半潛平臺的建造方法與流程

2023-09-27 06:38:10 1

本發明涉及海洋工程裝備建造領域，特別涉及一種半潛平臺的建造方法。

背景技術：

模塊化建造是半潛平臺的一種新的建造工藝方法，此方法將半潛平臺分為上船體和下船體兩個大模塊，其中，上船體由甲板盒構成，下船體由下浮體和立柱構成。上船體和下船體分別建造合攏成型後，利用大型吊車在水上進行上、下船體的大合攏。

此方法提高了半潛平臺的建造速度，但上下船體大合攏時的精度控制一直是個難點，存在如下弊端：一、上船體和下船體的大合攏口對位精度不易控制；二、下船體下水後，受自重和浮力的影響，立柱間的尺寸精度會產生較大形變誤差；三、如何在最短的時間內完成大合攏對接，在保證上、下船體大合攏的精度的前提下，降本增效。

技術實現要素：

鑑於上述背景，本發明提供一種半潛平臺的建造方法，以解決半潛平臺模塊化合攏時的精度控制難題。

為解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案：一種半潛平臺的建造方法，包括步驟：分別預製上船體和下船體，其中，下船體包括下浮體和立柱；採集上船體大合攏口的位置數據；下船體下水，採集下船體的大合攏口的位置數據，根據下船體大合攏口位置數據與上船體大合攏口位置數據的偏差調整下船體的壓載水，使下船體的浮態改變直至下船體的大合攏口位置與上船體的大合攏口位置相匹配後，對上船體和下船體實施合攏。

優選地，所述的建造方法還包括步驟：以半潛平臺的縱向中心線和橫向中心線為基準線，勘劃上船體大合攏口的地樣線；在預製上船體的步驟中，以該地樣線控制上船體大合攏口的位置精度。

優選地，在採集上船體大合攏口的位置數據的步驟中，分別採集上船體大合攏口距離半潛平臺的縱向中心線和橫向中心線的尺寸數據。

優選地，在預製上船體的步驟中包括分別預製上船體分段的步驟和將各上船體分段合攏形成上船體的步驟；在預製上船體分段的步驟中，在對應於上船體大合攏口處的上船體分段上勘劃檢驗線並進行標記；在將各上船體分段合攏形成上船體的步驟中，使檢驗線與地樣線相對應而控制上船體大合攏口的位置精度。

優選地，在對上船體和下船體實施合攏時，還根據所述檢驗線控制上船體大合攏口與下船體大合攏口的對位精度。

優選地，在預製下船體的步驟中，對下船體加放反變形結構。

優選地，對下船體加放反變形結構的步驟包括：將反變形結構加放於所述立柱上，使立柱相對於所述下浮體向外側傾斜。

優選地，下船體下水後，直至對上船體和下船體實施合攏的具體步驟包括：下船體下水後，通過測量得到下船體大合攏口的位置數據，將該位置數據與上船體大合攏口位置數據進行比對，根據數據偏差情況調整下船體中壓載水；通過壓載水調節使下船體在某一浮態下再次穩定後，重新測量下船體大合攏口的位置數據，並將該位置數據與上船體大合攏口位置數據再次進行比對；重複上述「數據比對——調節壓載水——採集下船體大合攏口位置數據——數據比對」的過程，直至兩組位置數據的偏差在誤差允許範圍內；吊裝上船體至下船體處，將兩者的大合攏口進行合攏。

由上述技術方案可知，本發明的優點和積極效果在於：根據本發明的建造方法，可使上船體的大合攏口與下船體的大合攏口能準確對位，減少上船體和下船體大合攏的錯位偏差，提高兩者大合攏的對位精度並能提高大合攏對接的速度，縮短大合攏的周期，提高效率，降低半潛平臺建造成本。

附圖說明

圖1是本發明半潛平臺的建造方法優選實施例的流程示意圖。

圖2是半潛平臺下船體的結構示意圖。

圖3是按本發明建造方法實施時上船體大合攏口的地樣線示意圖。

圖4是半潛平臺立柱的截面示意圖。

附圖標記說明如下：1、下船體；11、下浮體；12、立柱；121、外板；122、加強材結構；13、橫撐。

具體實施方式

體現本發明特徵與優點的典型實施方式將在以下的說明中詳細敘述。應理解的是本發明能夠在不同的實施方式上具有各種的變化，其皆不脫離本發明的範圍，且其中的說明及圖示在本質上是當作說明之用，而非用以限制本發明。

本發明提供一種半潛平臺的建造方法，該方法採用模塊化建造思路，將半潛平臺分為上船體和下船體兩個大模塊，再將兩個大模塊進行大合攏。

如圖1所示，本發明的建造方法主要包括以下步驟：

s10：分別預製上船體和下船體；其中，上船體一般為半潛平臺的甲板盒結構，也可稱為「主船體」，下船體包括下浮體和立柱。

s20：採集上船體大合攏口的位置數據。其中，上船體的大合攏口即為用於對應與下船體的各立柱對接的位置。

s30：下船體下水，採集下船體的大合攏口的位置數據，根據下船體大合攏口位置數據與上船體大合攏口位置數據的偏差調整下船體的壓載水，使下船體的浮態改變直至下船體的大合攏口位置與上船體的大合攏口位置相匹配後，對上船體和下船體實施合攏。

如圖2所示，一般地，半潛平臺的下船體1包括兩個下浮體11，每一下浮體11上根據需要設置兩個或更多的立柱12，兩下浮體11上對應位置的立柱12之間往往再通過橫撐13進行連接。下船體1的大合攏口即為各立柱12的開口端。下浮體11內設置有若干壓載艙，向一個或多個壓載艙內打壓載水，或調整壓載艙內的壓載水量，即可以改變下浮體11在水中的浮態，從而可調節位於下浮體11上的立柱12開口端的位置，使立柱12的位置與上船體的大合攏口的位置相匹配，這種調節方式簡單實用，易於實現。

根據該建造方法，可使上船體的大合攏口與下船體的大合攏口能準確對位，減少上船體和下船體大合攏的錯位偏差，提高兩者大合攏的對位精度並能提高大合攏對接的速度，縮短大合攏的周期，提高效率，降低半潛平臺建造成本。

較優地，在步驟s10中預製下船體時還對下船體加放反變形結構。仍然參閱圖2，下船體1的反變形結構加放於立柱12上，使立柱12相對於下浮體11向外側傾斜，當然，該傾斜幅度比較小。其中，對於單個下浮體11而言，「外側」是指遠離另一下浮體11的方向。下船體1的該反變形結構可以彌補下船體1下水後因自重和浮力造成的傾斜變形問題，避免下船體1大合攏口精度超差，進一步提高合攏精度。

在一較優實施例中，該建造方法還包括步驟s00：以半潛平臺的縱向中心線cl和橫向中心線cw為基準線，勘劃上船體大合攏口的地樣線。

如圖3所示，以具有四個立柱的半潛平臺為例，相應地，上船體的大合攏口將分別對應與四個立柱對接，上船體大合攏口的位置應該與立柱的理論位置一致。在該地樣線圖中，按照半潛平臺中各立柱距半潛平臺的縱向中心線cl和橫向中心線cw的設計尺寸分別標記出立柱的理論位置，圖3中四個矩形框p即代表四個立柱的理論位置，亦即上船體大合攏口的理論位置。

在步驟s10上船體建造時，以該地樣線控制上船體大合攏口的位置精度。具體地，使上船體的大合攏口實際位置與地樣線上的理論位置相匹配，即實際位置與理論位置的偏差在誤差允許範圍內，從而即可控制上船體大合攏口的位置精度及尺寸精度，以便更好地在後續大合攏時控制對位精度。另外，在上船體預製時，也可根據經驗值對上船體整體加放反變形，大致地使上船體為中間低兩邊高的結構。

具體地，步驟s10中預製上船體的步驟包括分別預製上船體分段的步驟和將各上船體分段合攏形成上船體的步驟。上船體通過多個分段結構拼接合攏而成，具體的上船體分段可參照現有技術進行劃分並分別建造。

在預製上船體分段時，在對應於上船體大合攏口處的上船體分段上勘劃檢驗線並進行標記。檢驗線標記於上船體分段的非結構面上，檢驗線位置對應上船體的大合攏口，一般地，檢驗線包括與立柱的外輪廓相對應的線，以及與立柱內部各結構相對應的線。

圖4示出了半潛平臺的立柱12開口端的截面示意圖，其四周外板121的結構面上均設置有加強材結構122。在上船體分段上所勘劃的檢驗線即與該圖對應。

在將各上船體分段合攏形成上船體的步驟中，使上船體分段上表示外輪廓線的檢驗線與地樣線相對應，從而控制上船體大合攏口的位置精度。

根據上船體上的檢驗線以及對應於上船體大合攏口的該地樣線，還可以完成上船體大合攏口實際位置數據的採集。在上船體完成預製建造後，在步驟s20中，分別採集上船體大合攏口（即與各立柱對接的位置）距離半潛平臺的縱向中心線cl和橫向中心線cw的尺寸數據，作為步驟s30中調整下船體大合攏口位置的對位依據。

為便於理解，圖3中示意性地標記了上船體上與其中一個立柱對接的單個合攏口的位置數據。在位置數據採集時，以對應於立柱各頂點的位置點為尺寸控制的測量點，分別測量並記錄各頂點距縱向中心線cl的距離l1、l2，以及距橫向中心線cw的距離w1、w2。其他合攏口可以此為參照。

以這些位置數據為參照，在步驟s30中下船體下水後，通過測量得到下船體大合攏口的位置數據，將兩組位置數據進行比對，根據數據偏差情況調整下船體中壓載水方案。

通過壓載水調節使下船體在某一浮態下再次穩定後，重新測量下船體大合攏口的位置數據，並將該位置數據與所記錄的上船體大合攏口位置數據再次進行比對。

重複上述「數據比對——調節壓載水——採集下船體大合攏口位置數據——數據比對」的過程，直至兩組位置數據的偏差在誤差允許範圍內，則表示下船體的大合攏口位置與上船體的大合攏口位置能夠匹配，此時即可吊裝上船體至下船體處，將兩者的大合攏口進行合攏。

另外，在步驟s30對上船體和下船體實施合攏時，還可根據上船體上的檢驗線控制上船體大合攏口與下船體大合攏口的對位精度。

在驗證上船體上單個合攏口（即與單個立柱對接的位置）是否與下船體的立柱對齊時，可參照圖4繪製檢驗圖，在圖中各結構尺寸控制處預留表示上船體合攏口處各結構尺寸的標記（例如圖4中「上」）以及表示下船體中立柱開口端各結構尺寸的標記（例如圖4中「下」）。

根據上船體上的檢驗線測量各結構尺寸，下船體上可直接在立柱上測量對應的結構尺寸，將實際測量的數據分別填入對應空格，而後進行比對即可進行模擬合攏驗證上船體和下船體的單個合攏口是否可對齊。

在實際合攏時，將上船體吊裝於下船體上方，使上船體的檢驗線與下船體各立柱的結構對齊，即可使得上船體能夠與下船體對位準確，再對兩者實施合攏。

雖然已參照幾個典型實施方式描述了本發明，但應當理解，所用的術語是說明和示例性、而非限制性的術語。由於本發明能夠以多種形式具體實施而不脫離發明的精神或實質，所以應當理解，上述實施方式不限於任何前述的細節，而應在隨附權利要求所限定的精神和範圍內廣泛地解釋，因此落入權利要求或其等效範圍內的全部變化和改型都應為隨附權利要求所涵蓋。