高空临时作业平台在深水导管架建造中应用.pdfVIP

段冠，等：高空临时作业平台在深水导管架建造中的应用 高空临时作业平台在深水导管架建造中的应用 范景涛3 段冠1黄先超1谢维纶2解汝伟1谢晖1王红1 (1．海洋石油工程(青岛)有限公司青岛2665520；2．海洋石油工程(珠海)有限公司 珠海519050；3．海洋石油工程安装公司天津300461) 摘要：荔湾3-1导管架是为开发南海深水天然气而建造的目前亚洲最大导管架，采用卧式建造进行空 间总装时，最高作业高度达到近103米。为方便高空作业，提高施工效率。设计了一种可拆卸的高空临 时作业平台。本文从实际应用要求出发，运用有限元方法对作业平台进行了的强度分析和结构优化，并 结合活动栽荷、自重等各种工况对作业平台自身的强度进行校核。通过在荔湾3-1导管架项目中的成功 应用，验证了该平台设计的合理性，可在今后此类高空作业平台的设计建造中推广应用。 关键词：深水导管架；作业平台；有限元；强度校核 1 引言 2作业平台的设计 随着我国海洋石油工业的逐步发展， 根据作业需要，设计2个相同的作业 深海油气资源正逐渐成为油气开发的重要 平台，分别安装在导管架中心桁架两侧顶 区域，特别是我国南海蕴藏的丰富油气资源 部尾端，同时供两侧施工，作业平台的几何 [1]。荔湾3—1导管架就是为开发南海深水天 模型和实际模型分别如图2和图3所示，平 然气而建造，重约34000吨，在海油工程青 台尺寸4．6m×5m，框架结构采用的型钢有 岛场地4号滑道采用卧式建造的方式进行建 H300X 造组装。由于结构巨大，卧式建造时，顶部 H150×150X7×10三种规格，甲板板厚度为 最高处达到103米(如图1所示)，需要进 8mm，材质均为Q235B。 行裙桩套筒焊接等作业，作业量非常大，若 2．1结构参数 采用常规的作业方法，需要将焊机等装备搬 到高空，同时需要连接风带、气带、电线等， 因高空作业的不便，容易出现故障，且作业 效率低下，不利于施工的开展。因此，有必 要在导管架的顶部设置临时作业平台，用于 存放焊机等设备设施，建造完工后即可拆卸， 对促进高效施工建造具有重要作用。然而国 内外目前还没有可供此类临时平台设计建造 的专用规范可用，合理安全设计此类平台十 分必要。 本文从临时作业平台的功能特点出发， 进行设计，分析作业平台在多种载荷作用下 的应力状态，校核其强度是否满足实际生产 图1荔湾3—1导管架卧式建造现场 需要，同时为此类临时作业平台的设计建造 提供参考。 2013年中国钢结构行业大会论文集[2013·10] 539 钢结构施工技术篇 图2作业平台几何模型 图4作业平台有限元模型 图3建造完成后的作业平台 根据焊机需求量和焊机箱子以及其他附 件的数量、尺寸，确定平台的初始设计数据， 经过校核、尺寸优化，得到最优的设计参数。 2．2载荷 在设计时，考虑平台所受的主要载荷有： (1)设备及自重，按照设备重量及平台自身 图5作业平台应力分布图 钢结构重量计算，平台自重3．977吨，焊机 箱子自重1．5吨，配电盘自重0．1吨，脚手 考虑自重及风载荷等作用，静