BOP吊车安装精度控制工艺方法研究

周长江 , 江齐锋， 周 俞

(1.上海熔圣船舶海洋工程技术有限公司, 上海 200444； 2.大连中远船务有限公司， 辽宁 大连 116113； 3.上海外高桥造船有限公司， 上海 200137)

BOP吊车安装精度控制工艺方法研究

周长江1, 江齐锋2， 周 俞3

(1.上海熔圣船舶海洋工程技术有限公司, 上海 200444； 2.大连中远船务有限公司， 辽宁 大连 116113； 3.上海外高桥造船有限公司， 上海 200137)

对“大连开拓者号”钻井船上的BOP吊车特点和难点进行了分析，并对该吊车的整个安装过程及精度控制要点进行了详细的分解，依据其特点及现状实际给出针对性的精度控制方法，从而保证BOP吊车顺利完成安装。

钻井船 BOP吊车安装 精度控制 工艺方法

1 引言

BOP吊车是深水钻井船的核心设备之一，也是在钻井船遭遇井喷时提供安全保障的重要设备。该型BOP吊车重量重、跨距大、操作空间有限、精度要求高，做好其前期的技术研究工作对保证现场顺利施工的意义十分重大。

2 “大连开拓者号”钻井船BOP吊车特点及难点分析

2.1 BOP吊车特点介绍

(1) BOP吊车布置于DRILL FLOOR平台后端，双250 t钩头配置，最大吊装载荷500 t，轨道跨距10 m，具体如图1所示。

(2) 该吊车两轨道位于不同的水平面，且两平面落差达16 m。

(3) 由于甲板设备布置空间限制，该吊车的轨道下平台为专门设置的独立平台。

(4) 该吊车由立腿和吊梁两部分组成，如图2、图3所示。

2.2 BOP吊车难点分析

(1) 吊车跨距大，两轨道间距10 m。

(2) 吊车两轨道位于不同的平面，且两平面落差达16 m。

(3) 因轨道平面落差较大，不能提前地面吊车组装，给船上安装带来一定的操作难度和安全风险。

(4) 该吊车精度要求高，轨道间距公差：10 000±3 mm,即轨道平行度3 mm，单轨平面度：2 mm/2 000，双轨道面垂向高度公差：16 010±5 mm,导轨与轨道的平面度：2 mm。具体如图4所示。

图1 BOP吊车布置图

图2 BOP吊梁图

图3 BOP立腿图

图4 BOP吊车轨道公差图

3 BOP吊车安装精度控制的步骤及工艺措施

3.1 BOP吊车轨道安装的精度控制

(1) 提前对轨道面原结构进行精度测量，并依据各点实际测量数值确定轨道垫板的厚度值(见图5)，对垫板表面进行机加工，以保证垫板上表面的整体平整度值。

图5 BOP吊车轨道垫板(加工前)

(2) 设立测量标杆，利用全站仪测量两轨道垫板的平面度、轨道中心的平行度及高度偏差值。确保基础数据精度可控。

(3) 两条轨道的装配定位同样需用全站仪各状态的精度数据。

(4) 为保证轨道和导轨的定位精度，需制作定位检测用白钢样板，如图6所示。

图6 BOP吊车轨道及导轨定位检测样板

(5) 为保证轨道整体水平度需用顶压门架定位轨道位置(见图7)，导轨侧面拉索钢线测量其平行度和垂直度。

图7 BOP吊车轨道及导轨现场装配图

(6) 编制合理的焊接顺序以减小焊接引起的变形。

(7) 做好轨道的焊前预热及焊后缓冷保温，并配备红外温度检测仪，以保证焊接质量及由焊接引起的精度偏差量。

(8) 对于吊车下轨道的独立支撑平台，从设计阶段考虑该平台具有足够的刚度，保证结构本身变形最小，并运用有限元的计算方法分析，减少结构本身原因带来的安装精度超差的风险。

3.2 吊车本体的吊装方案策划

(1) 吊车立腿高约19 m，宽10 m，重量约90 t，如图8所示。由于立腿顶部为法兰连接面，特设计法兰形式连接的专用吊耳以满足吊装要求，吊耳底部的圆孔为法兰连接孔，如图9所示。

图8 BOP吊车立腿三维模型图

图9 吊装吊车立腿的特型吊耳

(2) 利用定位销的方式解决立腿与吊车横梁间的高空定位问题，如图10所示。

图10 吊车法兰定位的定位销

(3) 为满足吊车整体合拢要求，立腿吊装就位后需对其应用软封固(手拉葫芦形式)，以保证在合拢对位时将其位置进行微调。

3.3 BOP吊车整体安装效果

大吨位(500 t)BOP吊车的安装精度控制，对于海工建造项目来说一直是高难度的工作之一，尤其像本项目的吊车两轨道位于不同的水平面，更是一次严峻的挑战。依据本吊车的特点和难点，针对性地对其进行攻关和周密策划，成功设计出保证轨道和导轨精度的工艺控制方法，编制合理的焊接顺序，以减小焊接变形对精度控制的影响，同时设计出专用特型吊保证立腿翻身、合拢。并依据技术工艺文件要求，现场跟踪施工控制，保证严格按既定工艺程序执行。

经过技术和现场精度控制人员的精心策划，严格控制，最终实现吊车轨道及吊车安装一次交验成功，且得到船东和吊车供应商的一致赞赏。

同时，在吊车轨道安装过程中，为探索安装经验曾勘验过火车和城市轻轨车辆的轨道，它们轨道和垫板的形式是压接方式(见图11)，而不像船上是完全的焊接模式， 如果我们的海工设计能采用火车轨道型式的连接方式将显著降低此种吊车的安装难度，希望以后能在这个方面得到突破。

图11 火车轨道的压接方式连接

4 结束语

精度控制对海工制造项目至关重要，尤其是大型起重设备，其精度控制水平将直接影响设备服务质量，对于设备供货商绝对不能允许超差现象的存在。为此，船厂方面，编制合理的精度控制工艺文件及焊接顺序非常关键，且现场必须严格按工艺纪律进行施工控制，否则会造成返工甚至报废设备部件的严重后果。

[1] 刘金武.焊接20 m超大型吊车梁精度控制工艺[J].焊接，1991，6：23-24.

[2] 边道田，陈国荣，张传金，等. 重型海洋工程起重机底座建造工艺及其精度控制技术[J].造船技术，2011，3：37-39.

[3] 汤明泉，李国平. 起重机轨道安装技术及工艺要求[S]. 城市建设理论研究(电子版)，2011.

Bop Crane Installation Precision Control Technology Research

ZHOU Chang-jiang1, JIANG Qi-feng2, ZHOU Yu3

(1.Shanghai RoyalSun Offshore Tech. Co., Ltd., Shanghai 200444, China；2.COSCO Dalian Shipyard， Dalian Liaoning 116113, China；3.Shanghai Waigaoqiao Shipbuilding Co., Ltd., Shanghai 200137, China)

This article analysed the characteristics and key points of installation of BOP crane on drilling ship of Dalian Developer which is built in COSCO Dalian, illustrated the installation progress and dimension control, provided targeted proposals on the precision control based on the characteristics and site situation, to ensure the BOP crane was installed successfully.

Drilling ship BOP crane installation Precision control Process method

周长江(1976-)，男，项目主管。

U671

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