浅谈海洋平台组块甲板片预制尺寸现场控制方法
摘 要：海洋平台组块是海洋石油开采过程中最常见的生产设施之一，它主要由甲板片、立柱和斜拉筋组成。甲板片预制的尺寸精度对于整个组块的安全保证有着非常重要的意义。针对甲板片预制过程中经常出现的尺寸超差问题，本文在现场施工过程中，分析其产生尺寸误差的原因，并采取相应的办法来科学控制尺寸精度，来有效保证工程的质量。
关键词：组块；甲板片；焊接变形；现场施工；尺寸控制
引言
随着对海洋石油资源开采的不断深化，各国对海上平台组块的需求越来越大，特别是针对深海的大型组块。在建造施工过程中，由于每层甲板片尺寸大，结构吨位重，而且焊缝多，技术要求高。甲板片预制过程中的尺寸精度影响着结构的整体安装及工程的安全性。因此在施工过程中，要采取适当的方法，科学的实现工程的尺寸控制。本文将针对甲板片预制过程中的尺寸控制进行分析、阐述。
一、甲板片预制尺寸公差
组块建造要符合公差要求，业主和工程项目不同时，公差要求也会有所不同，比如国内项目：甲板板平整度应满足8mm要求；任意平面内立柱之间的对角线最大允许误差在±19mm范围内；任意立柱中心线位置偏差在±10mm范围内等，这些都是甲板片建造尺寸的一般公差表现。
二、甲板片预制中尺寸误差产生的原因
在组块甲板片预制过程中造成尺寸误差的原因很多，主要包括：
1、组对、尺寸定位精度
在场地预制时摆放垫墩的水平度测量精度，以及地基沉降，影響到尺寸定位；另外组对过程中的坡口、间隙过大或过小都将造成焊接收缩程度不同，影响整体尺寸；焊接前的反变形控制，如刚性固定情况等也将不同程度的影响着焊接变形。
2、甲板片焊接变形
焊接工作是甲板片预制过程中的重要环节。甲板片焊接后易出现焊接应力和焊接变形。焊接应力和焊接变形过大时，制造会更加困难，同时还会浪费材料而增加生产成本。因此，在实际工作中，要注意控制焊接变形，以达到甲板片预制的尺寸控制。
三、甲板片预制过程中如何进行尺寸控制
在施工过程中进行的尺寸控制方法主要有以下几个方面：
1、组对控制
1）合理控制组对尺寸预留量
①根据整体建造方案和预制方案的公差要求，保证甲板片的各个节点，以及整体尺寸都必须保证在正误差；
②按照甲板片结构形式，比如说节点插入板数量、角钢数量等，根据划线方案适当增加焊接收缩量；
③严格按照焊接工艺，进行坡口加工、间隙控制等。坡口角度加工为45±5°或60±5°，组对间隙控制在2-4mm，钝边控制在1-2mm之内等；
2刚性固定
利用装配夹具或是临时支撑，将焊接件的相互位置固定，以防止焊后变形
3配重
焊接甲板板时，在甲板板上放置配置块，以防止甲板板焊接时的波浪变形；
4反变形
组对前，根据施工经验，分析焊件施焊后可能产生变形的方向和大小，在焊接前应使被焊件发生大小相同、方向相反的变形，以抵消或是补偿焊后发生的变形，以达到防止焊后变形。
2、采用合理的焊接顺序
1）先焊接主结构，后焊接次结构，由中间向两边，采取对称焊接方法进行焊接。
2）先焊接型钢腹板，后焊接型钢翼缘板（先立焊，后平焊）
3）甲板焊接时，先焊接角焊缝，再焊接对接缝。先焊接短焊道，再焊接长焊道。对于中长焊缝的焊接，常采用分段焊接、跳步焊、退步焊、交替焊接等。一般500mm以下的焊缝为短焊缝，在500-1000mm以内的焊缝为中等长度焊缝，焊缝长度在1000mm以上为长焊缝。当焊接温度越高，膨胀产生的金属变形就越大，冷却时的收缩力也就越大。当焊接应力高于金属结构的强度，则结构产生了变形；当焊接应力高于金属材料的强度，则材料发生裂缝。
为了减小这种应力，采取退步焊接法显然是有效的。因为它的每段焊缝都比较短，且头尾相接，因此不仅远比常规的连续焊缝所产生的温度为低，其应力分布也比较低均匀。
分段退焊法，主要用于中等长度焊缝焊接。分段退步焊应注意第一段焊缝的起焊处要略低些，在下一段焊缝收弧时，就会形成平滑的接头。分段退步焊法的关键在于预留距离要掌握核实，每一段预留长度做好等于一根焊条所含的焊缝长度，以节约焊条。
交替焊法，其基本原理是选择焊件温度较低的位置进行焊接，使焊件温度分布均匀，有利于减小焊接变形。此法的缺点是焊工要不断的谊东焊接位置。交替焊法适用于长焊缝的焊接。
跳焊法也适用于长焊缝的焊接，其特点是朝着一个方向进行间断焊接，要求每段长度以200-250mm为宜。
3、选择合理的焊接工艺参数
控制焊接尺寸、变形较有效的一个方法就是控制焊接工艺参数。如果焊接操作中，电流、电压过大，热输入就会增加，那相应的变形及收缩量就会增大。因此为了有效的减小焊接变形，焊接过程中要按照工艺严格控制电流、电压、摆宽等。
四、结语
造成甲板片尺寸误差原因有多方面，本文主要针对组对、焊接等方面提出了不同的尺寸控制方法。在实际工作中，要把组对、焊接等这些过程控制的思想贯彻到整个预制过程中，积极分析其产生误差的原因，并采取相应措施，将误差降低到最小，以此来提高甲板片预制尺寸的精准度，保证海洋工程建造的质量。
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