GB/T 37457-2019 自升式钻井平台插桩工艺

　　ICS 47 . 020 . 0 1 U 06

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 37457—2019

　　自升式钻井平台插桩工艺

　　Spudcanpenetrationtechnologyofself-elevatingdrillingunit

　　2019-05-10 发布 2019-12-01 实施

　　国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 37457—2019

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准由全国海洋船标准化技术委员会(SAC/TC 12)提出并归口 。

　　本标准起草单位：上海外高桥造船有限公司、中国船舶工业综合技术经济研究院、中国船舶工业集团公司第七0八研究所。

　　本标准主要起草人：冯昌宁、马涛、于栋亮、马网扣、曹晨超、程阳。

　　GB/T 37457—2019

　　自升式钻井平台插桩工艺

　　1 范围

　　本标准规定了 自升式钻井平台插桩作业的工艺准备、工艺要求、工艺过程、检验和注意事项。

　　本标准适用于三桩腿、带桩靴自升式钻井平台建造过程中的插桩作业，其他型式自升式钻井平台插桩作业可参照执行。

　　2 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　2.1

　　插桩 spudcanpenetration

　　自升式钻井平台就位时通过升降系统在平台自重和压载水的作用下，使桩腿插入海床进行地基预压，并使桩腿处于稳定位置的过程。

　　注：插桩作业一般经历降桩、升船、压桩等阶段，从而使平台由漂浮状态达到预定气隙的站立状态。

　　2.2

　　降桩 legdown

　　自升式钻井平台在漂浮状态下，将桩腿和桩靴降至桩靴与海床表面接触的过程。

　　2.3

　　升船 jackup

　　自升式钻井平台通过降桩使桩腿和桩靴插入海床后，将平台船体逐步抬升至脱离水面的过程。

　　2.4

　　压桩 preload

　　自升式钻井平台升船至脱离水面达到预定气隙后，逐步增加平台的压载水重量至预定载荷，使桩腿达到稳定位置的过程。

　　2.5

　　气隙 airgap

　　自升式钻井平台在站立状态下，平台船体外底板下缘与最大设计波峰之间的净空距离。

　　3 工艺准备

　　3 . 1 图样和技术文件

　　自升式钻井平台插桩前，应准备下列图样和技术文件：

　　a ) 总布置图;

　　b ) 舱容图;

　　c ) 吃水标志图和桩腿标志图;

　　d ) 桩腿(桩靴)定位图;

　　e) 升降系统操作手册;

　　f) 锁紧系统操作手册;

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　　g) 预压载程序;

　　h ) 潮汐表;

　　i ) 插桩分析报告;

　　j) 测深表(适用时)等。

　　3 . 2 人员

　　3 . 2 . 1 操作人员应具备相应的资质、专业知识和安全生产知识。

　　3 . 2 . 2 操作人员应遵守相关工艺要求和现场安全操作规程。

　　3 . 2 . 3 操作人员应明确所承担的任务、权限及工作区域。

　　3 . 3 工具和材料

　　3 . 3 . 1 自升式钻井平台插桩前，应准备以下工具：

　　a ) 测深尺和试纸;

　　b ) 齿条齿轮涂脂工具;

　　c ) 压载水放泄用扳手;

　　d ) 齿条相位差测量尺;

　　e) 风速仪等。

　　3 . 3 . 2 自升式钻井平台插桩前应准备好符合升降装置厂家推荐的齿轮箱滑油和齿条齿轮润滑油脂。

　　3 . 4 插桩条件

　　3 . 4 . 1 环境条件

　　插桩作业宜在下列环境条件下进行：

　　a) 波高不大于 2.0 m ;

　　b ) 水流流速不大于 0 .4 m/s ;

　　c ) 风速不大于 10 m/ s。

　　3 . 4 . 2 系统条件

　　以下系统应调试完毕，并能正常工作：

　　a ) 主电力系统;

　　b) 配电板室及升降控制室的空调系统;

　　c) 升降系统;

　　d ) 锁紧系统;

　　e ) 压载、预压载和放泄系统;

　　f) 压载遥控阀操作系统;

　　g) 液舱通风及测深系统;

　　h) 桩靴冲桩和喷射系统;

　　i) 锚泊系统等。

　　4 工艺要求

　　4. 1 插桩过程中平台船体水平度应控制在 0.5°以内。

　　4 . 2 升船和压桩过程中同一桩腿的齿条相位差应控制在升降系统操作手册所规定的极限值以内。

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　　5 工艺过程

　　5 . 1 工艺流程

　　自升式钻井平台插桩作业的工艺流程见图 1 。

　　图 1 插桩工艺流程图

　　5 . 2 插桩前准备

　　5 . 2 . 1 检查并确认选定水域及插桩位置与插桩分析报告和桩腿(桩靴)定位图一致。

　　5 . 2 . 2 检查平台上的设备及物品，确认已处于固定状态。

　　5 . 2 . 3 检查平台上相关的水密门、舱口盖、人孔盖、泄放塞及通海阀等，确认均已关闭。

　　5 . 2 . 4 检查升降系统的齿条、马达等以及桩腿，确认无物理损伤、铁屑及其他障碍物。

　　5 . 2 . 5 检查并确认齿条、升降齿轮和导向板已预润滑。

　　5 . 2 . 6 检查并确认平台已携带必要的油水。

　　5 . 2 . 7 若桩靴需灌水，检查并确认桩靴已灌满水。

　　5 . 2 . 8 读取并记录桩腿伸出长度，确定桩腿初始位置。

　　5 . 2 . 9 读取平台吃水，确定平台重量重心。

　　5.2. 10 检查并确认平台船体水平度在 0.5°以内。

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　　5 . 2 . 1 1 检测并确认每条桩腿的齿条相位差满足升降系统操作手册要求。

　　5 . 2 . 12 确认无关设备已关闭，无关作业已停止。

　　5 . 2 . 13 确认锁紧装置可以完全脱离和锁紧，并解锁锁紧装置。

　　5 . 3 降桩

　　5 . 3 . 1 启动升降系统，检查下列设备及仪器、仪表处于正常工作状态：

　　a ) 变频器、变压器及电源分频器;

　　b) 升降控制台报警及液晶屏显示;

　　c) 升降控制台上刹车的开启和关闭指示;

　　d) 应急停止指示。

　　5 . 3 . 2 读取升降马达功率及齿轮负荷，确认在设计工况规定的范围内。

　　5.3.3 启动升降系统的“向下”按钮，同时降低桩腿至海床上方约 1 m 处。

　　5 . 3 . 4 降桩过程中，应为每条桩腿的齿条、升降齿轮涂油脂，以保持润滑状态;并密切观察升降马达功率和齿轮负荷，确保在设计工况规定的范围内。

　　5 . 3 . 5 监测平台是否处于预定插桩位置，若偏离预定位置，应用拖轮或锚机等进行调整。

　　5.3.6 监测并确保平台船体水平度在 0.5°以内。

　　5 . 3 . 7 同时降下所有桩腿至桩靴触及海床。

　　5 . 4 升船

　　5 . 4 . 1 继续降桩，使平台船体逐步缓慢抬升。

　　5 . 4 . 2 监测并记录桩腿入泥深度。

　　5.4.3 监测并控制平台船体水平度在 0.5°以内。

　　5 . 4 . 4 监测每条桩腿的齿条相位差在升降系统操作手册所规定的极限值以内。

　　5 . 4 . 5 升船过程中，应为每条桩腿的齿条、升降齿轮涂油脂，以保持润滑状态;并密切观察升降马达功率和齿轮负荷，确保在设计工况规定的范围内。

　　5 . 4 . 6 升船过程中，若任一条桩腿开始快速穿透海床，发生穿刺现象，应立即停止升船，调整平台船体水平度。

　　5 . 4 . 7 持续降桩，直至平台船体抬升至水面以上。

　　5 . 5 压桩

　　5.5. 1 调整平台船体，使气隙在设计要求范围(宜为 0.5 m~1 m)内，平台船体水平度在 0.5°以内。

　　5.5.2 按预压载程序对平台进行压载，控制平台船体水平度在 0.5°以内。

　　5 . 5 . 3 预压载过程中，若任一条桩腿开始快速穿透海床，发生穿刺现象，应立即停止升船，调整平台船体水平度。

　　5 . 5 . 4 预压载过程中，密切观察平台沉降，当气隙低于设计要求或有不均匀的沉降发生时，应停止压载，调整平台船体气隙及水平度。

　　5.5.5 保持压载状态至所有桩腿停止下沉并且稳定，再观察至少 2 h,若平台无沉降现象，则压桩完成。

　　5 . 5 . 6 监测每条桩腿的齿条相位差在升降系统操作手册所规定的极限值以内。

　　5 . 6 锁紧

　　5.6. 1 卸载，控制平台船体水平度在 0.5°以内。

　　5 . 6 . 2 提升平台船体至工艺要求的操作气隙，该气隙值宜为最大潮高与最大设计波峰高之和再增加

　　1 m 。

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　　5 . 6 . 3 启动锁紧系统或刹车，锁紧平台。

　　6 检验

　　6 . 1 采用升降控制台水平仪，检查平台船体水平度，应满足 4 . 1 要求。

　　6 . 2 采用齿条相位差测量尺，检查平台同一桩腿的齿条相位差，应满足 4 . 2 要求。

　　7 注意事项

　　7 . 1 插桩作业前，应确认所有操作人员已到达指定位置，无关人员已撤离。

　　7 . 2 插桩作业(升降系统工作或压载)时，应禁止使用平台上的吊机和在平台上移动重物。

　　7 . 3 插桩作业期间，应密切监测升降系统工作是否正常，若发现齿轮不转、损坏或刹车抱死，应立即停止升降系统，并采取相应措施排除相关故障。

　　7 . 4 插桩作业期间，如果桩腿的齿条相位差超过升降系统操作手册所规定的极限值，平台应移位并重新进行插桩。