本发明涉及自升式平台领域，尤其涉及平台悬臂梁负荷试验方法。
背景技术：
自升式平台通过桩腿与桩靴稳定设于海床上，不受洋流的影响，在海上作业时不存在横摇、纵摇、垂荡等浮式结构物的水动力响应，与陆地作业非常接近。同时，桩腿站在海底，也不存在系泊的问题，在浅海大陆架的应用非常广泛。由于自升式平台没有月池，绝大多数的钻井均采用悬臂梁伸出舷外进行钻井作业。悬臂梁属于自升式平台的核心部件之一。
悬臂梁由于是从主船体悬出到舷外作业，承受着自身重量、钻台及钻井作业的所有载荷。因此，对悬臂梁的强度和刚度要求都非常高。在建造合拢完成以后，要对悬臂梁的强度进行负荷试验来检验它的强度和刚度。
目前，自升式平台的悬臂梁负荷试验大多是利用驳船来检验悬臂梁的强度和刚度，驳船漂浮在海面上，因此，自升式平台的悬臂梁负荷试验都是在海上进行。海上试验需要租用拖轮并且雇用水手配合完成。租用拖轮、雇用水手，价格高昂，增加悬臂梁负荷试验的成本。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种能够成本较低、无需使用拖轮的平台悬臂梁负荷试验方法
一种平台悬臂梁负荷试验方法，包括步骤：
自升式平台站桩，使自升式平台上的悬臂梁向码头伸出，所述码头上设置可调节重量的重物；
钻台移动至悬臂梁的测试工位；
将重物移动至测试工位的正下方，并与钻台连接；
对重物的重量进行调节而逐步向钻台加载，测量悬臂梁的变形数据。
在其中一实施方式中，还包括，自升式平台升高至悬臂梁能够吊起重物的测试需要高度。
在其中一实施方式中，所述码头设置有可升降的平板车及马腿架，所述马腿架横跨于所述平板车的上方，所述将重物移动至测试工位的正下方，并与钻台连接的步骤，还包括：
吊装重物放置于所述马腿架上；
所述平板车升起将所述马腿架及重物托起；
所述平板车行驶至所述测试工位的正下方；
所述平板车下降，所述马腿架落地；
钻台的大钩通过索具与重物的吊耳连接。
在其中一实施方式中，所述平板车的高度调整范围大于所述马腿架与所述平板车之间的距离。
在其中一实施方式中，所述重物为驳船，通过潜水泵及软管对驳船进行加注或排出压载水，以调节驳船的重量。
在其中一实施方式中，在所述平板车升起将所述马腿架及重物托起的步骤中，包括：
判断驳船的重量是否超过平板车的最大载重；
如果驳船的重量超过平板车载重，对驳船进行排水，直至驳船的重量小于平板车的最大载重；
平板车升起，并且将所述马腿架托起。
在其中一实施方式中，还包括步骤：
在钻台吊装重物之前，所述悬臂梁至悬出最大距离，测量并记录所述悬臂梁的变形基础数据。
在其中一实施方式中，所述对重物的重量进行调节而逐步向钻台加载，测量悬臂梁的变形数据的步骤，包括步骤：
对钻台的承载重量进行加载，加载重量达到最大载荷的设定百分比值；
大钩承载加载重量，停留预定时间；
测量并记录悬臂梁的变形数据。
在其中一实施方式中，所述设定的百分比值分别为25%、50%、75%及100%。
在其中一实施方式中，还包括步骤：
悬臂梁卸载重物；
测量并记录悬臂梁的所述变形基础数据所相应位置的次变形基础数据；
对比所述变形基础数据与所述次变形基础数据，判断悬臂梁的结构发生的形变是否在弹性变形范围以内。
在上述平台悬臂梁负荷试验方法相对于传统的平台悬臂梁负荷试验方法至少具有以下优点：
首先，在上述平台悬臂梁负荷试验方法中，自升式平台站桩，使自升式平台上的悬臂梁向码头伸出。由于码头上设置可调节重量的重物。则悬臂梁可以直接通过钻台与码头上的重物连接，以测量悬臂梁的变形数据。因此，整个试验方法均在码头地面上进行操作，整个过程都是在岸上进行的。不需要租用拖轮和雇用水手，整个的试验周期大大缩短，节约综合成本。同时，避免了海上作业的行政审批手续。
并且，通过马腿架承载重物，利用可升降的平板车升起将马腿架及位于马腿架上的重物一同进行搬运。平板车下降，使马腿架下落着地，重物压载在马腿架上，以备负荷试验使用。通过平板车及马腿架配合，实现重物的搬运与承载，操作方便，效率较高。
并且，虽然同样选用驳船为加载重物，但是可以避免操作人员在海上作业带来的问题。一方面，由于这种船厂自有驳船大多没有栏杆，在自然环境恶劣的情况下，风浪的作用下，船上操作人员存在坠海的风险。另一方面，由于对驳船进行打压载水时，操作人员需要打开人孔盖，以使潜水泵向驳船里打水。一旦操作失误或者风浪打上来，驳船会有倾斜甚至倾覆的危险，造成人员伤亡事故和财产损失。因此，本发明的平台悬臂梁负荷试验方法，不需要人员在漂浮的驳船上进行压载水等调节工作，可以完全避免上述危险，对人员的安全性和舒适性有了极大的提高。
附图说明
图1为本发明所使用的自升式钻井平台的结构示意图；
图2为根据图1所示的自升式钻井平台的另一角度的结构示意图；
图3为本实施方式的平台悬臂梁负荷试验方法的流程图；
图4为图3所示的平台悬臂梁负荷试验方法的步骤s15的具体流程图；
图5为图3所示的平台悬臂梁负荷试验方法中的驳船的示意图；
图6为图4所示的步骤s15的具体流程图；
图7为图3所示的平台悬臂梁负荷试验方法的步骤s17的具体流程图。
附图标记说明如下：1、自升式钻井平台；2、悬臂梁；3、钻台；4、码头；5、重物；6、平板车；7、马腿架。
具体实施方式
体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
本发明提供一种平台悬臂梁负荷试验方法适用于自升式平台。具体在本文中，请参阅图1及图2，以300呎自升式钻井平台1的悬臂梁2负荷试验为例进行说明，其他不再赘述。该种自升式平台1的悬臂梁2采用首尾方向布置，悬臂梁2可以向尾部滑移至钻台3中心距平台的尾部50呎的距离，折合15.24米。钻台3中心可以左、右各滑移15呎，折合4.57米。其中，1呎=1英尺=30.48厘米。
请参阅图3，本实施方式的平台悬臂梁负荷试验方法包括步骤：
步骤s11，自升式平台1站桩，使自升式平台1上的悬臂梁2向码头4伸出，码头4上设置可调节重量的重物5。
要求平台悬臂梁2滑移出来的一侧靠近码头4，以便悬臂梁2吊起码头4上的重物5。通常悬臂梁2设于自升式平台1的尾部，即自升式平台1的尾部靠近码头4。
步骤s13，钻台3移动至悬臂梁2的测试工位。
重物5通过钻台3与悬臂梁2连接。悬臂梁2沿自升式平台1的首尾方向伸缩。钻台3位于悬臂梁2上，沿悬臂梁2的左右方向移动。具体地，测试工位包括悬臂梁2的左舷最远端、右舷最远端及位于所述左舷最远端与右舷最远端之间的中间位置。
步骤s15，将重物5移动至测试工位的正下方，并与钻台3连接。
重物5移动至测试工位的正下方，方便重物5与钻台3连接，以使悬臂梁2负荷。
步骤s17，对重物5的重量进行调节而逐步向钻台3加载，测量悬臂梁2的变形数据。
对于不同的悬臂梁2设定不同的重物5重量，并且当钻台3位于悬臂梁2的不同测试工位时，重物5的重量不同。因此重物5的重量可调节，并逐步对重物5加载，以使悬臂梁2所受负荷逐渐增加，使负荷试验的更准确。可以理解，重物5为驳船或者其他可调节重量的重块。当重物5为驳船时，通过潜水泵及软管对驳船进行加注压载水，以调节驳船的重量。
在上述平台悬臂梁2负荷试验方法中，自升式平台1站桩，使自升式平台1上的悬臂梁2向码头4伸出。由于码头4上设置可调节重量的重物5。则悬臂梁2可以直接通过钻台3与码头4上的重物5连接，以测量悬臂梁2的变形数据。因此，整个试验方法均在码头4地面上进行操作，整个过程都是在岸上进行的。不需要租用拖轮和雇用水手，整个的试验周期大大缩短，节约综合成本。
具体在本实施方式中，在步骤s11之后，还包括步骤s111：自升式平台1升高，升高至负荷试验所需要的高度，以保证能顺利吊起码头4上的重物5。
具体地，平台的尾部靠近码头4，平台升至高出码头4约10米的距离。
在钻台3吊装重物5之前，还包括步骤s112，悬臂梁2悬出至最大距离，测量并记录悬臂梁2的变形基础数据。
因为悬臂梁2向外滑移的距离越大，承载能力越差，所以在做负荷试验时，验证滑移出最远的距离这种最危险的工况，即可得知悬臂梁2的负荷情况。测量并记录悬臂梁2的变形数据。需要测量并记录悬臂梁2同一水平位置上多组变形数据。
具体地，悬臂梁2向尾部滑移至钻台3离平台的尾部50呎的距离。按照悬臂梁2负荷试验大纲的要求，需要测量并记录悬臂梁2每一侧各6组数据，分别记录悬臂梁2上6个点所对应的变形数据。
步骤s13，钻台3移动至悬臂梁2的测试工位。
具体在本实施方式中，由于测试工位包括悬臂梁2的左舷最远端、右舷最远端、及位于左舷最远端与右舷最远端之间的中间位置。三个测试工位相互轮流、依次进行测试。具体在本实施方式中，首先，第一组试验为对位于左舷最远端与右舷最远端之间的中间位置进行负荷测试。然后，第二组试验为对左舷最远端进行负荷测试，第三组试验为右舷最远端的测试工位进行负荷测试。
对于不同测试工位，其相应的最大载荷也不相同。即，最大载荷包括所述悬臂梁2的中间位置的最大载荷、左舷最远端的最大载荷及右舷最远端的最大载荷，中间位置的最大载荷均大于左舷最远端的最大载荷及右舷最远端的最大载荷。为了确保负荷试验时重物5的重量不超过负荷试验的规定的最大载荷，可以在重物5的下方布置多组液压千斤顶，以在负荷试验前进行准确的称重。
具体地，第一组试验的最大载荷为680吨、第二组试验的最大载荷为231吨、第三组试验的最大载荷为327吨。
请参阅图1及图2，具体在本实施方式中，码头4设置有可升降的平板车6及马腿架7，马腿架7横跨于平板车6的上方。马腿架7能够承载重物5。请参阅图4，则步骤s15，将重物5移动至测试工位的正下方，并与钻台3连接，具体还包括：
步骤s151，吊装重物5放置于马腿架7上。
步骤s152，平板车6升起，将马腿架7及重物5托起。
马腿架7的高度大于平板车6的高度，当马腿架7横垮与平板车6的上方时，平板车6高度调整范围大于马腿架7与平板车6之间的距离。马腿架7与平板车6之间的距离为马腿架7的承载面与平板车6的车面的高度差。因此，平板车6升起，能够将马腿架7托起；平板车6下降，马腿架7能够着地。
请参阅图5，具体在本实施方式中，步骤s152，平板车6升起，将马腿架7及重物5托起，具体包括步骤：
步骤s1521，判断驳船的重量是否超过平板车6的最大载重。
具体在本实施方式中，平板车6的最大载重为320吨。驳船自重138吨，最大可注入接近900吨压载水。
步骤s1522，如果驳船的重量超过平板车6载重，对驳船进行排水，直至驳船的重量小于平板车6的最大载重。
步骤s1523，平板车6升起，并且将马腿架7托起。
通过上述步骤s1521、步骤s1522，能够防止驳船的重量超过平板车6的最大载重，损坏平板车6，并保证平板车6能够将重物5托起，保证负荷试验顺利进行。
步骤s153，平板车6行驶至测试工位的正下方。
步骤s154，平板车6下降，马腿架7落地。
步骤s155，钻台3的大钩通过索具与重物的吊耳连接。
具体在本实施方式中，在步骤s17，对重物的重量进行调节而逐步向钻台3加载，测量悬臂梁2的变形数据的步骤中，利用潜水泵和软管对驳船加注压载水。其中驳船自重、潜水泵以及软管、吊索具重量、游车、顶驱含滑车、吊环吊卡总和约重196吨。第一组试验需要的大钩最大载荷为680吨，所以需要注入484吨压载水。如附图5所示，驳船平均分段8个舱室，每个舱室约可以打112吨压载水。为了方便观测，采用第三压载舱、第四压载舱、第五压载舱和第六压载舱都打满压载水。剩余的4个压载舱共需要打36吨压载水，经过计算，每个压载舱只需要注入0.24米深的压载水。在最后4个舱室加注压载水时要有专人观测水位，以防超过规定水位。万一超过规定水位，要立即排出。
步骤s17，具体包括：步骤s171，加载重量达到最大载荷的设定百分比值。最大载荷设定的百分比值分别为25%、50%、75%及100%。
对于每组试验，加载重量根据最大载荷的设定百分比进行加载。即，每组试验中，加载重量分为该工位对应的最大载荷的25%、50%、75%及100%。
步骤172，钻台3承载加载重量，停留预定时间。
具体在本实施方式中，停留的预定时间为5分钟。
步骤173，测量并记录悬臂梁2的变形数据。
具体地，第一组试验的最大载荷为680吨，则对悬臂梁2上方的大钩进行加载。当到试验大纲规定的载荷25%时，也就是170吨时，停留5分钟，测量并记录悬臂梁2的变形数据。
继续增加大钩的负荷，当加载到规定的试验载荷的50%，也就是340吨时，停留5分钟，测量并记录悬臂梁2的变形数据。
继续增加大钩的负荷，当加载到规定的试验载荷的75%，也就是510吨时，停留5分钟，测量并记录悬臂梁2的变形数据。
当加载到680吨时，驳船应该被吊起，如果不能被吊起，可以适当排出部分压载水。加载到680吨时，停留5分钟，测量并记录悬臂梁2的变形数据。
具体在本实施方式中，步骤s17还包括：步骤s174，悬臂梁2卸载重物5。下放可调节重量的重块至马腿架7上。具体地，通过潜水泵和软管对驳船进行排水，以达到平板车6可以承受的重量范围。
步骤s175，测量并记录悬臂梁2的变形基础数据所相应位置的次变形基础数据。次变形基础数据为：悬臂梁2经过第一组试验，在步骤s112中，测量变形基础数据所对应的位置进行测量和记录，即为第一组试验后悬臂梁2的次变形基础数据。
步骤s175，对比变形基础数据与次变形基础数据，判断悬臂梁2的结构发生的形变是否在弹性变形范围以内。
根据悬臂梁2卸载后是否可以回复到原位置，判断悬臂梁2的结构发生的形变是否在弹性变形范围以内。
至此，完成第一组试验所对应的测试工位的悬臂梁2的负荷试验。接下，仍有第二组试验与第三组试验。对于第二组试验与第三组试验的操作步骤与第一组试验的步骤s13、步骤s15、步骤17相近似。
不同之处在于：由于第二组试验与第三组试验对应的最大载荷不同，则钻台3的加载重量也不同。第二组试验的加载重量分别为231吨的25%、50%、75%及100%。第三组试验的加载重量分别为327吨的25%、50%、75%及100%。
本实施方式的平台悬臂梁2负荷试验方法还包括步骤s19，将重物5移动至规定的位置，悬臂梁2收回，完成负荷试验。
具体地，通过平板车6将驳船运输到指定位置。
虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。