深水半潛鉆井平臺批量總裝建造模式研究_建筑設(shè)計論文發(fā)表

1、深水半潛鉆井平臺批量總裝建造模式研究_建筑設(shè)計論文發(fā)表    深水半潛鉆井平臺批量總裝建造模式研究_建筑設(shè)計論文發(fā)表2011-09-01 08:23 來源：未知 瀏覽次數(shù)： 關(guān)鍵字： 批量并行; 總裝建造; 半潛式鉆井平臺; 20000噸泰山吊深水半潛鉆井平臺批量總裝建造模式研究滕瑤 蘭公英 韓華偉 李磊 鞏慶濤摘 要：依托于煙臺中集來福士所具有的世界最大的2萬噸起吊能力的泰山吊為核心設(shè)備的硬件設(shè)施，基于煙臺中集來福士已經(jīng)交付的中國第一條深海半潛式鉆井平臺COSL PIONEER為例，闡述并論證了來福士具有特色的海洋工程平臺總裝建造模式中的核心技術(shù)和關(guān)鍵

2、流程， 表明了該建造模式在實際應(yīng)用中是安全、高效的，得到了良好的經(jīng)濟效益和社會效益，得到了船東的廣泛認可。關(guān)鍵詞：批量并行; 總裝建造; 半潛式鉆井平臺; 20000噸泰山吊中圖分類號： 文獻標示碼：A0 引言本文通過對典型海洋油氣資源開發(fā)裝備半潛式鉆井平臺-建造方案與作業(yè)主流程的深入分析和優(yōu)化，提出了煙臺中集來福士深具特色的典型海工裝備總裝建造模式；通過追溯設(shè)計源頭，因此，有必要深入剖析并突破海工裝備主體結(jié)構(gòu)建造和批量建造中的部分關(guān)鍵技術(shù)，提升企業(yè)在海工裝備總裝建造領(lǐng)域的核心技術(shù)能力，縮短建造周期，以此來提高企業(yè)在海工領(lǐng)域的綜合競爭力。1 海工裝備批量并行總裝建造背景和總體思路1.1 海工裝

3、備批量并行總裝建造背景海洋工程是高端的裝備產(chǎn)業(yè)，是比船舶更為高投入、高產(chǎn)值、高效益的復(fù)雜產(chǎn)品，對國家的經(jīng)濟帶動和各行各業(yè)的影響也更大。技術(shù)要求高、管理要求精、制造難度大，長期以來被國外海洋工程裝備制造強國所壟斷。目前中國海洋油氣資源開發(fā)能力，特別是深海開發(fā)能力薄弱，導(dǎo)致無法自主開發(fā)中國領(lǐng)海內(nèi)的深海油氣資源。因此，有必要研究并建立海洋工程的全新制造模式，大幅提高生產(chǎn)能力，做好批量承接海工訂單的準備。希望通過國家政策引導(dǎo)，技術(shù)引進和研發(fā)，提升企業(yè)在高端海工領(lǐng)域的綜合競爭力，打破國內(nèi)海工行業(yè)單位的設(shè)計和建造瓶頸。1.2 總體思路以來福士交付項目中海油服“COSL PIONEER”深海半潛式鉆井平臺為

4、依托工程和研究對象，系統(tǒng)性地開展深海半潛式鉆井平臺并行建造過程中設(shè)計總裝建造流程（見圖1）和關(guān)鍵核心技術(shù)研究，為后續(xù)在建項目提供了有力的依據(jù)。通過對實際在建項目的研究，全面形成我國自主設(shè)計和在信息化系統(tǒng)支撐下的并行建造、批量交付深海半潛式鉆井平臺的能力，創(chuàng)建深海半潛式平臺自主品牌，建立深海半潛式鉆井平臺的規(guī)范和技術(shù)標準體系，打造國內(nèi)深海半潛式鉆井平臺的總體設(shè)計研發(fā)能力和生產(chǎn)制造基地，提升我國船舶工業(yè)在海洋工程裝備領(lǐng)域的綜合競爭力。      2 海洋工程總裝建造技術(shù)流程與國際上的海工發(fā)達國家相比，國內(nèi)對于海洋油氣資源開發(fā)裝備，特別是深

5、水油氣資源開發(fā)裝備的設(shè)計和建造還處于起步階段，對于總裝建造的流程和方法，限于各自的場地和設(shè)施條件，國內(nèi)各海工建造單位也是各家有各家的特色。結(jié)合來福士在總裝建造模式上的一系列特點，本文提出了一套全新的建造工藝流程，即“陸地建造2萬噸駁船下水2萬噸吊車大合攏漂浮下水深水碼頭舾裝”的并行建造模式。這種建造模式已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于來福士的項目建造，而且收到良好的效果，為批量交付平臺奠定了堅實的基礎(chǔ)。國內(nèi)到目前為止還沒有其他單位在海洋工程的建造方面提出同類或相近的建造模式。3 總裝建造關(guān)鍵技術(shù)研究 本文以“COSL PIONEER”半潛式鉆井平臺為例，詳細闡述了總裝建造模式中的關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點，即大型總段建造、

6、下水、提升及合攏方案，并指明相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)和具備條件。3.1 陸上大模塊建造陸上大模塊的建造分為以下幾個步驟：分片組裝、分段建造、大模塊建造、整體吊裝合攏。這種平行建造，有利于充分利用廠地，設(shè)備，人力，可以有效節(jié)約時間。以“COSL PIONEER”為例；分段劃分的原則主要看起吊能力和鋼板的規(guī)格，來福士船臺上方用來合攏的吊是370噸的龍門吊，所以一般考慮每個分段的鋼結(jié)構(gòu)重量不超過250噸，因為還考慮是不是要翻身以及舾裝件的重量。 3.2 駁船下水依照的海工平臺總裝建造模式，“COSL PIONEER”整個半潛平臺分為了上船體（甲板箱形結(jié)構(gòu)）和下船體（4個column，2個pontoo

7、n，4個brace組成）兩個大的總段和一個鉆井模塊（DES）。陸上同步建造完成后，下船體、上船體和鉆井模塊依次通過半潛運輸駁船德浮1#和德浮2#完成裝載、下水。 1）船體下水半潛平臺“COSL PIONEER”下船體重量接近10000噸，通過承載能力達25000噸的半潛運輸駁船德浮2#完成下水，可使用液壓頂推和絞車牽引兩種方式完成裝載。2）下潛漂浮整個下船體滑移到德浮2#駁船上的最終位置后，在下船體和駁船之間進行簡單的捆綁固定，通過拖輪將其拖到18米深水碼頭處。首先將德浮2#駁船系纜固定，在天氣條件允許時開始下潛操作，按照預(yù)先計算好的打壓載方案完成駁船內(nèi)部的壓載水，潛水員下潛觀察駁船

8、和下船體是否脫離，最終在脫離的情況下拖走下船體，排開壓載水起升駁船，完成下船體的下水過程。3.3 20000噸龍門吊合攏利用20,000噸泰山吊實現(xiàn)“COSL PIONEER”上船體和下船體兩大總段吊裝合攏是該平臺總裝建造的最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)主要包括DES安裝、上船體吊裝、上下船體合攏三個主要步驟。基于ABAQUS軟件進行嚴格的吊裝強度分析，確保吊裝過程中的安全。 1）合攏前準備在上、下船體下水前，對于兩個總段應(yīng)進行一系列與合攏相關(guān)的檢查工作，其中包括：各總段對位基準線是否標注完整；為了保證上、下船體合攏的精確定位，合攏過程中采用二級導(dǎo)向，并在下水前完成導(dǎo)向結(jié)構(gòu)安裝。2）船體吊裝合

9、攏德浮一號將吊裝模塊運至船塢內(nèi)，利用船塢岸邊的絞車調(diào)整德浮的位置，使得上船體與下船體垂直對位。此過程要實時監(jiān)控船體的變形情況，及時通過穩(wěn)性、壓載和強度分析來控制船體結(jié)構(gòu)的變形。合攏完畢后移至深水碼頭進行水下推進器安裝和試航。4 推廣應(yīng)用依托于來福士的生產(chǎn)建造設(shè)施所形成的獨具特色的海工總裝建造模式，不但可以服務(wù)于來福士自身的建造需求，也可以滿足周邊海工建造兄弟單位的平臺總裝建造的需求，面向國內(nèi)外提供總裝合攏的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。5 結(jié)論 5.1 本文依據(jù)中海油服 “COSL PIONEER” 項目為例，闡述了一種具有創(chuàng)新性的全新的海工總裝批量建造的模式，大大提高了生產(chǎn)效率，縮短了1/3的施工周期，取得了良好的效益;5.2 實踐證明該建造模式不經(jīng)可以用在半潛式鉆井平臺項目，在自升式平臺中也取得了很好的效果;5.3 雖然該建造模式取得了良好的效果，但是還存在一些不足，例如路上建造模塊還需要進一步的細化、模塊化；合攏的技術(shù)工藝還需要深入研究其內(nèi)涵方可達到精湛，因此，還需要進一步的研究細節(jié)。參考文獻1 胡性濤; 白