[科普中國(guó)]-導(dǎo)管架

基本信息

一般來(lái)說(shuō)，導(dǎo)管架產(chǎn)品包括：滑移下水導(dǎo)管架、浮拖導(dǎo)管架和吊裝導(dǎo)管架及附件，浮箱、鋼樁和隔水套管。是由中空的腿柱和連接腿柱的縱橫桿組成。其上面搭接固定式平臺(tái)，用于海洋石油開(kāi)采。

導(dǎo)管架基礎(chǔ)在海上石油平臺(tái)、海上燈塔建設(shè)中已得到廣泛應(yīng)用，據(jù)了解，我國(guó)在渤海、東海水深15～80m海域設(shè)立的海上石油導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)，均采用此類(lèi)基礎(chǔ)。在近海風(fēng)電場(chǎng)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，當(dāng)單機(jī)容量較大、水深較深時(shí)，也有采用導(dǎo)管架基礎(chǔ)型式的實(shí)例。樁數(shù)量一般采用三、四、五、六樁為宜，這里以三樁導(dǎo)管架基礎(chǔ)為例進(jìn)行介紹。

擬定的三樁導(dǎo)管架基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案為：用3根鋼管樁定位于海底，3根樁呈正三角形均勻布設(shè)，樁頂通過(guò)鋼套管支撐上部三角架式結(jié)構(gòu)，構(gòu)成組合式基礎(chǔ)。三樁導(dǎo)管架承受上部風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架荷載、波浪、水流等環(huán)境荷載及自重，并將所有荷載通過(guò)斜撐鋼管傳遞給3根垂直打人海底的鋼管樁，3根樁沿直徑18～30m的圓周均勻分布，樁徑1．8～3．0m，人土平均深度根據(jù)上部風(fēng)力發(fā)電機(jī)組荷載和下部地質(zhì)參數(shù)確定。鋼管樁與鋼套管的環(huán)形空問(wèn)內(nèi)通過(guò)高強(qiáng)灌漿材料連接。2

工作原理導(dǎo)管架鋼樁固定于海底。導(dǎo)管架先在陸地預(yù)制好后，拖運(yùn)到海上安放就位，然后順著導(dǎo)管打樁，樁是打一節(jié)接一節(jié)的，最后在樁與導(dǎo)管之問(wèn)的環(huán)形空隙里灌入水泥漿，使樁與導(dǎo)管連成一體固定于海底。這種施工方式，使海上工作量減少。

性能特點(diǎn)與可移動(dòng)鉆井平臺(tái)相比，使用的導(dǎo)管架的平臺(tái)使用成本低，技術(shù)要求不高。但是缺點(diǎn)是，該平臺(tái)在執(zhí)行完開(kāi)采任務(wù)之后，導(dǎo)管架不能跟隨平臺(tái)一起拖走，只能留在海中，成為海中一座無(wú)用的鐵塔。

安放這里建議的“先打樁后放導(dǎo)管架”的施工工藝，導(dǎo)管架的安放相對(duì)簡(jiǎn)單，主要是針對(duì)導(dǎo)管架的結(jié)構(gòu)特性、重量、重心位置設(shè)計(jì)好吊點(diǎn)，選擇好超重設(shè)備，布置好攬風(fēng)繩，并做好施工組織與人員布置，在預(yù)起吊后即可正式起吊安裝。

為使導(dǎo)管架基礎(chǔ)頂面達(dá)到上部風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行要求的水平度，在鋼管樁沉樁、導(dǎo)管架安裝完成后，均要進(jìn)行調(diào)平?？赏ㄟ^(guò)導(dǎo)管架的導(dǎo)管結(jié)構(gòu)與鋼管樁之間的調(diào)節(jié)螺栓、液壓千斤頂或其他調(diào)平設(shè)施進(jìn)行調(diào)平，以調(diào)整至規(guī)定的水平度。調(diào)平裝置根據(jù)具體的潮間帶風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目、施工承包方、施工船舶機(jī)具等經(jīng)比較研究確定。

導(dǎo)管架作為連接樁基與上部塔筒之間的連接段，與塔筒之間一般通過(guò)法蘭及一系列螺栓連接。目前這種連接方式工藝成熟、施工簡(jiǎn)單便捷。但導(dǎo)管架與樁基之間的連接則要相對(duì)復(fù)雜一些．可采取焊接或灌漿連接。

焊接是一種傳統(tǒng)的施工工藝，即導(dǎo)管架與樁基就位后，通過(guò)型鋼、鋼板等將導(dǎo)管架與鋼管樁現(xiàn)場(chǎng)焊接連接起來(lái)，這種方式連接牢固、可靠；但缺點(diǎn)比較明顯，現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量不易保證，作業(yè)條件差，且對(duì)防腐涂層產(chǎn)生破壞。灌漿連接是海洋工程中近20年采用較多的連接方式，指鋼管樁與導(dǎo)管之間的環(huán)形空間內(nèi)通過(guò)灌注高強(qiáng)灌漿材料，待材料固化后，即將兩者牢固連接為整體，同時(shí)該方式可修補(bǔ)鋼管樁在施打后產(chǎn)生的垂直度偏差。灌漿施工由駁船上所載的灌漿泵高壓泵送灌注專(zhuān)用的灌漿材料，灌漿作業(yè)前。應(yīng)進(jìn)行原材料作業(yè)和配合比設(shè)計(jì)，并進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)工作。導(dǎo)管架的導(dǎo)管外側(cè)裝有灌漿管，灌漿管從導(dǎo)管的下部通人導(dǎo)管與鋼樁的環(huán)向間隙內(nèi)，環(huán)向間隙下端用密封圈進(jìn)行密封，灌漿泵及漿體攪拌機(jī)置于工作船上。灌漿時(shí)用高壓軟管將灌漿泵與導(dǎo)管架導(dǎo)管外側(cè)的灌漿管連接，開(kāi)動(dòng)灌漿泵直至漿體從導(dǎo)管上端溢出為止。2

制作導(dǎo)管架主要由大直徑鋼管構(gòu)成，應(yīng)采用適應(yīng)其特性的適當(dāng)?shù)募庸ぴO(shè)備和程序制作。制作時(shí)．需選擇合適的制作程序，特別是對(duì)節(jié)點(diǎn)處的處理尤應(yīng)注意，制作過(guò)程中應(yīng)盡可能避免高空作業(yè)，確保安全和質(zhì)量。

導(dǎo)管架制作一般應(yīng)遵循以下程序進(jìn)行：

(1)鋼管卷制。導(dǎo)管架主筒體、各連接撐管、樁套管為主受力構(gòu)件，均應(yīng)采用直縫焊管或無(wú)縫鋼管。不可使用螺旋縫焊管，焊縫應(yīng)與母材等強(qiáng)，并滿(mǎn)足相關(guān)技術(shù)要求。

(2)切割。

(3)拼裝。

(4)焊接。導(dǎo)管架各構(gòu)件焊接應(yīng)在工廠(chǎng)內(nèi)完成，焊接環(huán)境溫度應(yīng)大于0℃(低于0℃時(shí)，需在施焊處兩側(cè)200mm范圍內(nèi)加熱到15℃以上或再進(jìn)行焊接施工）。相對(duì)濕度小于90%．且焊接工作區(qū)應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拇胧┓里L(fēng)、防雨。

(5)防腐處理。在進(jìn)行防腐處理前需要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行處理以達(dá)到涂裝要求，防腐油漆可采用環(huán)氧類(lèi)重防腐涂層?？蓛?yōu)先采用專(zhuān)門(mén)針對(duì)海上工程的改性環(huán)氧防腐油漆。

(6)焊縫檢測(cè)。焊完的焊縫均需經(jīng)過(guò)在線(xiàn)連續(xù)超聲波自動(dòng)傷儀檢測(cè)，保證100%的螺旋焊縫的無(wú)損檢測(cè)覆蓋率。若有缺陷，自動(dòng)報(bào)警并噴涂標(biāo)記，生產(chǎn)丁人依此隨時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)，及時(shí)消除缺陷。

(7)防腐涂層檢測(cè)。防腐涂層檢測(cè)應(yīng)按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中規(guī)定的方法進(jìn)行涂膜針孔檢測(cè)。針孔數(shù)不應(yīng)超過(guò)檢測(cè)點(diǎn)總數(shù)的20%。當(dāng)不符合上述要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)。2