浅谈海洋平台重量重心控制的重要性及方法

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1、浅谈海洋平台重量重心控制的重要性及方法摘要：海洋平台从基本设计到海上安装完成，各个阶段都要对现阶段设计重量重心进行严格统计和控制，其对平台设计及施工有重要的指导意义，是确保最终建造完成的重量与设计之初的重量一致的关键环节，海洋平台重量重心控制也是设计及建造方项目管理重要内容之一。关键词：海洋平台重量重心控制X-steelSACS中图分类号：C35文献标识码：A1、引言海洋平台从基本设计到海上安装完成，各个阶段都要对现阶段设计重量重心进行严格统计和控制，海洋平台重量重心控制是设计及建造方项目管理重要内容之一。通过控制

2、重量重心报告，可以将有关重量重心的重大问题前移，在生产前进行消化，有效避免重大设计缺陷以及可能出现的不可挽回的损失，产生显著的经济效应。2、重量重心控制的重要性重量重心控制报告对于设计单位而言是平台设计的依据，是结构专业进行荷载模拟的基础数据，重量超出设计要求，可能会超出导管架最大承载能力，对整个平台的使用存在较大风险，而且平台上配备的设备、可变荷载等将无法满足其承载力的要求，降低结构物的使用性能，一旦重心位置超出设计要求，将导致结构稳定性降低，严重的偏心效应将可能导致平台倾覆；对于建造单位而言，结构重量重心直接影

3、响到施工机具、运输船舶、海上吊装浮吊的选取，平台承吊装方案的制定，海上浮吊锚点的设置等；对于业主而言，重量控制报告对其建造精度、材料估算、费用控制都有指导价值。3、重量重心控制的方法海洋平台由于其结构复杂，设备、管线较多，对其实施有效的重量重心控制往往存在较大难度，固需要设计、建造、供货方等相关单位密切合作，实现重量重心控制在允许偏差范围内。海洋平台设计阶段，根据总体布局，按照机械、配管、电气、仪表、通讯、舾装、安全、结构等专业分别对重量重心进行统计，最后进行汇总。其中，机械、电气、仪表等专业，可以根据厂家设备资料

4、，结合平台布置，精确统计其重量重心，配管专业可以根据管线走向，划分区域进行统计。结构专业由于在整个平台重量中，所占比重较大，所以其重量重心的精确把控直接决定最终重量控制报告的质量，所以钢结构重量要确保准确。在此，我们借助先进的三维工具（X-steel软件），根据设计图纸，对各个型号的型钢、圆管、筋板等进行精确模拟，并根据现场实际情况进行修改，使结构模型与实际情况相符，从而得到最终的结构重量重心。以下为涠洲11-4N钻机X-steel结构三维模型:1：涠洲11-4N钻机X-steel结构三维模型将各专业重量重心汇总到

5、EXCEL计算表格中，依据力与力矩平衡原理，汇总出最终的重量重心，此数据可以视为理论数据。以下为涠洲11-4N钻机详细设计重量重心控制拫告各专业汇总表格：表1:涠洲11-4N钻机重量控制报告汇总结合上述各专业较为精确的重量统计，利用美国Bentley公司开发的SACS程序建立整个海洋平台结构三维模型，将各专业设备、管线等重量以点荷载、线荷载、面荷载加载到结构模型中，实现各专业重量重心精确模拟，再将各专业荷载进行组合，从而得到整个海洋平台重量重心汇总。在此过程中，要对各专业加载位置与区域进行反复核查，确保加载位置能真

6、实反映设备位置。对未建立的结构单元，如壁、挡风墙、吊梁、吊耳、猫道等自重荷载应手工计算施加到结构模型上。考虑到软件自身的影响，如焊缝、筋板等未模拟，应对结构重量重心加以修正，一般参照X-steel软件中抽取的结构重量重心进行修正。以下为涠洲11-4N钻机SACS结构三维模型：2：涸洲11-4N钻机SACS结构三维模型将三维模型重量重心与EXCEL汇总得出的重量重心结果进行比对，偏心一般控制到500醒以内，认为重量重心报告真实可信，符合设计要求，可用于施工作业。现场在平台建造完成后，一般会对平台结构进行称重，采用液压

7、千斤顶来完成，通过数值模拟显示，最终确定平台结构重量及重心，参考此数据，可以用来验证重量重心报告的准确性，指导之后的装船、运输、吊装作业。4、重量重心控制的注意事项在使用三维软件建模过程中，存在模型重量与实际重量偏差的情况。这是由于软件模拟型钢、圆管的方式会造成模型中杆件截面积与实际杆件的截面积存在偏差，而且结构在焊接过程中，焊材重量无法在模型中进行模拟。这就要求建造方精确测量供货材料实际尺寸，对材料重量及时汇总，有针对性的对模型进行更新，严格控制焊材领取，尽量准确的提供焊材重量。在整个平台建造过程中，建造单位要制

8、定严格的把控方案，保证结构预制及组对严格按照设计图纸及相关程序进行，确保所有设备和仪器安装在准确位置，对所有不满足公差要求的测量结果应及时反馈给技术部和业主，对满足建造要求的验收结果，应提交详细的材料和尺寸验收报告。建设单位在没有得到相关部门批准情况下，不得擅自改变结构材料、管线、电缆设备等安装位置，如得到相关部门批准，要及时对结构修改、材料替换的位置进行注