CN115704209A - 一种浅水域海上平台安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种浅水域海上平台安装方法，选择坐底自升式工程船和运输驳船运载海上平台到指定的安装海域，通过坐底及插桩的方式，用起重机进行海上平台分模块吊装或整体吊装。无需动用租金昂贵且资源紧张的大型浮吊设备，也可以避免或减少航道及作业区域深挖疏浚的作业量，显著降低施工作业费用及作业周期；另一方面具有较强的抵抗风浪能力，最大程度上满足起重机工作要求，保证起吊和安装精度，可降低天气和海况对安装工作的影响，提高作业效率，同时能大大提高安装作业过程的安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及海上平台安装技术领域，尤其是一种浅水域海上平台安装方法。
背景技术
随着海洋石油工业迅猛发展，海上平台正向大型化、集约化方向发展，海上平台的整体重量也随之增加。这类大型海上平台采用模块化吊装或整体安装，模块化吊装方法受到海洋外部环境、浮吊载重量及施工海域的水深条件等限制，致使平台的建造工期长，经济效益差，而采用浮吊吊装或驳船浮托方法进行整体安装，通常需要用大型的作业船舶和设备，特别是在滩浅海地区由于水深浅，大型施工设备无法进入到安装海域，这时还需要进行航道及安装作业区域深挖疏浚，既增加了安装作业成本，又延长了平台建设工期。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种浅水域海上平台安装方法，实现了抵抗风浪能力强，降低天气和海况对安装工作的影响，可缩短海上平台安装作业周期。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种浅水域海上平台安装方法，包括以下步骤：
1)首先预备一艘集坐底和自升功能于一体的坐底自升式工程船，包括：上船体、起重机、下船体、外桩腿和内桩腿，起重机安装在上船体上，外桩腿安装在上船体上，通过齿条式升降装置控制外桩腿升降，下船体通过外桩腿连接到上船体，内桩腿安装在下船体上，通过插销式升降装置控制内桩腿升降，下船体设置有压载水***；
2)根据安装海域水深情况，选择坐底自升式工程船和运输驳船运载海上平台到指定的安装海域；
3)坐底自升式工程船到达指定位置后，利用齿条式升降装置将外桩腿向下伸出，带动下船体向下移动，直至下船体坐底在海床上，保持外桩腿继续向下运动，依靠海床对下船体的支撑力和下船体的浮力，将上船体顶离水面一定高度，令风浪涌穿过；
4)利用插销式升降装置将内桩腿向下伸出***到海床中，此时，内桩腿既能抵抗水平力的滑移，又能承担部分因上船体起重机吊装作业时产生的倾覆力矩，还能依靠其与泥层的摩擦力承受部分船体自重；压载水***向下船体注水，使其满足海上平台安装时对船体的稳性要求；
5)坐底自升式工程船与运输驳船就位后，用起重机进行海上平台分模块吊装或整体吊装；
6)吊装作业完成后，压载水***排空下船体，利用插销式升降装置将内桩腿向上回收，依靠海床对下船体的支撑力和下船体的浮力从海床中拔出内桩腿，再利用齿条式升降装置将外桩腿向上回收，将上船体下降至水面，继续回收外桩腿，依靠上船体的浮力将下船体收至上船体下方。
所述内桩腿、外桩腿设置在靠近上船体纵横两个方向的边线，以减小吊装作业时的倾覆力矩。
所述内桩腿、外桩腿长度根据作业区域水深进行调整。
所述坐底自升式工程船调遣或拖航时，内桩腿、外装腿收缩，下船体收起至上船体下方。
所述下船体能调节吸排水量，使得下船体获得不同的浮力，用以改变坐底对海床的压力，用压载水***平衡起重机吊装作业时产生的倾覆力矩。
本发明的有益效果是：代替传统吊装安装法和浮托安装法，以实现海上平台在浅水域的安装，从而不需要动用租金昂贵且资源紧张的大型浮吊，也可以避免或减少航道及作业区域深挖疏浚的作业量，达到显著降低海上平台安装费用和作业周期的目的。
附图说明
图1是本发明中坐底自升式工程船结构示意图。
图2是本发明中坐底自升式工程船坐底状态示意图。
图3是本发明中坐底自升式工程船坐底后插桩状态示意图。
图4是本发明中坐底自升式工程船及运输驳船就位示意图。
图5是本发明中海上平台安装示意图。
其中：1.上船体，2.起重机，3.下船体，4.外桩腿，5.内桩腿，6.齿条式升降装置，7.插销式升降装置，8.海床，9.水面，10.海上平台，11.平台下部基础，12.运输驳船。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-5所示，本发明的浅水域海上平台安装方法，包括如下步骤：
1)首先预备一艘集坐底和自升功能于一体的坐底自升式工程船，包括：上船体1、起重机2、下船体3、外桩腿4和内桩腿5。起重机2安装在上船体1上。外桩腿4安装在上船体1上，通过齿条式升降装置6控制外桩腿4升降。下船体3通过外桩腿4连接到上船体1。内桩腿5安装在下船体3上，通过插销式升降装置7控制内桩腿5升降。下船体3设置有压载水***，如图1所示。
2)根据安装海域水深情况等选择运输驳船12运载海上平台10到指定的安装海域。
3)坐底自升式工程船到达指定位置后，利用齿条式升降装置6将外桩腿4向下伸出，带动下船体3向下移动，直至下船体3坐底在海床8上。保持外桩腿4继续向下运动，依靠海床8对下船体3的支撑力和下船体3的浮力，将上船体1被顶离水面9一定高度，令风浪涌穿过，如图2所示。
4)利用插销式升降装置7将内桩腿5向下伸出***到海床8中，此时，内桩腿5既能抵抗水平力的滑移，又承担部分因起重机2吊重产生的倾覆力矩，还依靠其与泥层的摩擦力承受部分整船自重，如图3所示。
压载水***向下船体3注水，使其满足海上平台10安装时对船体的稳性要求。
5)坐底自升式工程船与运输驳船12就位后，如图4所示，用起重机2进行海上平台10整体吊装在平台下部基础11上，如图5所示，通过焊接、浇注水泥或螺栓固定的方式进行连接紧固。
6)吊装作业完成后，压载水***排空下船体3，利用插销式升降装置7将内桩腿5向上回收，依靠海床8对下船体3的支撑力和下船体3的浮力从海床8中拔出内桩腿5，再利用齿条式升降装置6将外桩腿4向上回收，将上船体1下降至水面9，继续回收外桩腿4，依靠上船体1的浮力将下船体3收至上船体1下方。
进一步的，下船体3具有良好的刚度，可以局部坐入海床8泥面，适应海床8泥面的微斜坡和局部凹凸不平。
进一步的，内桩腿5、外桩腿4尽量设置在靠近上船体1纵横两个方向的边线，以减小吊装作业时的倾覆力矩。
进一步的，内桩腿5、外桩腿4长度可根据作业区域水深进行适度调整。
进一步的，坐底自升式工程船调遣或拖航时，内桩腿5、外桩腿4收缩，下船体3收起至上船体1下方。
进一步的，下船体3能通过压载水***调节吸排水量，使得下船体3获得不同的浮力，用以改变坐底对海床8的压力，用压载水***，平衡起重机3吊装作业时产生的倾覆力矩。
本发明由于采用了坐底及插桩的方式，一方面适用于极浅水海域，无需动用租金昂贵且资源紧张的大型浮吊设备，也可以避免或减少航道及作业区域深挖疏浚的作业量，显著降低施工作业费用及作业周期；另一方面具有较强的抵抗风浪能力，最大程度上满足起重机工作要求，保证起吊和安装精度，可降低天气和海况对安装工作的影响，提高作业效率，同时能大大提高安装作业过程的安全性能。
综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，相同领域内的有识之士可以在本发明的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本发明的范围之内。
Claims (5)
1.一种浅水域海上平台安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)首先预备一艘集坐底和自升功能于一体的坐底自升式工程船，包括：上船体、起重机、下船体、外桩腿和内桩腿，起重机安装在上船体上，外桩腿安装在上船体上，通过齿条式升降装置控制外桩腿升降，下船体通过外桩腿连接到上船体，内桩腿安装在下船体上，通过插销式升降装置控制内桩腿升降，下船体设置有压载水***；
2)根据安装海域水深情况，选择坐底自升式工程船和运输驳船运载海上平台到指定的安装海域；
3)坐底自升式工程船到达指定位置后，利用齿条式升降装置将外桩腿向下伸出，带动下船体向下移动，直至下船体坐底在海床上，保持外桩腿继续向下运动，依靠海床对下船体的支撑力和下船体的浮力，将上船体顶离水面一定高度，令风浪涌穿过；
4)利用插销式升降装置将内桩腿向下伸出***到海床中，此时，内桩腿既能抵抗水平力的滑移，又能承担部分因上船体起重机吊装作业时产生的倾覆力矩，还能依靠其与泥层的摩擦力承受部分船体自重；压载水***向下船体注水，使其满足海上平台安装时对船体的稳性要求；
5)坐底自升式工程船与运输驳船就位后，用起重机进行海上平台分模块吊装或整体吊装；
6)吊装作业完成后，压载水***排空下船体，利用插销式升降装置将内桩腿向上回收，依靠海床对下船体的支撑力和下船体的浮力从海床中拔出内桩腿，再利用齿条式升降装置将外桩腿向上回收，将上船体下降至水面，继续回收外桩腿，依靠上船体的浮力将下船体收至上船体下方。
2.根据权利要求1所述浅水域海上平台安装方法，其特征在于，所述内桩腿、外桩腿设置在靠近上船体纵横两个方向的边线，以减小吊装作业时的倾覆力矩。
3.根据权利要求1所述浅水域海上平台安装方法，其特征在于，所述内桩腿、外桩腿长度根据作业区域水深进行调整。
4.根据权利要求1所述浅水域海上平台安装方法，其特征在于，所述坐底自升式工程船调遣或拖航时，内桩腿、外装腿收缩，下船体收起至上船体下方。
5.根据权利要求1所述浅水域海上平台安装方法，其特征在于，所述下船体能调节吸排水量，使得下船体获得不同的浮力，用以改变坐底对海床的压力，用压载水***平衡起重机吊装作业时产生的倾覆力矩。
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