中拱式飛機甲板建造方法研究

羊字軍

（海洋石油工程（青島）有限公司山東青島，山東 青島 266520）

隨著國際海洋石油裝備建造技術的發展，國際上對海洋石油工程裝備的產品質量要求也越來越高。為了滿足業主對產品質量的要求，就必須改進以往的建造方法，或者研究全新的建造方法。海洋石油平臺的飛機甲板，通常會設計成中拱的形式，以滿足規范對排水的要求，中拱形式如圖1 所示。為了滿足設計要求，以往的建造方式需要把橫穿中拱線的型鋼梁和甲板板在中拱位置斷開，調整到合適的坡度后，把型鋼梁和甲板板分別焊接。此種建造方式會導致型鋼梁焊道和甲板板焊道重合，焊接處應力集中，甲板板焊接變形嚴重，甲板板平整度較差，不能較好地滿足排水要求。因此，急需研究新的建造方法。

1 飛機甲板結構形式

海洋石油平臺中飛機甲板是直升機的升降平臺，一般位于生活樓模塊的頂部，通過立柱和斜拉筋和生活樓主立柱相連（見圖2）。飛機甲板是平臺操作人員登離平臺的最重要的結構，且是露天平臺，飛機甲板的平整度要求較高，防止甲板板積水，因此，飛機甲板一般設計成中拱形式。

2 飛機甲板建造方法

針對飛機甲板特殊的形式，我們采取了特殊的建造方式。

2.1 建造方式選擇

由于飛機甲板下面有三組斜撐，為了便于場地布置墊墩、運輸和噴涂以及結構總裝，甲板片采用反造，既墊墩上先鋪甲板板，然后，依次組對型鋼、加強筋板、斜拉筋和各專業一體化。在總裝之前，完成飛機甲板的一體化預制，減少高空作業工作量和風險，降低腳手架搭建的工作量。飛機甲板一體化預制完成后，在總裝場地完成翻身，然后，再進行總裝。

圖1 飛機甲板平面圖

圖2 生活樓模塊三維圖

2.2 中拱實現方式

飛機甲板的中拱主要依靠墊墩高度進行控制。依據飛機甲板的坡度比例，放樣出各個位置的墊墩高度，并做好預制過中的精度控制。

中拱處的型鋼腹板和下翼緣板開V 型口，上翼緣板不開口，甲板板在中拱處斷開（如圖3）。型鋼在墊墩上壓成需要的坡度，然后，再焊接腹板和下翼緣板。由于此種方法上翼緣板不斷開，完美地解決了以往建造方式中，上翼緣板焊道和甲板焊道重合的問題，且減少了焊接工作量，提高了工作效率。

圖3 中拱處節點示意圖

2.3 精度控制

飛機甲板的精度控制，應嚴格按照結構預制規格書的要求，進行預制，同時，根據飛機甲板的特殊結構，還應按照立面和平面尺寸控制圖進行控制。

2.3.1 立面尺寸控制圖

飛機甲板建造時，應當依據各立面尺寸控制圖（如圖4所示），控制各立面的精度。立面尺寸控制應注意，拉筋組對時，具備腳手架的條件下，測量拉筋上口的尺寸進行定位；不具備腳手架時，在1.6 米高度上定點測量進行定位；拉筋安裝需要根據立面尺寸控制圖精確就位后方可焊接；若墻皮與拉筋相連，則在拉筋焊接前，應增加拉筋臨時支撐，保證拉筋焊后的角度。

圖4 立面尺寸控制圖

2.3.2 平面尺寸控制圖

平面精度控制時，應嚴格控制軸線間距的精度。同時，設置兩個精度控制基準點，控制檢測點到基礎點的精度，如圖5 所示。

2.4 預制步驟

飛機甲板采用反造的方法，具體步驟如下：

（1）甲板板預處理：對甲板板除銹及上底漆處理。

（2）甲板板放樣劃線、下料切割：劃線時應留出足夠的焊接收縮量。

圖5 立面尺寸控制圖

（3）擺放預制墊墩或臨時支撐：根據建造要求制作臨時墊墩，臨時墊墩放置后，甲板片H440 梁的最低點應距地面1300mm 以上或立柱甲板段下端距地面100mm 以上，兩者取較大值。

（4）按加工設計圖紙進行地樣劃線，墊墩找平并鋪設甲板，且進行限位固定，通過報檢后，焊接固定。

（5）主結構梁就位：根據加工設計圖位置將所有主結構梁就位，點焊固定，并在主梁上劃出角鋼的位置。

（6）型材焊接：型材組對完后，開始焊接。焊接原則上自中間向四周施焊，先焊接腹板與翼板的焊縫，再焊接腹板與腹板，最后，焊接翼緣與翼緣。

（7）甲板板焊接：甲板板的焊接原則上自中間向四周焊接，先焊小梁與甲板的角焊縫，再焊接大梁與甲板的角焊縫。并根據劃線對甲板整邊及總裝吊點位置處進行開孔。

（8）安裝小立柱、拉筋。影響甲板片吊裝的桿件需要散裝。

（9）安裝總裝吊點，臨時連接結構。

（10）車間噴涂。

（11）飛機甲板翻身，總裝。

3 結語

海洋平臺的重量控制涉及產品制造的設計、預制、運輸和總裝等過程，必須嚴格控制各個階段的質量，才能最終保證產品的質量。本文僅依據公司實際情況，另辟途徑，較好的解決了問題。本文的研究成果，成功應用在我公司新建海洋平臺項目，較好地解決了飛機甲板平整度問題，避免了甲板板拼縫與型鋼焊縫重合問題，保證了飛機甲板焊接質量，取得了業主好評。