专利名称：超大型海洋石油平台上部组块循环同步液压提升工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种大型结构物的提升工艺，尤其涉及超大型海洋石油平台上部组块循环同步液压提升工艺，属于海洋工程领域。
背景技术：
海洋油气资源的开发需在海上布置一定数量的海洋石油平台。海洋石油平台主要有两种类型固定平台、浮式平台。海洋石油固定平台一般包括上部组块和水下固定支撑结构。此类海洋石油平台一般是将上部组块和水下固定支撑结构在陆地单独建造，并采用浮托法进行海上安装作业。在大型上部组块的船运过程中通常需要在其下部和船舶甲板之间布置下部支撑结构。 对于浮式平台，其一般由上部组块和下部浮体组成，在其下水之前，通常需在场地或船坞完成其上部组块和下部浮体的组对工作。对于海洋石油平台的建造，传统工艺一般是先将下部支撑结构、下部浮体等下部结构预制完成，然后，再继续进行上部组块的建造。建造过程中，通常需采用吊机完成吊装作业。随着海洋石油开发不断向深水领域的迈进，海洋石油平台的体积和重量也在不断增力口，采用现有工艺进行超大型海洋石油平台上部组块的建造时，会使得其在整个建造过程中一直处于较高位置，主要存在以下不足1、增加了施工场地吊机使用量及吊机作业难度，特别是需要增加大型吊机的使用次数；2、增加了上部组块的总体尺寸及精度控制难度；3、增加了施工场地脚手架搭设工作量；4、增加了上部组块建造过程中的临时支撑构件的用量；5、上部组块的建造需待下部结构完成后方可进行，不利于工期的控制。发明的内容本发明的主要目的在于克服现有工艺存在的上述缺点，而提供一种超大型海洋石油平台上部组块循环同步液压提升工艺，其可以将超大型海洋石油平台上部组块和其下部结构分开并置于较低位置单独预制；有效地减少了超大型海洋石油平台上部组块建造中的单体吊装作业工作量及单体吊装高度，降低了建造场地的吊机等场地资源配备要求；同时， 采用液压提升器进行提升作业，可以实现对提升速度、位移精度的有效控制；且采用远程中央控制系统对提升作业过程进行控制，能够实现上部组块的多点同步提升。本发明的目的是由以下技术方案实现的一种超大型海洋石油平台上部组块循环同步液压提升工艺，其特征在于上部组块的提升和下部结构的安装采用以下步骤第一步，在上部组块各支腿处布置安装提升装置及提升支撑装置；第二步，将提升装置提升到上部组块支腿的设定处，并夹紧上部组块的支腿；第三步控制提升装置施加提升力，将相对应的上部组块支腿提升一个设定高度
3行程；第四步将临时支撑管段置于底部临时支座上，回调提升装置至设定高度，将上部组块支腿与临时支撑管段对接；第五步提升装置卸载，将提升装置高度降低至临时支撑管段的底部，并夹紧临时支撑管段；第六步提升装置将上部组块支腿继续提升一个设定高度行程；第七步重复上述第四步至第六步，对上部组块进行循环提升作业，将上部组块提升到预定高度；第八步将下部结构运输到上部组块底部预定位置；第九步调低提升装置，将上部组块与下部结构对接；第十步提升装置卸载，拆除提升装置及提升支撑装置。所述上部组块和其下部结构分开并置于较低位置单独预制，建造时，在上部组块的底部布置数个临时支撑。所述提升装置包括液压提升器、提升框架及液压夹紧装置，液压提升器安装在提升支撑装置上，并与提升框架、泵站及远程中央控制装置连接，液压夹紧装置安装在提升框架上；液压提升器是由远程中央控制装置通过液压泵站控制进行同步作业，提升作业时，液压提升器将提升框架提升到上部组块支腿的设定处，并通过液压夹紧装置使得提升框架夹紧上部组块的支腿，将上部组块支腿提升一个设定高度行程；然后，通过回调、将上部组块支腿与临时支撑管段对接后再提升，实现上部组块的多点循环同步提升。所述远程中央控制装置为计算机。所述提升支撑装置为框架式支撑结构，框架式支撑结构上连接有加强斜撑。本发明的有益效果1、可以将超大型海洋石油平台上部组块和其下部结构分开并置于较低位置单独预制，有效地减少了超大型海洋石油平台上部组块建造中的单体吊装作业工作量及单体吊装高度，降低建造场地的吊机等场地资源配备要求。2、采用液压提升器进行提升作业，可以实现对提升速度、位移精度的有效控制；3、采用远程中央控制系统对提升作业过程进行控制，能够实现上部组块的多点同步提升；4、主要针对上部组块原有设计支腿进行提升作业，无需对组块提升工况进行额外的强度、刚度校核；5、其采用的支撑系统高度较小，整个提升过程的稳定性便于控制；6、对超大型海洋石油平台上部组块的重量及尺寸误差进行有效控制。7、对国家进行深水油气资源开发提供重要技术支持；并且，对于其他类型的大型结构物的建造具有重要的借鉴意义。
图1为本发明提升装置布置示意图。图2为本发明支腿局部放大示意图。图3为图2中A-A向示意图。
图4为图3中B-B向示意图。图5为图2中C-C向示意图。图6为图2中D-D向示意图。图7为本发明提升框架夹紧组块支腿示意图。图8为本发明提升上部组块支腿第一个高度行程示意图。图9为本发明第一个高度行程总体示意图。图10为本发明临时支撑管段就位示意图。图11为本发明支腿与临时支撑管段连接示意图。图12为本发明提升框架夹紧临时支撑管段示意图。图13为本发明提升临时支撑管段一个高度行程示意图。图14为本发明提升上部组块第二个高度行程总体示意图。图15为本发明提升上部组块至预定高度总体示意图。图16为本发明运输下部结构至组块下部示意图。图17为本发明上部组块与其下部结构安装示意图。图18为本发明上部组块提升并安装完工示意图。图中主要标号说明1临时支撑、2提升支撑装置、3加强斜撑、4液压提升器、5钢绞线、6提升框架、7液压夹紧装置、8底部临时支座、9临时支撑管段、10下部结构、11上部组块。
具体实施例方式如图1，图16，图17，图18所示，本发明上部组块11和其下部结构10分开并置于较低位置单独预制。如图1所示，在上部组块11建造时，上部组块11的底部布置数个临时支撑1，以保证上部组块11与建造场地地面之间具有一定高度空间，使得上部组块11在建造完成之后，提升支撑装置2及提升装置能够顺利进入上部组块11的下部。上部组块11和其下部结构10的安装采用以下步骤第一步，如图2-图6所示，①在上部组块11各支腿处布置提升装置、提升支撑装置2及底部临时支座8 ；②提升装置包括液压提升器4、提升框架6及液压夹紧装置7，将液压提升器4安装在提升支撑装置2上，液压夹紧装置7安装在提升框架6上；液压提升器 4的钢绞线5与提升框架6进行连接，同时，液压提升器4与泵站及远程中央控制装置进行连接；③完成整个液压控制装置的调试工作。上述提升支撑装置2为框架式支撑结构，框架式支撑结构上连接有加强斜撑3 ；远程中央控制装置为计算机。第二步如图7所示，通过液压提升器4将提升框架6提升到支腿底部的设定处， 通过提升框架6上的液压夹紧装置7，使得提升框架6夹紧上部组块11的支腿。第三步如图8、图9所示，通过远程中央控制装置发出提升作业命令，液压提升器 4通过钢绞线5传递拉力，对提升框架6施加提升力，将相对应的上部组块支腿提升一个高度行程，且该提升高度行程大于液压提升器4自身行程，液压提升器4具有连续提升作业能力，故对于单个高度行程而言，可以实现连续提升作业。在此过程中，中央控制装置通过液压泵站控制各个液压提升器4的供油量，可以实现所有液压提升器4的同步作业，从而对整个提升作业的速度和精度进行有效控制。同时，实现上部组块11的多点循环同步提升。第四步如图10、图11所示，采用叉车等现场运输设备将临时支撑管段9置于底部临时支座8上，控制泵站的供油量回调提升框架6 —定高度，使得上部组块支腿与临时支撑管段9对接。然后，做好上部组块支腿与临时支撑管段9的连接工作。第五步如图12所示，液压提升器4卸载，将提升框架6高度降低至临时支撑管段 9的底部，并调节提升框架6上的液压夹紧装置7使得提升框架6夹紧临时支撑管段9。第六步如图13、14所示，通过液压提升器4将上部组块11提升一个高度行程。第七步如图15所示，重复上述第四步至第六步，对上部组块11进行循环提升作业，从而将上部组块11提升到预定高度。在此过程中，各液压提升器4是通过中央控制装置对上部组块的提升速度进行控制，以实现上部组块11的多点循环同步提升。第八步如图16所示，将下部结构10运输到预定位置，并做好准备工作。第九步如图17所示，通过控制液压提升器4的供油量调低提升框架6，从而使得上部组块11与下部结构10对接，并完成上部组块11与下部结构10的组对工作。第十步如图18所示，液压提升器4卸载，提升作业完成，拆除提升作业所用设备及支撑。液压提升器、提升框架、液压夹紧装置、计算机为现有产品。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种超大型海洋石油平台上部组块循环同步液压提升工艺，其特征在于上部组块的提升和下部结构的安装采用以下步骤第一步，在上部组块各支腿处布置安装提升装置及提升支撑装置；第二步，将提升装置提升到上部组块支腿的设定处，并夹紧上部组块的支腿；第三步控制提升装置施加提升力，将相对应的上部组块支腿提升一个设定高度行程；第四步将临时支撑管段置于底部临时支座上，回调提升装置至设定高度，将上部组块支腿与临时支撑管段对接；第五步提升装置卸载，将提升装置高度降低至临时支撑管段的底部，并夹紧临时支撑管段；第六步提升装置将上部组块支腿继续提升一个设定高度行程；第七步重复上述第四步至第六步，对上部组块进行循环提升作业，将上部组块提升到预定高度；第八步将下部结构运输到上部组块底部预定位置；第九步调低提升装置，将上部组块与下部结构对接；第十步提升装置卸载，拆除提升装置及提升支撑装置。
2.根据权利要求1所述的超大型海洋石油平台上部组块循环同步液压提升工艺，其特征在于所述上部组块和其下部结构分开并置于较低位置单独预制，建造时，在上部组块的底部布置数个临时支撑。
3.根据权利要求1所述的超大型海洋石油平台上部组块循环同步液压提升工艺，其特征在于所述提升装置包括液压提升器、提升框架及液压夹紧装置，液压提升器安装在提升支撑装置上，并与提升框架、泵站及远程中央控制装置连接，液压夹紧装置安装在提升框架上；液压提升器是由远程中央控制装置通过液压泵站控制进行同步作业，提升作业时，液压提升器将提升框架提升到上部组块支腿的设定处，并通过液压夹紧装置使得提升框架夹紧上部组块的支腿，将上部组块支腿提升一个设定高度行程；然后，通过回调、将上部组块支腿与临时支撑管段对接后再提升，实现上部组块的多点循环同步提升。
4.根据权利要求3所述的超大型海洋石油平台上部组块循环同步液压提升工艺，其特征在于所述远程中央控制装置为计算机。
5.根据权利要求1或3所述的超大型海洋石油平台上部组块循环同步液压提升工艺， 其特征在于所述提升支撑装置为框架式支撑结构，框架式支撑结构上连接有加强斜撑。
全文摘要
一种超大型海洋石油平台上部组块循环同步液压提升工艺，采用以下步骤一、各支腿处布置安装提升及支撑装置；二、将提升装置置于支腿的设定处，并夹紧；三、控制提升装置施加提升力，将组块支腿提升一个设定高度行程；四、将临时支撑管段置于底部临时支座上，回调提升装置，支腿与临时支撑管段对接；五、提升装置卸载，提升装置降低，并夹紧临时支撑管段；六、继续提升上部组块一个设定高度行程；七、重复四至六循环提升作业，将上部组块提升到预定高度；八、将下部结构运输至上部组块下部并对接，提升装置卸载、并拆除。本发明可以将超大型海洋石油平台上部组块和其下部结构分开并置于较低位置单独预制；能够实现上部组块的循环同步液压提升。
文档编号E02B17/00GK102454163SQ20101053013
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者宋峥嵘, 李林, 李淑民, 杨伟华, 杨风艳, 王可民, 翟永安, 阮庆, 陈品 申请人:中国海洋石油总公司, 海洋石油工程(青岛)有限公司, 海洋石油工程股份有限公司