自升式移动钻井平台齿条修复案例介绍.pdf

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1、第25卷第4期2010年8月中国海洋平台CHINA0FFSHOREPLATFORMV01．25No．4Aug．，2010文章编号：1001-4500(2010)04-0054—03自升式移动钻井平台齿条修复案例介绍李军(中国船级社青岛分社，青岛266000)摘要：针时自升式移动平台柱腿齿条易于磨损的情况，以国内某自升式移动平台为例，重点介绍其桩腿齿条的修复方法。关键词：钻井平台；齿条；修复中图分类号：P752文献标识码：BCasesinIntroducedOilSelf-ElevatingDrillingUnitRackRepairedLIJun(ChinaClassi

2、ficationSociety，Qingdao266000，China)Abstract：Inthispaper，forthecaseofonedomesticself—elevatingdrillingunit，mainlyintroducerackrepairmethods，inordertoachievethecommunicationandreference．Keywords：self-elevatingdrillingunit；rack；repair0前言在近几年营运检验中，多次发现自升式移动平台桩腿齿条和齿轮啮合处磨损严重。显然，这些平台随着使用年限的增加，

3、齿面磨损量会逐年增大，安全势必受到严重影响。营运中平台的齿条和齿轮磨损问题已备受船东和船级社关注和重视。2009年国内某自升式移动平台在某船厂进行了检验。根据检查结果，重点对该平台齿条齿面进行了大规模修复。如此大规模的修复在国内外尚属首次，故本文以此为案例，对齿条齿面修复过程予以介绍，以供交流和参考。1齿条检测及磨损情况该自升式移动钻井平台为钢制非自航，入CCS船级，适于25m水深以内的钻井作业。该平台有4根圆柱形钢制结构桩腿，呈矩形对称分布于平台四角，桩腿材质为DH36高强度船用钢，齿条材质为ASTMA514。该平台桩腿外径2133．6mm，总长48．16m，壁厚28

4、．6mm～34．9mm不等。每根桩腿单侧齿条101齿，共计808齿，齿间距400mm，齿宽152mm。通过外观目测检查，发现齿条齿面存在两种情况：一是压应力引起的塑性变形；二是因啮合而引起的表面磨损。经初次检查，0齿～18齿及76齿～101齿因升降过程中使用较少，磨损微乎其微；19齿～75齿的448个齿条磨损严重，被定为本次重点检测对象。这448个齿牙经检测，最小磨损量为4mm，最大磨损量为13．7mm。其中磨损量在4mm～7ram(不包含7ram)的有240齿；磨损量在7mm～13．7，mm的有208齿。以上齿条两侧上表面均有明显的不同程收稿日期：2009—12-25

5、作者简介：李军(1972～)，男，工程硕士，高级验船师，从事海上石油工程建设和海工检验工作。第4期李军自升式移动钻井平台齿条修复案例介绍·55·度的挤压变形，挤压变形深度最大处达20mm～30mm。2方案确定针对以上情况，经过多次讨论，拟确定2种处理方案。方案1：齿条更换。要求根据现有平台的实际重量，重新计算桩腿受力，并对75齿以下段齿条全部更换。方案2：齿面修复。要求对19齿～75齿磨损挤压严重处齿条齿面进行重点修复。对以上方案，船级社方面优选方案1。但由于受到船东内部隐患治理上报批复周期长和采购滞后等因素的影响，本次无法更换新齿条，只能对原有齿条齿面进行焊接修复。3

6、修复方法3．1修复范围对齿条如此大面积的修复，国内外应属首次。我们查阅了很多相关资料，船东也咨询了几个较大的齿条制造单位，但对齿条齿面修复方面没有找到可参照执行的具体规范和标准。为此经过多次讨论，并结合曾经在大连造船新厂时对齿条齿面修复的经验，确定对磨损深度超过7mm(含7mm)的齿条进行重点修复，对磨损深度小于7mm的齿条不予考虑。同时考虑到齿轮的磨损量和与齿轮的啮合。要求修复后的齿条焊后成型误差控制在o～4mm之内，同一水平面上齿条齿面要保证修复厚度相等。3．2修复方法考虑到最大修复深度在13．7mm以内，现场批准采用对母材堆焊和返修的焊接工艺规程作为施工理论依据。

7、重点采用对母材长肉的方法进行修复。具体采用E11018-G焊条填充和盖面，同时依据焊接工艺评定和高强度钢要求进行无损检测、焊前预热及焊后热处理的过程控制。3．3修复工艺步骤3．3．1外形尺寸测量修复前采用事先做好的铝皮磨具进行测量，根据磨损程度对现场操作人员进行修复交底。3．3．2表面清理采用打磨的方法对齿条上表面进行清理；采用碳弧气刨和打磨相结合的方法对两侧挤压变形部位进行清理。目测无缺陷后进行无损检测。3．3．3焊前无损检测对处理后表面进行100％外观检验和100％MT检测；如合格进行二次清理表面至可焊条件。3．3．4焊前预热依据CC