CJ46自升式钻井平台有3条桩腿，形状为等边三角形桁架式，每腿长度153.351m（含桩靴），重量约为2394t（3个）。自升式平台的桩腿承载着整个平台的重量，在平台建造过程中的升降、起浮以及拖航等大节点中都起着决定性的作用，因此可以说桩腿的建造质量得以保证整个平台的质量就保证了一半，而保证桩腿的建造质量，必须严把焊接质量和精度控制，这其中最关键的就是桩腿的焊接顺序。本文结合笔者所在公司在建的H1368项目实际进行总结归纳，具体探讨桩腿的焊接顺序以及精度控制。
1 桩腿分段划分
每个桩腿结构被划分为5个分段，如图1所示。
图1 桩腿分段划分
2 建造顺序
2.1 主弦管的到货检验
主弦管到货后，检验各种证书、报告等是否满足ABS以及船东的要求；主弦管表面是否有飞溅和焊渣等缺陷；齿条和半圆板的焊接、齿条和齿条的焊接是否有不合格焊接；编号、检查线及标记是否符合供货方和船厂之间的约定；主弦管的主尺度、挠度、水平度及齿间距是否满足精度要求；用专门磅秤进行称重，并对每一根主弦管的重量做好记录，作为桩腿重量控制的依据。
主弦管到货检验及相关划线工作完成后，需要运送到涂装房内进行喷砂和涂漆（1度漆）工作。在喷砂和涂漆之前，需要对主弦管上的标记及划线进行有效的保护。
2.2 支撑管到货检验
支撑管到货后也需进行与主弦管类似的检验工作，供货方在材料出厂前应进行检验，并出具检验报告。到货后的尺寸检验可采用抽检进行。检验要求如下：长度：-0mm/+100mm；直线度：3mm/m，最大0.2%（总长）。
支撑管到货检验及相关划线工作完成后，需要运送到涂装房内进行喷砂和涂漆（1度漆）工作。在喷砂和涂漆之前，需要对主弦管上的标记及划线进行有效的保护。
2.3 支撑管切割
（1）支撑管切割的工艺流程分为4个阶段：车间底漆-划线-切割-检验。
（2）支撑管划线需要使用划针进行，内容包括切割坡口用的支撑管内径线及坡口线（切割机切线）和检测尺寸用的中心横向检查线、端部检查线，并确定检测点和切割点。对所有检查线和关键点，均需要用洋冲打上标记，以便于在尺寸检测和装配阶段对位时使用。
（3）支撑管切割使用数控管端相贯线切割机进行。
（4）数控管端相贯线切割机的技术要求：
1）管端切割机为程序控制自动切割，可以切割16～35mm钢管；设备能够满足支撑管的材质（EQ7、AH36）及厚度要求。
2）切割的管端型式可以满足两管及多管相贯，相贯的方式为异径垂直正交、异径斜交，异径偏心斜交，同径斜交等。
3）在管端的切割过程中，可以同时切割变角度坡口，角度坡口的型式满足AWSD1.1的要求。
4）以满足钢管相贯切割最小角度为20°。
2.4 主弦管接长
（1）为保证主弦管接长精度，需要制作专用胎架。
（2）主弦管上胎前，应仔细查看每根主舷管的到货尺寸检测结果（主要有端部齿距、长度、平面度、拱高等），便于对一些不合理的尺寸进行适当修正。
（3）主弦管接长工艺顺序及焊接要求如下：
1）主弦管对接焊接顺序为：齿条板对接立焊—半圆管对接立焊—半圆管角接平焊。两个对接缝可同时施焊。
2）焊接完后进行焊缝探伤。
3）为方便尺寸检测以及分段装配需要，对所有主弦管，应当在主弦管接长场地进行齿条板的纵向中心线、板厚中心线及齿板外面PITCH LINE线的划线工作，划线工作可以在专用工装上进行。齿条板纵向中心线应做到半圆板上，板厚中心线应做到齿顶上，并打上洋冲标记。
4）主弦管对接后，对齿条焊缝进行清理，而后进行尺寸检验。
2.5 桩腿分段大组
（1）分段大组的工艺顺序为：划地样线交验-支胎-胎架定位交验-水平主弦管单片上胎-右侧主弦管上胎-左侧主弦管上胎-外部支撑管安装-内部支撑管安装-焊前尺寸检验及焊前报验-焊接。
1）划地线时，需要划出主弦管中心线、胎心线以及各种构件的位置线、对位线在地面的投影线。
2）考虑到焊接收缩，在划地线时，需要考虑反变形量，反变形量的大小必须通过预装件焊接测量。
（2）分段胎架。
1）分段大组需在专门的胎架上进行。胎架模板要进行加工和划线（包括对位用的齿条板的宽度、厚度中心线以及模板定位用的主弦管中心水平线和垂线），以满足装配需要。
2）考虑到模板形状及结构节点需要，胎架的左侧模板应便于整体移动，在胎架尺寸交验完毕后。
3）为便于上部单片分段的装配，在上部模板的两端，可以现场加挡板。
4）挡板要插入齿条板的两齿中间。
5）在上部单片对位之前，应当对上部胎架模板进行横向固定，以防止模板移动或变形，以及其它情况的发生。
（3）焊接要求。
1）焊接顺序：先焊支撑斜管和主弦管的焊缝，三根主弦管可同时施焊，后焊接分段散装管和内部支撑管。
2）焊接过程中应随时进行尺寸检测，发现尺寸偏差应随时修正。
（4）尺寸检测。桩腿分段大组立过程中尺寸检测分为地样线尺寸检测、胎架尺寸检测，装配定位后（焊前）尺寸检测，焊接过程中尺寸检测、焊后尺寸检测等几个阶段，分段精度要求如图2所示。
1）分段同面度：±3mm。
2）主弦管中心线和地样线偏差：±1mm。
3）支撑管位置线偏差：±2mm。
图2 分段精度要求
（5）焊缝检测。分段焊接结束后，需要对焊缝进行100%无损探伤，探伤应当在焊接施工完工冷却至常温后72小时进行，并提供检测报告。
（6）分段涂装。焊缝检测及精度检验结束后，对分段进行涂装，涂装按照相关工艺进行。
（7）分段重量检验。分段重量检验应按照重量控制程序进行。
3 结语
桩腿属于大型钢结构件，却有着类似机加工的精度，一般船厂不敢轻易尝试，但只要严格遵守其制造工艺，加强制造过程中的控制，桩腿预制工作就变得不再困难。随着石油消耗量的不断增加，海洋石油开采迫在眉睫，石油公司对海上石油钻井平台有很大的需求，所以船厂的建造质量尤为重要。了解和掌握桩腿的建造过程和工艺精度控制，对于成功建造自升式平台意义重大。
参考文献
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[3]尤佳丽．自升式钻井平台桩腿组焊过程控制[J]．一重技术，2014，（4）．
[4]孙培东，张国华．L780 MOD Ⅱ钻井平台桁架桩腿建造[J]．石油工程建设，2010，36（2）．
（作者陈洁供职于上海外高桥造船有限公司）
