纹、未焊透、未熔合、气孔、夹渣等严重缺陷，质量达不到施工及验收规范规定的二级焊缝验收标准。返回目录

钢管的加工制造工艺 返回目录

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钢管的加工制造工艺 其他焊缝外观质量问题未熔合返回目录

钢管的加工制造工艺 其他焊缝外观质量问题焊瘤返回目录

钢管的加工制造工艺 其他焊缝外观质量问题飞溅返回目录

钢管的加工制造工艺 返回目录 8）检验根据项目和结构图纸的要求，焊缝需要进行磁粉探伤（MT)或超声波检验（UT）或射线探伤（RT），或涡流探伤(ET)（不常用）来检测焊缝表面或内部是否存在缺陷。

钢管的加工制造工艺 9）切割马鞍口。在海洋钢结构（导管架和组块）的加工设计中，为反映每个直管的各自形式和信息，要绘制各个杆件的单件图，它反映了马鞍口或MITER节点（管交板）的展开形式，服务于现场施工的卷管接长、划线、数控切管等工作。它是结构管材加工设计、现场施工及检验等工作的重要图纸文件之一。返回目录

改进工艺，大幅度提高效率，节能减排落实处 2005年，“十一五规划”出台，首次提出到2010年节能20%、减排10%的目标。 2006年4月，国务院再次召开全国节能减排工作电视电话会议，温家宝总理在会上发表重要讲话，全面部署节能减排工作。许多省（区、市）召开会议，建立领导机构和协调机制，落实责任制和政策措施，各级政府推动节能减排的工作力度进一步加大。对于施工单位而言，改进传统，优化工艺，使施工人员易于操作，并且达到加工制造的要求，减少返修、提高一次合格率，从而达到节能减排、降本增效的目的是全体施工人员的共同努力方向。返回目录

改进工艺，大幅度提高效率，节能减排落实处 20世纪80年代国内在导管架钢桩、导管、压力容器等结构的环缝内壁焊接上完全采用手工电弧焊焊接，其生产效率很低，无法满足大批量生产要求。手工电弧焊的不足之处：（1）工作条件恶劣，焊工劳动强度大。（2）对人员及设备的需求量很大。（3）工作效率低，无法满足目前繁重的工作量。（4）受工作环境、劳动强度等影响，焊缝质量不稳定。（5）受坡口形式等因素的影响，焊接变形较大。返回目录

改进工艺，大幅度提高效率，节能减排落实处 埋弧焊接返回目录

改进工艺，大幅度提高效率，节能减排落实处 埋弧焊是当今生产效率较高的机械化焊接方法之一，它与手工电弧焊相比，优势显而易见：（1）生产效率高。（2）焊缝质量高，对焊工技术水平要求不高，简单易操作，机械稳定性能好。（3）劳动环境得到了极大改善。除了可以减轻手工焊操作的劳动强度外，更重要的是没有弧光辐射。返回目录

改进工艺，大幅度提高效率，节能减排落实处 在实验中，我们对埋弧焊小车进行了改造，改变焊剂漏斗的位置，提高小车在内壁行走的稳定性，同时调整转胎与埋弧焊小车行走速度同步。这样就实现了小车绕内壁进行圆周运动，成功应用于导管内环焊接。埋弧自动焊小车返回目录

改进工艺，大幅度提高效率，节能减排落实处 优势：可使人员和设备投入节省50%以上，大大提高了效率，减少了资源浪费。质量上成型较好，焊缝表面光亮均匀，基本无气孔、咬边等缺陷，减少了返修次数，提高了一次焊接合格率。以焊接一道规格为Φ1400mm×40mm的内环为例，如采用手工焊需要15小时，而采用新工艺仅需要8个小时，并且成型好，焊接质量高。实现了施工单位在场地无需扩大、设备和人员不需增加的情况下钢材加工量逐年增长。节约了人力投入，改善了施工环境，降低了对施工人员的身体伤害，焊接效率提高了50%，将节能减排号召落到了实处。返回目录

海洋石油工程建设项目图片 文昌 14-3 导管架 2007年完工返回目录

海洋石油工程建设项目图片 锦州 9-3E 组块返回目录

海洋石油工程建设项目图片 渤中 34-1 CEPA 组块返回目录

海洋石油工程建设项目图片 金县1-1 项目 WHPB 组块顺利完成二次牵引返回目录

海洋石油工程建设项目图片 H0001 钻井船桩腿 N1段全部顺利下胎返回目录

海洋石油工程建设项目图片 2009年9月渤中 28-2SN 组块顺利装船返回目录

海洋石油工程建设项目图片 9月1日 MODEC 项目 PB GASII 3PB模块顺利吊上重任706号驳船返回目录

海洋石油工程建设项目图片 乐东 22-1 组块海上安装返回目录

结束语 随着海洋工程行业的发展和技术的不断更新，海上石油的勘探开发与生产在面临巨大契机的同时也蕴藏着极大的挑战。深水、超深水领域开发将成为21世纪海洋工程行业开发的重点，激励着致力于石油行业的有志之士不断改进和深入研究。我们伟大的祖国，伟大的石油工人将继续发扬敢拼敢超的优良作风，在新的征途中扬帆起航，立志将胜利的号角吹响在世界每个角落！返回目录

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