大型导管架分片吊装用管式吊点设计与强度校核
大型导管架分片吊装用管式吊点设计与强度校核
作业顺 利 完成 的保 障 。 目前 ， 管式 吊点 的设 计主 要 参照 中华 人 民共 和 国石油 天然 气行 业标 准 【 】 １ ，但 。 此 类标准 比较 适用 于石化 行业 中在 薄壁 罐上 焊接 管式 吊点的情 况 ，由于母 材为 薄壁 结构物 ，因此 需要
在 吊点 内焊接 筋板 ，吊点外 焊接加 强环 ，结构 形式 过 于复杂 。与之不 同的是 ，在海 洋工 程结 构物 制造 行业 中，母 材通 常为壁 厚较 大 的管结 构 ，强度 较 大 ，吊点结 构不 需要 设计成这 么 复杂 。此 外 ，标 准对
５ ２卷 增刊 ２ ２１ ０ ９月 １年
中
国
造
船
Ｖｏ１ ２ Ｓ ｅ ｉ ｌ ． ｐ ｃａ ５ ２
Ｓ Ｉ Ｂ Ｌ ＮＧＯＦＣＨＩ Ｈ Ｐ ＵＩＤＩ ＮＡ
Ｓｅ ２ １ ｐ． ０１
文 章编 号 ： ｔ０ －８２２ １）２０ ６ —６ ０ ０４ ８ （０ Ｓ －１３０ １
母材的局部应力进行 了有限元分析。该理论计算与有限元分析相结合的方法 已普遍应用 于荔湾３１ ．导管架项
目中管式吊点的设计， 吊装实践证明该方法是安全可行的。
关 键 词 ：管式吊点；大型导管架；吊装；强度校核
０ 引 言
目前我 国导管 架平 台普遍 采用 分 片预制一 吊装就 位一 焊接 合拢 的建造 方法 。管式 吊点是 临时 焊接
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Ｐ ％ ｖＸ５
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Ｍ ＝ｅ Ｅ ｖ
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５ ２卷
增刊 ２
陈维杰 ， ： 等 大型 导管架分片 装用管式 吊点设计与强度校核
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导管架吊装吊点的设计分析
一 ３ ３一
导管架 吊装 吊点 的设计分析
张海荣 ，李记忠 ，张伟
（ 海洋石油工程股份有限公司 ，天津 ３ ０ ０ ４ ５ １ ）
［ 摘 要］ 吊点是采用 吊装施 工的导管 架非常重要 的附件 ，吊点结构如发生破坏 ，将在 吊装过程 中产生 巨大风险，造成 不可 挽 回的损 失 本 文以渤海海域 某导管架为例 ，研 究了导 管架外置 吊装 吊点 的设计及 手工强度校核方法 ，利用有限元软件对 其进行计算，并将 两种校核 方法进行对 比分析 ，提 出了吊点设计及校核 中需要 注意 的问题 。
Ｍ ＝ Ｐ ０ ｈ ｐ ＝ ６ ９ ８ ２ ９ ０ ｋ Ｎ＊ ｍｍ
Ａ＝ （ Ｌ ｌ Ｔ ＋ Ｂ ｔ Ｔ ＋ Ｂ ｂ Ｔ ｂ ＋ ０ ３ 一 Ｔ ｉ ） Ｔ ｉ ） ＝ ４ ２ １ ２ ０ ０ ｍｍ
ｆ ａ ＝Ｐｈ ／ Ａ＝１ ９． ９ Ｍ Ｐａ
ｆ ｂ ｙ ＝ Ｍｙ （ Ｌ ４ ＋ Ｔ ｔ ） ／ Ｉ ｙ ７ １ ． ８ ＭＰ ａ
●●。’。●●’。●… 。＿●●●●●●●●●●●●●●。…
图２ 导 管架吊装示意 图
●●●●●●●●●●ｔ●●●●●＿●●●＿●●＿●●●●●●●●●●●●●●●●●●－●●●●●－●●●●●●●＿●●●●●＿●●●●●●●●●
作者 简介 ：张海荣 （ １ ９ ８ ３ 一），女，河北人。工学硕士，
吊点 高 度 主板 厚度 内颊 板 外 颊 板 吊 点 孔 筋板 Ｔ ｍ 厚度Ｔ ａ 厚度Ｔ ｂ 直径ｄ 厚度
２ ６００ ９ ０ ６０ ４ ５ ３０５ ６ ０
２强 度校 核 吊点 的强度 校 核过 程 分为 以下几 个步 骤 ： 首 先根 据 吊装 计 算 结 果 确 定 最 大 吊绳 力 及 对 应 的 吊点 角度 ：根 据 吊绳 力 大 小 设 计 吊点 结 构 形 式及 尺 寸 ，依 据 规 范 ，对 吊点 进 行 强 度 校 核 和 焊缝 设 计 ，若 校 核 不 通 过 ，则 根 据 结 果 调 整 吊点 结 构 布 置 及 各部 分尺 寸后 重新校 核 。
海上升压站导管架耳板式吊点设计与强度校核
海上升压站导管架耳板式吊点设计与强度校核李平，高志康，张永飞，周芳（山东电力工程咨询院有限公司，山东济南250031）摘要：吊点是海上升压站导管架吊装的关键受力结构，合理设计吊点结构并对其进行强度校核是吊装作业顺利完成的保障。
文章以某海上升压站导管架为例，研究了导管架耳板式吊点的设计及理论计算强度校核方法；基于有限元分析技术，通过2种方法模拟导管架的吊点，校核结构强度并探讨筋板布置对主腿受力性能的影响。
结果表明，壳单元模拟的结果偏于保守，合理布置筋板对结构应力集中现象有一定的改善。
关键词：导管架；耳板式吊点；有限元分析；强度校核中图分类号：P75文献标志码：Adoi ：10.13352/j.issn.1001-8328.2024.02.013Abstract ：The lifting point is the key mechanical structure of jacket hoisting in offshore booster stations.Thereasonable design and strength check of the lifting point structure can ensure successful lifting operation.This paper studies the lifting point design of the jacket lug plate and strength check methods of theoretical calculation taking the jacket of an offshore booster station as an example.Based on the finite element analysis technology ，it adopts two methods to simulate the lifting point of the jacket ，checks the structural strength ，and discusses the influence of re⁃inforcement plate layout on the main leg stress.The results show that the simulation results of shell elements tend to be conservative ，and the rational arrangement of reinforced plates can improve the phenomenon of structural stress concentration.Key words ：jacket ；lifting point of lug plate ；finite element analysis ；strength check作者简介：李平（1984-），男，山东济南人，高级工程师，硕士，主要从事海上风电厂、水利水电工程的结构设计工作。
LW3-1项目超大型深水导管架总装技术
０ 引 言
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｊ ａ ｃ ｋ ｅ ｔ ｆ ｏ ｒ ＬＷ ３ — １ ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏ ｒ ｍ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｗｉ ｔ ｈ
邓 推 ，张 子 良
（ 海洋石油工程 （ 青岛） 有限公 司 ， 山东 青岛 ２ ６ ６ ５ ２ ０ ）
摘
要 对 重 量 达 ３ １ ３ ７ ５ ｔ 的Ｌ Ｗ３ — １中心 平 台项 目导 管 架按 照 滑道 布 置 、 分 片预 制 、 总装、 装 船 运 输 的 建
造顺序进行研 究， 集 中分 析 导 管 架 建 造 场 地 滑 靴 装 船 技 术 、 主 结 构 桁 架建 造 方 法 、 导 管 架 分 片 有 限元 分 析 、 结 构 吊装 动 态 分 析 技 术 以及 裙 装 吊装 技 术 ， 总结 Ｌ Ｗ３ 一 ｌ导 管 架 顺 利 建 造 的 关键 因 素 ， 对 同 类 型 导 管 架 的 建 造 具 有
ｌ ｉ ｆ ｔ ｉ ｎ ｇ，ａ ｎ ｄ ｊ ｏ ｉ ｎ ｔ ｌ ｉ ｆ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ．Ｔｈ ｅ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｔ ｏ ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ＬＷ ３ 一 ｌ ｓ ｕ ｃ ｃ ｅ ｓ ｓ ｆ ｕ ｌ ｌ ｙ ａ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｅ ｄ ．Ｉ ｔ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｓ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ｇ ｕ ｉ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｎ ｃ ｅ ｆ ｏ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ａ ｍｅ ｔ ｙ ｐ ｅ ｊ ａ ｃ ｋ ｅ ｔ ｓ ．
导管架 设计标准
导管架设计标准嘿，你知道吗？在工程的神秘世界里，就像超级英雄要有酷炫的装备才能拯救世界一样，导管架的设计也有它的“超级标准”。
要是不遵守，那可就像让没有翅膀的飞机去翱翔蓝天，后果不堪设想啊！**“钢铁脊梁”的塑造：结构强度是关键**在导管架的设计江湖中，结构强度那可是如同“钢铁脊梁”般的存在！“脊梁”不硬，整个“身体”就会摇摇欲坠。
结构强度就像是一个大力士，要扛起导管架所承受的各种压力和力量。
比如说海洋中的风浪、海流，还有设备的重量等等，这些可都是一个个来势汹汹的“敌人”。
想象一下，如果这根“脊梁”不够强壮，稍微来点风浪的“小拳头”捶打，导管架就得“哭鼻子”啦！就像盖房子得用坚固的钢梁一样，导管架的结构强度设计也得选用优质的材料和合理的结构形式。
优质的钢材就像是“钢铁侠的战甲”，坚不可摧。
而且在设计的时候，工程师们得像精明的建筑师，精确计算每一个受力点，确保这“脊梁”能稳稳地撑起整个“身体”。
**“空间魔法”施展：合理布局很重要**导管架的内部布局，那可是一场精彩的“空间魔法”！“别把导管架的内部当成乱糟糟的杂物间，而要当成精心布置的魔法城堡！”它的内部需要容纳各种管道、线缆、设备等等，这就像是在一个有限的空间里安排一场盛大的舞会，每个“舞者”都要有自己的位置，还不能相互碰撞。
比如说，管道的走向要合理，不能像纠缠在一起的毛线球，让流体的流动畅通无阻。
线缆的布置也要规整，不然就像迷路的小蛇，找不到方向。
合理的布局能让导管架内部的“交通”井然有序，工作效率“蹭蹭”往上涨。
**“防腐卫士”出动：防护措施不能少**在海洋这个大“盐水缸”里，腐蚀可是导管架的“头号敌人”！“防腐措施就像是导管架的‘防护服’，没有它，导管架可就惨咯！”海水可是个厉害的“腐蚀大师”，无时无刻不在想着侵蚀导管架。
所以，得给导管架穿上各种防腐的“铠甲”，比如涂上防腐涂料，就像给它抹上了一层“神奇的魔法霜”，让海水的侵蚀无从下手。
或者采用阴极保护的方法，这就像是给导管架请了一群“保镖”，时刻保护着它不被腐蚀“欺负”。
番禺30-1导管架的下部扣片吊装分析
收稿 ｆ期：２ １．２Ｏ ； 修改稿 收稿 Ｈ期：２ １。６０ ｊ ０ ２０ 一１ ０ ２０ ．７
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学 术 论 文
ｌ 重量 与重 心
番 禺 ３— ０１导管架 ２ 、３号轴 线 间 Ｒ ＯＷ Ｂ下 片包括 ：导 管 、拉 筋 、阳极 、注水管 线、泥浆 管 线 、
水密 隔板 、挂架 、走道 、施工机 具等 。通 过对 导 管架模 型与统计 表格 的统 计计算 ，番 禺 ３ ． ０１导 管架
卜 的质量 人约 为 ４ ０。重心 的位置 见 图 １ 示 。 片 ６ｔ 所
参 考 止 挡 设 计 图
（Ｙ ． ＴＰ ）
１９Ｔ １ Ｃ ２ ０ Ｃ ５０
１１ １Ｔ
用 卧式建造 方法 ，借助 于 下水桁 架 、下水 滑靴 ，放 置 于水泥 滑道上 。导管架 总长 约 ２ ０ １ ｍ。 建造 时 ，首先实 施 中心 区的组 对 （ ：将 Ａ２ ３ ２ ３号轴 线 间 的构 件组 成一 个稳 定 的框 即 、Ａ 、Ｂ 、Ｂ
架） 。然后 ，将 Ａ２ ３号 的导 管及 拉筋 组对 好 ，再组对 ２ 、Ａ 、３号轴 线 内的拉 筋 ，最 后 扣上 Ｂ 、Ｂ ２ ３号
的导管及 拉筋 。由 于 Ｂ 、Ｂ ２ ３号 的导管及 拉筋 事先 已预 制成一 片 ，所 以也称 之为 扣片 。２ 、３号轴 线 间 Ｒ ＯＷ Ｂ的扣片 是导管 架 大型组 对作 业 的第一 步 。 在进 行大 型 吊装 作业 之前 ，首 先 由技术 部进 行 吊装 方案 的设计 制 订 。主 要包括 ：被 吊构件 重量 及 重 心 的计 算 、吊机 的起 吊力 的分 析计算 、构件 结构 强度 的分 析计算 、吊点 强度 的分析 计算 、吊机参 数 的合 理选 取 、吊机行 走路 线 的安排 等 。对于 大型 吊装作 业 的 吊装 方案 ，项 目组通 常要 组织 有关 部 门进 行 实施讨 论 ，对将要 进行 的 吊装作 业 ，提 前 做好应 对措 施 。 番 禺 ３． 导管 架 中轴 线之 间 Ｒ ０Ｉ ＯＷ 片 扣 片 的 吊 装 ，可 分 为 三 段 ； 分 断 点 分 别 在 标 高 Ｂ
导管架平台管节点强度校核及影响因素分析
第48卷第1期2019年2月船海工程S H I P & O C E A N E N G I N E E R I N GVol.48 No.1Feb.2019D O I：10. 3963/j. issn. 1671-7953.2019.01.034导管架平台管节点强度校核及影响因素分析王梦颖(中海油能源发展装备技术有限公司设计研发中心，天津300452)摘要:导管架平台结构设计规范A P I R P 2A 22版后对管节点强度校核的方法和要求进行了修改，为了 使导满足新，结合工程实际情况，计算分析的厚、撑与壁厚对结果的影响，对弱化撑杆截面，及新型的、T加强分析#关键词$导管架平台;管节点;强度校核;影响因素中图分类号:U661.43文献标志码:A文章编号$1671-7953 (2019)01-0146-04作为导 结构设计中关键而又薄弱的 ，历来是设计者十分关注的 。
由于导 结构设计中大 ，简单位于同一平面内，撑之，没有隔板、加筋及的，本文主要针对简单分析。
的 分析 主有 和 分析两大类[1]。
在工程设计 泛 的是 数据为依据，结合 •分析而 的半经 公式 ，APIRP2A 针对 的分析 正是基于上述方法。
着 A P I R P 2A从 21 (2000)到 22 版（2014 &的和修订[2-]，关于 的改动很大，对 了更为严格的 。
为了探讨分析A P I R P2A22 (下22 )对 的影响，以导 其中一个 为例，研的，分析 各构 数对管的影响。
，对目前工程实际及 •的结，分析其对管节点强度的影响。
1管节点强度校核A P I R P2A22版规范对于管节点的强度分为基本承载能 和 承载能 [6]，两者 满足 。
构收稿日期$2018 -07 -25修回日期$2018 -08 -10第一作者:王梦颖（1985—），女，硕士，工程师研究方向:海洋工程结构设计意于图1。
!1基本承载能力校核基本承载能 针对导 的所有，所有 结果满足 ：$A P I R P2 A22版规范规定对于简单管节点，撑杆的轴向 能力为F T1C7s sin-(1)撑杆的弯矩容许能力为>_Q Q f!t Ta_ A V/f —-(2)式中:Fs为安全系数，静力工况F s ?1. 6,地震工况F s ? 1. 0$Q x为强度系数（与节点类型和几何 构造有关&，参见A P I RP2A22版表格7. 2 $Q/为数，Q/ = [1'i1(F C)-(FM Msb)% 1$]⑶其中:$为系数，$ = [(*)'(賢)2]01.5(4)7!为弦杆的屈服强度或0.8倍的抗拉强度，取 $此之外，22版规范针对T/Y和X型管节146，还 厚段对承载能力的影响，具体修正如下。
超大型导管架建造工艺探讨体会
管理及其他M anagement and other超大型导管架建造工艺探讨体会马永奉摘要：随着我国海洋油气田向深海开发，我国正在大量建设超巨型导管钢架，而海上石油钻井平台中的万吨导管钢架施工难度大、技术要求高、操作风险大。
以我国早期海洋油田开发工程中的万吨导管钢架施工为参考依据，简单阐述了导管钢架建造方法，并介绍了导管钢架平台制造工艺流程情况，最后指出建造工艺的主要影响因素及注意事项，希望能为国内外同类管架或大型基础结构的设计与建造提供技术支撑。
关键词：超大型导管架；建造工艺；限制因素随着科学技术的发展，油气资源从浅水区逐渐发展到了深水区。
随着深度的增加，海城的环境变得越来越复杂，支撑着海上油气田的平台的基础设施（管架）也越来越大，重量也达到了数万吨。
导管架既要能完全抵御海洋环境的冲击和腐蚀，又要保证平台的各项系统设备和人员的正常工作、生活，故其建造工艺质量必须达到相应的技术标准。
1 导管架建造方法导管架的施工方法主要可分为立式施工和卧式施工两种。
浅海导管架的整体高度相对较低，根据导管架的结构形式、场地条件、装船方式、海上安装方式等条件，可以采用立式或卧式两种方式。
超大型管架因其整体高度较高而均为卧式施工。
2 导管架平台制造工艺流程2.1 导管架平台上部结构制造工艺上部构造包括不同的块体，或称上层平台。
根据导管架式平台的尺寸，上层结构可以由多层甲板或单层甲板构成。
组块结构的制造与船的平面段制造流程相似，即为钢的预加工→下料切割（钢板和型材）→理料→零件装辉→组块分段制作→分段喷涂→滑道区域的组装和下水等工序构成它的制造过程。
目前，上部结构块体的施工方法主要有组块分道焊接法和分段焊接法。
组块分道焊接方法。
首先，把这些组块进行分层，并根据设备单位的安装要求，对每一层甲板进行拼装和制造。
在甲板分段施工中，通常采取分段施工法，先完成部分方案的预舾装，在总组装区进行分段翻转和局部预舾装，最后进行整体装配。
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大型导管架分片吊装用管式吊点设计与强度校核
导管架是指用于支撑和固定管道的结构设备，其主要功能是保障管道运行安全、稳定。
在大型导管架的吊装过程中，需要采用管式吊点进行悬挂，并对管式吊点进行设计和强度校核，以确保吊装过程安全可靠。
本文将针对大型导管架的分片吊装用管式吊点进行设计与强度校核。
一、管式吊点设计
1.管式吊点结构设计：
管式吊点主要由吊钩、调节螺栓、吊管和连接器组成。
吊管通常采用钢管或者型钢制作，具有较强的承载能力和刚度。
连接器通常采用高强度钢板焊接而成，以确保吊装过程中的连接牢固可靠。
吊管与连接器之间通过调节螺栓进行连接，方便进行调节，适应不同的吊装高度。
2.管式吊点制作和安装要求：
（1）吊管应采用优质碳素结构钢或优质合金结构钢制作，具有较高的强度和韧性，以确保承载能力和使用寿命；
（2）吊管和连接器之间的焊接应符合相关焊接标准要求，并进行必要的无损检测，确保焊接质量达标；
（3）吊管和连接器的表面处理应采用防锈、防腐处理，以延长使用寿命；
（4）吊管的长度和直径应根据具体吊装需求确定，保证吊装过程安全可靠。
二、管式吊点强度校核
1.管式吊点的受力分析：
（1）管式吊点在吊装过程中承受的主要力学作用包括拉力、压力和
弯矩。
拉力主要由吊重引起，压力主要由吊管自重和外载引起，弯矩主要
由吊管自重引起；
（2）管式吊点受力情况复杂，需综合考虑不同方向上的受力情况，
确定各部件的受力分布和大小。
2.管式吊点的强度校核：
（1）强度校核的基本原理是保证吊点在工作状态下不会发生破坏，
同时满足设计要求的安全系数要求；
（2）校核过程中需要考虑各部件的材料强度、连接方式、焊接质量
等因素，综合考虑各种受力情况下的强度需求。
3.管式吊点的强度校核步骤：
（1）确定吊点受力情况，包括拉力、压力和弯矩的大小和方向；
（2）计算各部件的受力情况，确定吊点各部件的受力分布和大小；
（3）根据吊点结构特点和受力情况，采用合适的强度校核方法，计
算吊点的强度需求；
（4）校核吊点各部件的强度，确认各部件的强度满足设计要求，保
证管式吊点在吊装过程中安全可靠。
综上所述，大型导管架的分片吊装用管式吊点设计与强度校核是确保
吊装过程安全可靠的关键环节，需要合理设计吊点结构，并进行强度校核，以保证吊装过程中吊点能够承受各种受力情况，确保导管架的吊装顺利进
行。
只有在设计合理、强度校核通过的前提下，导管架的吊装才能顺利进行，达到预期的效果。