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深水半潜式钻井平台的主船体结构通常有下船体、上船体、立柱和横撑组成。其中，立柱将下船体的左右两个浮筒分别与上船体相连，左右舷的立柱由横撑分别连接。那么，这种结构型式的平台其结构关键点是什么呢？建造过程中应如何进行质量控制？
半潜式钻井平台结构关键点分布
半潜式钻井平台结构关键点一般包括如下区域：规范中规定的特殊构件；高应力区（一般指超过材料许用屈服应力的85%）；疲劳关键结点；Z向钢区域；营运检验中不能到达的区域。
以某典型深水半潜式钻井平台为例，其结构关键点主要分布区域为：1立柱与下浮体连接处；2立柱与横撑连接处；3立柱与上船体连接处；4上船体月池角隅；5吊机立柱与主甲板连接处；6锚索导向装置基座；7钻台底座。其中5至7属重型设备基座，与其他类型平台基本相同。1至4属半潜平台主船体部分的特有的关键结构区域。
结构关键点的特点
结构的关键点一般具有承受应力大，承载和传递集中载荷，易产生疲劳破坏，且结构失效后会产生严重后果的特点。此类区域的所使用的钢材板厚一般较厚，强度和韧性级别高，连续构件往往大量使用Z向钢，且其结构形式复杂，易产生应力集中。建造中应对关键节点区域给予特别的关注。
下面就以立柱与横撑的连接点为例，详细说明一下此区域结构的特点。此区域内有横撑的外板、内部十字支撑、立柱的外板、立柱的纵舱壁、加强环板的结构相交，结点型式复杂，此处区域板厚可达65mm，板材级别达F420级，横撑的外板及内部十字撑板均为Z向钢。
结构关键点的建造质量控制
针对关键结点区域的结构特点，建造过程中应从以下方面进行质量控制：
一是施工工艺。施工前建造厂应编制详尽合理的施工工艺，分段划分时尽可能考虑将结构形式复杂的结点划分在一个分段内；尽量保证关键位置的焊接作业易于施工，如多采用平焊、横焊作业，尽量避免仰焊等；应编制合理的焊接顺序，采用分段退焊、跳焊、对称施焊等方式减少残余应力和控制焊接变形。
二是结构装配。结构装配过程中应确保选用的材料级别、板厚与设计图纸的一致，构件应完整；装配精度应符合规范、标准及设计的要求；坡口准备、根部间隙等应与规范、标准、施工工艺、WPS相符合。
三是焊接过程控制。焊接人员应具备相应位置和等级的资质和能力；焊接设备应定期校验；焊接材料的烘干、存放应符合生产厂家的使用说明和建造厂的程序文件；焊前预热、层间温度控制、层间清理、反面清根、焊后保温缓冷以及焊后热处理都应严格按照焊接工艺规程进行。
四是无损检测。关键结构区域的焊缝表面及内部质量的检查比例一般都是百分之百，验收标准为ISO 5817 B级。
五是焊接返修。关键区域焊缝同一部位返修次数不允许超过两次；返修前应制定返修焊接工艺；返修时预热和层间温度比通常施焊高25度，且不低于100度；最小修补长度100mm。
六是焊后热处理。对于板厚超过50mm的焊缝，应进行消除残余应力的焊后热处理。在进行工艺评定时也应进行焊后热处理，焊接后至进行无损检测的间隔应从进行完焊后热处理算起。对高强度淬火回火钢不宜进行焊后热处理。
七是改善疲劳寿命。在易发生疲劳破坏的区域，需要通过控制焊缝成型和打磨焊缝趾端以改善焊缝的疲劳寿命。打磨的操作人员应经过专门的培训，打磨的圆弧半径（对接缝将余高磨平）要符合设计要求并制作专门工具进行检测，焊缝表面的打磨方向应与焊缝方向垂直。
识别出结构关键点并在建造过程中加强质量控制可以确保建造出高质量的平台。本文结合实例介绍了典型深水半潜式钻井平台的结构关键点的特点和位置分布，以及建造过程中质量控制的要点，供业界同仁互相探讨。
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发表于 2015-3-2 11:39
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学习了，谢谢
