一种自升式钻井平台井架建造工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自升式钻井平台，特别涉及一种自升式钻井平台井架建造工艺。
【背景技术】
[0002]随着海洋开发步伐的加快，海洋工程装备业的发展前景越来越广阔。自升式钻井平台作为海工家族的主流产品之一，自然成为各企业竞相角逐的对象。井架做为钻井平台的重要结构，其建造精度要求相当苛刻，如重点部位的尺寸均控制在I?2_。
[0003]目前国外自动化程度很高，依靠机器设备其下料、划线、钻孔工序均在项目准备阶段就已完成，并且通常设置为固定余量。但是后续建造过程中由于装配及焊接变形，导致螺栓孔错位、立柱长短腿、井心偏移值过大等问题。上述问题是比较常见的，很难完全避免，一旦出现解决起来就比较麻烦。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种能够保证井架建造的各项建造要求，同时能够提高建造效率，降低建造成本的平台井架建造工艺。
[0005]为解决上述技术问题，本发明的技术方案为:一种自升式钻井平台井架建造工艺，其创新点在于:其特征在于:其步骤如下:
(1)材料准备:分别制作井架所需的立柱型钢、横梁、斜撑以及通道大门梁，并将成品置于准备区备用；
(2)侧片拼装:井架由前后左右四个侧片组成，首先进行左右侧片的拼装;每个侧片由下而上分为第一分段、第二分段、第三分段、第四分段以及第五分段，每个分段皆包括两侧的立柱型钢、连接在立柱型钢之间的横梁以及连接在横梁之间的斜撑;拼装分为下段拼装以及上端拼装;下段拼装时，首先，将第一分段两侧的立柱型钢与第二分段的立柱型钢通过法兰板进行接长，接长时，利用外力对法兰板平面度进行约束;其次，连接立柱之间的横梁、斜撑以及大门梁;再次，在已接长的立柱上拼接第三段立柱型钢以及安装其上的横梁以及斜撑;上段拼装时，首先，将第四分段以及第五分段的两侧立柱采用法兰板进行接长，随后安装立柱之间的横梁以及斜撑即可;上下两段拼装完成进行拼接即可;从井架第二分段开始，左右侧片上的四根立柱依次接长，各段接长过程中参照同一基准线实时进行调整；
(3)侧片组装:将已经初步组装好的左右侧片以立柱型钢的拼接节点为界又分别为上中下三段，首先，将左右侧片中的下段侧片以对称的方式摆放到位，再在左右侧片之间搭建前后侧片的对应部分;再次将左右侧片中的中段侧片接长在下段侧片上，按照上述方法再次搭建前后侧片的对应部分，依次类推，完成整个井架的搭建；
(4)安装顶法兰:安装顶法兰时，为了调节井心偏移量，可以将顶法兰偏移安装。
[0006]进一步的，所述步骤(2)以及步骤(3)中，采用一种实现井架法兰间贴合的方法;两立柱型钢之间通过互相贴紧的上法兰板以及下法兰板实现连接;首先将上下法兰板矫平，将两法兰贴紧后用工艺螺栓及贴板固定;立柱与法兰装焊过程中保持这一状态，待焊接作业完毕后将工艺螺栓及贴板拆除。
[0007]进一步的，所述步骤(2)中，采用一种实现立柱长度及层高尺寸的控制方法;将四根立柱放平，并调整四根立柱端部共面后整体划出各基准线、层高线、余量修割线。
[0008]进一步的，所述步骤(2)以及步骤(3)中，采用一种实现螺栓孔对中的方法;横梁与立柱之间一般采用螺栓连接的方法;根据螺栓孔所处位置决定选择预先钻孔还是现场钻孔;一般工况较好，便于钻孔设备作业的位置选择现场配钻孔，特殊位置选择预先钻孔后安装的方式。
[0009]进一步的，所述步骤(4)中，采用一种实现合理控制井心偏移量的方法;实际测量时将顶面中心投影到底面上，测量得到井心在平面XY方向的偏移量，为了调整井心偏移量，在安装顶法兰时，可将顶法兰偏移安装，保证顶法兰中心与井架底部截面中心偏移值控制在合理范围之内。
[0010]本发明的优点在于:
(I)井架法兰贴合率控制技术通过外力对焊接过程中法兰的变形进行适当约束。与自由状态下焊接相比，法兰焊后变形量大大降低，经制作后证实一般焊后变形量大多能控制在I?2_，对局部超差位置处理后能满足设计要求。
[0011](2)井架螺栓孔对中控制技术通过合理的施工顺序，将相连接的两个或多个螺栓孔错位量控制在Imm之内。良好的螺栓孔对中性对后期井架整体尺寸调整提供了保证。
[0012](3)井架立柱长度及层高控制技术减少了采用不同基准和累积误差对尺寸的影响，所有误差可在立柱接长过程中予以调整。
[0013](4)井架井心控制技术在天车及井架本体结构尺寸均已确定的状态下，通过对4块法兰板位置的调整达到控制井心尺寸的目的。
[0014]本发明对平台井架建造的控制是循序渐进及相互影响的；如对法兰贴合率的控制能够影响立柱长度及层高，孔的对中性控制能够影响井架整体尺寸及井心尺寸。
【附图说明】
[0015]图1为本发明一种自升式钻井平台井架的示意图。
[0016]图2为本发明一种自升式钻井平台井架建造工艺的实施例1的示意图。
[0017]图3为本发明一种自升式钻井平台井架建造工艺的实施例1的A处局部放大图。
[0018]图4为本发明一种自升式钻井平台井架建造工艺的实施例2的示意图。
[0019]图5为本发明一种自升式钻井平台井架建造工艺的实施例3的示意图。
[0020]图6为本发明一种自升式钻井平台井架建造工艺的实施例4的顶视图。
[0021]图7为本发明一种自升式钻井平台井架建造工艺的实施例4的B处局部放大图。
【具体实施方式】
[0022]如图1所示，本发明公开了一种自升式钻井平台井架建造工艺，其步骤如下:
(1)材料准备:分别制作井架所需的立柱型钢4、横梁3、斜撑2以及通道大门梁5，并将成品置于准备区备用；
(2)侧片拼装:井架由前后左右四个侧片组成，首先进行左右侧片的拼装;每个侧片由下而上分为第一分段、第二分段、第三分段、第四分段以及第五分段，每个分段皆包括两侧的立柱型钢4、连接在立柱型钢4之间的横梁3以及连接在横梁3之间的斜撑3;拼装分为下段拼装以及上端拼装;下段拼装时，首先，将第一分段两侧的立柱型钢4与第二分段的立柱型钢4通过法兰板进行接长，接长时，利用外力对法兰板平面度进行约束;其次，连接立柱型钢4之间的横梁3、斜撑2以及大门梁5;再次，在已接长的立柱上拼接第三段立柱型钢4以及安装其上的横梁3以及斜撑2;上段拼装时，首先，将第四分段以及第五分段的两侧立柱型钢3采用法兰板进行接长，随后安装立柱之间的横梁3以及斜撑2即可；上下两段拼装完成进行拼接即可;从井架第二分段开始，左右侧片上的四根立柱依次接长，各段接长过程中参照同一基准线实时进彳T调整；
(3)侧片组装:将已经初步组装好的左右侧片以立柱型钢的拼接节点为界又分别为上中下三段，首先，将左右侧片中的下段侧片以对称的方式摆放到位，再在左右侧片之间搭建前后侧片的对应部分;再次将左右侧片中的中段侧片接长在下段侧片上，按照上述方法再次搭建前后侧片的对应部分，依次类推，完成整个井架的搭建；
(4)安装顶法兰:安装顶法兰I时，为了调节井心偏移量，可以将顶法兰I偏移安装。
[0023]实施例1
如图2、图3所示，上立柱型钢23与下立柱型钢21之间通过互相贴紧的上法兰板33以及下法兰板22实现连接;首先将上下法兰板矫平，然后将两法兰贴紧后用工艺螺栓31及贴板32固定;立柱型钢与法兰装焊过程中保持这一状态，待焊接作业完毕后将工艺螺栓31及贴板32拆除。
[0024]首先将下立柱型钢21与下法兰板22装配并点焊固定，然后将上法兰板33通过工艺螺栓31与下法兰板22连接，并用贴板32固定，最后将上立柱型钢23与上法兰板33装配点焊固定。法兰板与立柱型钢间需采用对称焊接的形式进行。
[0025]本实施例中，目前普通采用的控制井架法兰贴合率的方法为控制焊接顺序，此方法具有较大的约束性及不稳定性。本发明通过焊接过程中对两法兰板进行外力约束来防止或减小焊接变形量，以保证法兰间贴合率。此方法对工人操作水平的要求相对较低，能节约成本，