CN105151239A - 用于双船浮托整体拆除海上平台上部组块的船侧支撑结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于双船浮托整体拆除海上平台上部组块的船侧支撑结构，包括支撑架，支撑架与浮托驳船固接，在支撑架上设有向外延伸的悬臂，在悬臂上固接有套筒，在套筒内从下至上设有千斤顶、刚性支座、缓冲装置和支撑结构，支撑结构设有与半球形支撑点适配的托碗，托碗与半球形支撑点形成球面接触，且二者的动摩擦系数小于0.1；在托碗下设有支撑芯轴，支撑芯轴穿过缓冲装置固定在刚性支座上，在支撑芯轴的上部固接有托碗支撑结构，托碗支撑结构的外轮廓为筒状结构，在托碗支撑结构的筒状外壁上嵌装有缓冲橡胶片，缓冲橡胶片的外侧表面与套筒的内侧表面接触。本发明只传递垂向重力而基本不传递由船自身横摇引起的弯矩。

Description

用于双船浮托整体拆除海上平台上部组块的船侧支撑结构

技术领域

本发明属于海洋工程技术领域，特别涉及一种用于双船浮托整体拆除海上平台上部组块的船侧支撑结构。

背景技术

根据国际公约和国内相关法规，油气田停产后一年内平台必须拆除，由此渤海湾未来十年至少有几十座海上弃置平台将要被拆除。一般海洋石油平台的设计寿命在20年左右。到2020年，除一些通过改造延寿的平台以外，2002年以前建设的大部分平台都将进入弃置阶段。

弃置平台的拆除主要可以考虑的是上部组块结构的拆除和导管架的拆除。上部组块结构的拆除可以分为整体拆除与分块拆除二种方法。若采用分块拆除的方法，则必须在平台上实施结构切割，费工费时，且造成海洋环境污染的危险性较大。对于上部结构整体拆除的方法，传统方法是将平台的整个上部结构与导管架分离后，直接吊装到驳船上。该方法工作量最小，但需要使用具有足够起重能力和费用昂贵的大型起重船。由于拆除时无法对组块的重量和重心做出精确评估，整体起吊的风险较大。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种用于双船浮托整体拆除海上平台上部组块的船侧支撑结构，采用该结构的两艘浮托驳船能够将已经与导管架割离的平台的整个上部结构整体浮托下来，进而避免使用日租费昂贵的大型起重船，从而可以大幅度降低费用。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种用于双船浮托整体拆除海上平台上部组块的船侧支撑结构，该结构位于浮托驳船靠***台的一侧，所述船侧支撑结构包括支撑架，所述支撑架与所述浮托驳船固接，在所述支撑架上设有向船外延伸的悬臂，在所述悬臂上固接有套筒，在所述套筒内从下至上设有千斤顶、刚性支座、缓冲装置和所述半球形支撑点的支撑结构，所述半球形支撑点的支撑结构设有与所述半球形支撑点适配的托碗，所述托碗与所述半球形支撑点形成球面接触，且二者的动摩擦系数小于0.1；在所述托碗下设有支撑芯轴，所述支撑芯轴穿过所述缓冲装置固定在所述刚性支座上，在所述支撑芯轴的上部固接有托碗支撑结构，所述托碗支撑结构的外轮廓为筒状结构，在所述托碗支撑结构的筒状外壁上嵌装有缓冲橡胶片，所述缓冲橡胶片的外侧表面与所述套筒的内侧表面接触。

本发明具有的优点和积极效果是：采用上述船侧支撑结构，在利用双船浮托整体拆除海上平台上部组块时，在上部组块的重量从固定的导管架转移至运动的两艘浮托驳船的过程中，只传递垂向重力而基本不传递由船自身横摇引起的弯矩，从而保护了上部组块的杆件结构，同时也保护了浮托驳船的支撑结构，从而降低了作业风险，使双船浮托整体拆除海上平台上部组块的方法能够成功实施，在将海洋平台的上部组块与导管架切割分离后，采用两艘浮托驳船从上部组块的两侧将其整体托举并移离导管架，完成现场拆除，利用双船浮托的方法整体拆除海上弃置平台上部组块，能够保持弃置平台上部组块的完整性，有利于组块翻新和重新再利用，另外可以避免使用大型浮吊，从而可以大幅度降低费用。

附图说明

图1A为本发明的结构示意图；

图1B为应用本发明的浮托驳船的示意图；

图1C为图1B的立面图；

图1D为采用上述船侧支撑结构利用双船浮托整体拆除海上弃置平台上部组块的方法所采用的半潜驳船的侧视图；

图1E为采用上述船侧支撑结构利用双船浮托整体拆除海上弃置平台上部组块的方法所采用的半潜驳船的俯视图；

图1F为采用上述船侧支撑结构利用双船浮托整体拆除海上弃置平台上部组块的方法所采用的单体平板驳船的侧视图；

图1G为采用上述船侧支撑结构利用双船浮托整体拆除海上弃置平台上部组块的方法所采用的单体平板驳船的俯视图；

图2A为采用上述船侧支撑结构利用双船浮托整体拆除海上弃置平台上部组块的方法的步骤1.3)的示意图；

图2B和图2C为采用上述船侧支撑结构利用双船浮托整体拆除海上弃置平台上部组块的方法的步骤2.1)的示意图；

图2D为采用上述船侧支撑结构利用双船浮托整体拆除海上弃置平台上部组块的方法的步骤2.3)的示意图；

图3A、图3B和图3C为采用上述船侧支撑结构利用双船浮托整体拆除海上弃置平台上部组块的方法的步骤2.4)的俯视示意图；

图4A和图4B为采用上述船侧支撑结构利用双船浮托整体拆除海上弃置平台上部组块的方法采用单体平板驳船作为运输船时步骤2.5.1)的示意图；

图4C为图4B的立面图；

图4D和图4E为采用上述船侧支撑结构利用双船浮托整体拆除海上弃置平台上部组块的方法采用单体平板驳船作为运输船时步骤2.5.2)的示意图；

图4F为采用上述船侧支撑结构利用双船浮托整体拆除海上弃置平台上部组块的方法采用单体平板驳船作为运输船时步骤2.5.3)的示意图；

图4G为采用上述船侧支撑结构利用双船浮托整体拆除海上弃置平台上部组块的方法采用单体平板驳船作为运输船时步骤2.5.4)的示意图；

图5A和图5B为采用上述船侧支撑结构利用双船浮托整体拆除海上弃置平台上部组块的方法采用半潜驳船作为运输船时步骤2.5.1)的示意图；

图5C为图5B的立面图；

图5D为采用上述船侧支撑结构利用双船浮托整体拆除海上弃置平台上部组块的方法采用半潜驳船作为运输船时步骤2.5.2)和步骤2.5.3)的示意图；

图5E为采用上述船侧支撑结构利用双船浮托整体拆除海上弃置平台上部组块的方法采用半潜驳船作为运输船时步骤2.5.4)的示意图。

图中：1、浮托驳船、2、支撑架、3、套筒、4千斤顶、5、双鼓绞车、6、缆绳、7、防撞护舷Ⅰ、8、导出框架、9、导管架、10、防撞护舷Ⅱ、11、上部组块、12、半球形支撑点、13、拖轮、14、拖缆、15、水平面、16、半潜驳船、17、托碗、18、稳定柱、19、缓冲装置、20、底部支撑结构、21、单体平板驳船、22、组块底部支撑座、23、滑道、24、连接件、25、刚性支座、26、支撑芯轴、27、托碗支撑结构、28、缓冲橡胶片。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1A～图1C，一种用于双船浮托整体拆除海上平台上部组块的船侧支撑结构，该船侧支撑结构位于所述浮托驳船1靠***台的一侧，所述船侧支撑结构包括支撑架2，所述支撑架2与所述浮托驳船1固接，在所述支撑架2上设有向船外延伸的悬臂，在所述悬臂上固接有套筒3，在所述套筒3内从下至上设有千斤顶4、刚性支座25、缓冲装置19和所述半球形支撑点12的支撑结构，所述半球形支撑点12的支撑结构设有与所述半球形支撑点12适配的托碗17，所述托碗17与所述半球形支撑点12形成球面接触，且使二者的动摩擦系数小于0.1；在所述托碗17下设有支撑芯轴26，所述支撑芯轴26穿过所述缓冲装置19固定在所述刚性支座25上，在所述支撑芯轴26的上部固接有托碗支撑结构27，所述托碗支撑结构27的外轮廓为筒状结构，在所述托碗支撑结构27的筒状外壁上嵌装有缓冲橡胶片28，所述缓冲橡胶片28的外侧表面与所述套筒3的内侧表面接触。

在船侧支撑结构内设置缓冲装置19是为了在拆除上部组块11的过程中，降低钢与钢接触时的碰撞力；在风、浪、流的作用下，船侧支撑结构的顶部将会随着船的运动而运动，并有可能撞击到上部组块11底部的半球形支撑点，此时船侧支撑结构内缓冲装置19将发挥缓冲撞击力的作用。在缓冲装置19底部安置千斤顶4是为了能够微调船侧支撑结构的升降，从而达到调整每个船侧支撑结构受力的目的。这种微调主要是为了应对被拆除上部组块11可能出现的重心偏移现象，从而降低操作风险。

请参阅所有附图，采用上述船侧支撑结构利用双船浮托整体拆除海上弃置平台上部组块的方法，所述海上弃置平台是由导管架9和上部组块11组成的，所述上部组块11的整体拆除方法按照以下步骤施工：

1)在实施所述上部组块11的整体拆除前需完成以下工作：

1.1)所述海上弃置平台已经完成弃置井口工作。

1.2)在所述上部组块11的底部两侧各设有至少2个向下延伸的半球形支撑点12，所述半球形支撑点12位于所述导管架9的顶部外轮廓之外。

1.3)将两艘浮托驳船1分别安置在所述海上弃置平台两侧，两艘所述浮托驳船1设有一共同的位移控制***，在每艘所述浮托驳船1上安装有与所述半球形支撑点12一一对应配合的上述船侧支撑结构和系泊***。

1.4)在所述海上弃置平台的前方系泊锚固一艘运输船；

1.5)所述上部组块11与所述导管架9已经被切割分离；

2)在落实海况后，开始启动所述上部组块11的整体拆除施工，主要步骤如下：

2.1)将所述浮托驳船1压载至其上的所述托碗17的顶标高低于所述半球形支撑点12的底标高；利用所述位移控制***控制两艘所述浮托驳船1同步靠近所述海上弃置平台，直至所有所述托碗17与所有所述半球形支撑点12一一对应地上下对齐。

2.2)同步启动两艘所述浮托驳船1卸载排水，并利用所述位移控制***控制两艘所述浮托驳船1的位移，使所有所述托碗17与所有所述半球形支撑点12吻合并受力。

2.3)使两艘所述浮托驳船1继续同步卸载排水，逐步将所述上部组块11的重量从所述导管架9转移到两艘所述浮托驳船1的船侧支撑结构上，使所述上部组块11的底部与导管架9在垂向上完全分离。

在重量转移过程中，所述托碗17与所述半球形支撑点12保持球面接触，接触面光滑且具有很低的摩擦系数。调整所述千斤顶4的升降，使所有所述船侧支撑结构的受力均匀。

2.4)当所述上部组块11的底部与导管架9在垂向上分离至一设计高度时，停止两艘所述浮托驳船1的卸载排水，并利用所述位移控制***使两艘所述浮托驳船1向前移动，驶向所述运输船，所述上部组块11在水平方向上脱离导管架9。

2.5)两艘所述浮托驳船1将所述上部组块11装在所述运输船上，使用所述运输船将所述上部组块11运输到目的地。

使用所述运输船将所述上部组块11运输到目的地有两种方法：

第一种方法：采用单体平板驳船21，在所述单体平板驳船21的甲板上设置组块底部支撑座22。

所述单体平板驳船21在所述步骤1.4)中的系泊锚固方法为：船尾采用两根交叉设置的缆绳6与所述导管架9连接，船首采用另外两根缆绳6锚泊固定。

在实施所述步骤2.5)之前，所述单体平板驳船21排水卸载，使所述组块底部支撑座22的顶标高低于所述步骤2.4)中所述上部组块11的底标高。

在本实施例中，组块底部支撑座22安装在滑道23上，滑道23固定在所述单体平板驳船21的甲板上。

在实施所述步骤2.5)时，采用以下步骤：

2.5.1)两艘所述浮托驳船1将所述上部组块11运抵至所述单体平板驳船21上方，并使所述上部组块11的设定支撑结构与所述组块底部支撑座22上下对齐。

2.5.2)使所述单体平板驳船21排水卸载上浮，直至所述单体平板驳船21将所述上部组块11从两艘所述浮托驳船1上托起。

2.5.3)两艘所述浮托驳船1驶离所述单体平板驳船21，与此同时，采用连接件24将所述上部组块11固定在所述单体平板驳船21上。

2.5.4)解除所述单体平板驳船21的系泊锚固，采用拖轮13将所述单体平板驳船21拖至目的地。所述拖轮13与所述单体平板驳船21采用拖缆14相连。

在上述过程中，所述单体平板驳船21的甲板始终位于水平面15之上。

第二种方法：采用半潜驳船16，在所述半潜驳船16的甲板的四个角部各设有一稳定柱18。四个稳定柱18分别位于甲板的四个角落，使半潜驳船16拥有宽阔的甲板面，从而可以运载大尺寸的货物。

所述半潜驳船16在所述步骤1.4)中的状态为：所述半潜驳船16在船首采用两根缆绳6在前方锚泊固定，所述半潜驳船16在船首采用另外两根交叉设置的缆绳6分别与一艘所述浮托驳船1的靠近海上弃置平台的一侧连接。

在实施所述步骤2.5)之前，使所述半潜驳船16沉入水下，并使所述半潜驳船16的甲板上表面的标高低于两艘所述浮托驳船1的底标高。

在实施所述步骤2.5)时，采用以下步骤：

2.5.1)两艘所述浮托驳船1载着所述上部组块11驶至所述半潜驳船16的中央上方；

2.5.2)使所述半潜驳船16上浮至拖航设计吃水深度，此时，所述半潜驳船16的甲板上浮在水面以上，载着所述上部组块11的两艘所述浮托驳船1装载在所述半潜驳船16的甲板上。

2.5.3)在所述半潜驳船16的甲板上安装所述上部组块的底部支撑结构20。

2.5.4)解除所述半潜驳船16的系泊锚固，采用拖轮13将所述半潜驳船16拖至目的地。所述拖轮13与所述半潜驳船16采用拖缆14相连。

上述拆除作业需要等待适宜的气候窗口方可进行。

上述缓冲装置19包括从上至下落放在一起的多层橡胶片和多层铁片，所述橡胶片和所述铁片交叉设置。

上述位移控制***通过所述系泊***对相应所述浮托驳船1进行位移控制。在本实施例中，所述系泊***包括双鼓绞车5和缆绳6，上述位移控制***通过控制双鼓绞车5的旋转，来控制连接在浮托驳船1不同方位的缆绳6的收紧与放松，进而实现所述浮托驳船1的预定位移。还可以通过以下方法控制所述浮托驳船1的位移：在每艘所述浮托驳船1上安装有一动力定位***，所述位移控制***通过所述动力定位***对相应所述浮托驳船进行位移控制。

为了避免因船体横向运动产生的碰撞损伤，在每艘所述浮托驳船1的尾部在靠近海上弃置平台的一侧设有向船外延伸的导出框架8，所述导出框架8设有与海上弃置平台相对的导出立面，所述导出立面自所述浮托驳船1的尾部起逐渐远离海上弃置平台。每艘所述浮托驳船1在靠近海上弃置平台的一侧设有防撞护舷Ⅰ7，在所述导管架9的两侧均设有防撞护舷Ⅱ10，所述防撞护舷Ⅱ10与所述防撞护舷Ⅰ7相对。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种用于双船浮托整体拆除海上平台上部组块的船侧支撑结构，该结构位于浮托驳船靠***台的一侧，所述船侧支撑结构包括支撑架，所述支撑架与所述浮托驳船固接，在所述支撑架上设有向船外延伸的悬臂，在所述悬臂上固接有套筒，在所述套筒内从下至上设有千斤顶、刚性支座、缓冲装置和所述半球形支撑点的支撑结构，所述半球形支撑点的支撑结构设有与所述半球形支撑点适配的托碗，所述托碗与所述半球形支撑点形成球面接触，且二者的动摩擦系数小于0.1；在所述托碗下设有支撑芯轴，所述支撑芯轴穿过所述缓冲装置固定在所述刚性支座上，在所述支撑芯轴的上部固接有托碗支撑结构，所述托碗支撑结构的外轮廓为筒状结构，在所述托碗支撑结构的筒状外壁上嵌装有缓冲橡胶片，所述缓冲橡胶片的外侧表面与所述套筒的内侧表面接触。