一种用于大型海洋平台组块分块吊装的连接装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于大型海洋平台组块分块吊装的连接装置，它包括主支撑装置本体和插尖装置，主支撑连接装置本体包括主轴结构梁，位于两条主轴结构梁之间固定设置有横向撑杆，横向撑杆都与主轴结构梁之间形成矩形框架内固定设置有水平斜向撑杆；在主轴结构梁与横向撑杆的连接点处固定设置有组块主立柱，位于组块主立柱中间位置处设置有工作甲板；在由各条主轴结构梁与相邻两个组块主立柱之间形成的空间内均设置有侧向斜向撑杆，侧向斜向撑杆的一端首尾连接处固定设置在主轴结构梁上，另一端分别固定在各组块主立柱的底部；在主轴结构梁与侧向斜向撑杆之间还设置有支撑假腿，在组块主立柱和支撑假腿的顶端设置有插尖装置。本发明可以广泛在海上油气田领域中应用。
【专利说明】—种用于大型海洋平台组块分块吊装的连接装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种海上油气田领域中的连接装置，特别是关于一种用于大型海洋平台组块分块吊装的连接装置。
【背景技术】
[0002]随着我国海上油气田的滚动式开发的推进，近些年海上油气田开发逐渐从水深50米内增加到100米?300米。对于大型海上中心处理平台,其功能不断增加,设备随之增多，组块面积不断增大，致使海上平台组块重量不断突破纪录。当海上平台组块采用吊装方案施工时，海上浮吊的选择是海上油气开发中关键的一环。大型海上浮吊是一种稀缺资源，吊装能力越大，浮吊资源就越少，资金花费也就越高。当海上平台组块吊装重量超过浮吊能力时，或者需寻求更大能力的海上浮吊资源，浮吊资源锁定难度大，支付更多的资金；甚至没有浮吊资源可用，方案不可行。因此，摆脱海上浮吊资源的制约，需要研制一种新型的不受海上浮吊能力限制的大型海洋平台组块分块吊装连接装置。
[0003]而新型的组块分块吊装连接装置须满足以下三条功能要求:1、保证组块分块后能够利用现有海上浮吊资源进行吊装施工；2、保证组块的吊装和海上连接可行；3、保证组块安装完成后结构安全。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于大型海洋平台组块分块吊装的连接装置，该装置能不受海上浮吊船作业能力限制，根据施工船舶、组块结构等进行灵活分块，确保施工方案的可行。
[0005]为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:一种用于大型海洋平台组块分块吊装的连接装置，其特征在于:它包括主支撑装置本体和插尖装置，所述主支撑连接装置本体包括主轴结构梁、横向撑杆、水平斜向撑杆、组块主立柱、支撑假腿、工作甲板和侧向斜向撑杆；采用两条相对设置的所述主轴结构梁，位于两条所述主轴结构梁之间固定设置有若干条所述横向撑杆，相邻两条所述横向撑杆都与两条所述主轴结构梁之间形成一矩形框架，位于各个所述矩形框架内分别固定设置有四条首尾连接的所述水平斜向撑杆，每一条所述水平斜向撑杆都固定设置在所述主轴结构梁与所述横向撑杆之间；位于每条所述主轴结构梁上，在所述主轴结构梁与所述横向撑杆的连接点处都固定设置有一个所述组块主立柱，位于各个所述组块主立柱中间位置处设置有所述工作甲板；在由各条所述主轴结构梁与相邻两个所述组块主立柱之间形成的空间内，均设置有首尾连接的两条所述侧向斜向撑杆，两条所述侧向斜向撑杆的一端首尾连接处固定设置在所述主轴结构梁上；两条所述侧向斜向撑杆的另一端分别固定在各所述组块主立柱的底部；在所述主轴结构梁与所述侧向斜向撑杆之间还设置有所述支撑假腿，在所述组块主立柱和支撑假腿的顶端设置有所述插尖装置。
[0006]每条所述主轴结构梁的两端分别设置有支撑柱。[0007]所述主轴结构梁和横向撑杆的长度与海洋平台组块的分块长度呈对应设置。
[0008]所述主轴结构梁与所述工作甲板之间竖向距离大于等于2.0m。
[0009]所述水平斜向撑杆与所述主轴结构梁或所述横向撑杆之间的夹角大于等于30° ;所述侧向斜向撑杆与所述主轴结构梁或所述组块主立柱之间的夹角大于等于30°。
[0010]所述插尖装置包括圆柱形筒体和倒锥形插尖，所述圆柱形筒体位于所述组块主立柱顶端和支撑假腿顶端，所述倒锥形插尖位于所述组块主立柱底部和海洋平台组块的分块支撑底部；所述倒锥形插尖的侧壁为圆锥形筒体，在所述侧壁上焊接有四个沿其圆周方向上呈均匀分布的直角梯形板，所述直角梯形板的斜边与所述倒锥形插尖的侧壁相连，所述直角梯形板的短底边与所述倒锥形插尖的底端连接。
[0011]所述直角梯形板的材质采用钢材。
[0012]本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本发明由于采用主支撑装置本体和插尖装置两部分构成，把超重组块分解为若干小块，采用常规海上浮吊施工，使工程方案技术可行，不受海上浮吊船作业能力限制。2、本发明采用插尖装置保证海洋平台组块迅速有效的连接，保证安装过程的安全。3、本发明根据浮吊资源的能力，可灵活分块，适用性广。4、本发明结构形式简单，制作成本低。本发明可以广泛在海上油气田领域中应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明的整体结构示意图；
[0014]图2是图1的俯视图；
[0015]图3是图1中A处局部示意图；
[0016]图4是图1中B处局部示意图；
[0017]图5是本发明的插尖装置结构示意图；
[0018]图6是本发明的插尖装置分离结构示意图；
[0019]图7是本发明的插尖装置俯视图；
[0020]图8是本发明在使用时的安装示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
[0022]如图1?图4所示，本发明包括主支撑装置本体和插尖装置两部分，主支撑连接装置本体包括主轴结构梁1、横向撑杆2、水平斜向撑杆3、组块主立柱4、支撑假腿7、工作甲板5和侧向斜向撑杆6。本发明采用两条相对设置的主轴结构梁1，位于两条主轴结构梁I之间固定设置有若干条横向撑杆2，相邻两条横向撑杆2都与两条主轴结构梁I之间形成一矩形框架，位于各个矩形框架内分别固定设置有四条首尾连接的水平斜向撑杆3，每一条水平斜向撑杆3都固定设置在主轴结构梁与横向撑杆2之间，用于增加本发明连接装置的稳定性和承载力。位于每条主轴结构梁I上，在主轴结构梁I与横向撑杆2的连接点处都固定设置有一个组块主立柱4，位于各个组块主立柱4中间位置处设置有工作甲板5。在由各条主轴结构梁I与相邻两个组块主立柱4之间形成的空间内，均设置有首尾连接的两条侧向斜向撑杆6，两条侧向斜向撑杆6的一端首尾连接处固定设置在主轴结构梁I上，并与两条水平斜向撑杆3的连接位置处重叠；两条侧向斜向撑杆6的另一端分别固定在各组块主立柱4的底部，即侧向斜向撑杆6与组块主立柱4的连接处位于工作甲板5下方。根据海洋平台组块的分块，在主轴结构梁I与侧向斜向撑杆6之间还设置有支撑假腿7，支撑假腿7通过侧向斜向撑杆6与组块主立柱4间接相连接，用于将海洋平台组块连接在本发明的连接装置上，以保证本发明连接装置的稳定性和承载力，进而保证海洋平台组块的在位稳定性。在组块主立柱4和支撑假腿7的顶端设置有插尖装置8，通过插尖装置8将海洋平台组块与本发明连接装置连接在一起。
[0023]上述实施例中，组块主立柱4的布置与平台导管架工作点相对应，其作用是用于连接海洋平台与导管架，保证海洋平台的在位稳定性；支撑假腿7的布置相对灵活，根据实际情况可以进行设置或不设置，需要设置支撑假腿7时，其布置的位置靠近组块主立柱4，与组块主立柱4位于同一个立面内，两者之间的净距离要大于1.5m，设置支撑假腿7可以更加灵活的对海洋平台进行分块，利用支撑假腿7和组块主立柱4完成上部海洋平台的分块吊装和连接，将分离组块组合为整体结构。
[0024]上述实施例中，在每条主轴结构梁I的两端分别设置有支撑柱9，用以连接海洋平台组块和主轴结构梁1，用于保证海洋平台组块的在位悬臂稳定性和结构安全性。
[0025]上述各实施例中，主轴结构梁I既可以作为结构梁，又可以作为施工过程中的吊装框架。吊装过程中，可以将吊装索具置于主轴结构梁I周边。
[0026]上述各实施例中，在工作甲板5上布置生产设备，主轴结构梁I与工作甲板5之间具有一定空间，采用这种结构形式，能够保证吊装连接装置既可以作为顶层分块的支撑结构，又可以作为海洋平台组块的一层甲板，节省平台空间，减少一层甲板和吊装重量，并大大减少投资。
[0027]上述各实施例中，主轴结构梁I可以采用平行设置；横向撑杆2之间也可以采用平行设置。
[0028]上述各实施例中，主轴结构梁I和横向撑杆2的长度与海洋平台组块的分块长度呈对应设置，这样可以保证海洋平台组块的分块在位稳定性。
[0029]上述各实施例中，主轴结构梁I与上部相邻工作甲板5底端之间竖向净距离需大于等于2.0m，便于布置插尖装置8和后期海洋平台组块的分块对接施工安装。
[0030]上述各实施例中，主轴结构梁I之间的距离根据需要进行调节和确定；横向撑杆2之间的距离根据需要进行调节和确定；主轴结构梁I与横向撑杆2之间首尾相连的水平斜向撑杆3与主轴结构梁I或横向撑杆2之间的夹角不得小于30°，水平斜向撑杆3的数量根据需要进行调节和确定；主轴结构梁I与组块主立柱4之间的侧向斜向撑杆6与主轴结构梁I或组块主立柱4之间的夹角不得小于30°，侧向斜向撑杆6的数量根据需要进行调节和确定；横向撑杆2与组块主立柱4之间的侧向斜向撑杆6与横向撑杆2或组块主立柱4之间的夹角不得小于30° ;插尖装置8的数量根据需要进行调节和设置。
[0031]如图5?图7所示，插尖装置8包括圆柱形筒体10和倒锥形插尖11，圆柱形筒体10位于组块主立柱4顶端和支撑假腿7顶端，倒锥形插尖11位于组块主立柱4底部和海洋平台组块的分块支撑底部。倒锥形插尖11的侧壁13为圆锥形筒体，在侧壁13上焊接有四个沿其圆周方向上呈均匀分布的直角梯形板12 (如图6、图7所示)，直角梯形板12的斜边与倒锥形插尖11的侧壁13相连，直角梯形板12的短底边与倒锥形插尖11的底端连接，用于将海洋平台组块和本发明连接装置连接在一起，确保海洋组块迅速有效连接，保证安装过程的安全。
[0032]上述实施例中，直角梯形板12的材质可以采用钢材，使其具有一定刚度。
[0033]本发明在使用时，如图8所示，采用驳船将陆地上预制好的连接装置14和海洋平台组块15(分为C、D、E三块)的分块运输至海上平台位置，采用海上浮吊吊装连接装置14与平台导管架16连接，而后吊装海洋平台组块15的分块就位，连接电缆管线、软管，调试运营，油田投产。本发明的使用安装具体过程如下:首先利用海上施工船舶吊装本发明的连接装置14 (含工作甲板5)与导管架16通过底部插尖装置8对接就位；然后利用海上浮吊分别吊装海洋平台组块15的分块C、分块D、分块E与连接装置14通过插尖装置8完成所有海洋平台组块15分块的组合就位。对所有插尖装置8和底部插尖装置8，将倒锥形插尖11与圆柱形筒体10进行焊接，以保证连接装置14的稳定性和承载力，进而保证海洋平台组块15整体的在位稳定性。
[0034]上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的连接和结构都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件的连接和结构进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
【权利要求】
1.一种用于大型海洋平台组块分块吊装的连接装置，其特征在于:它包括主支撑装置本体和插尖装置，所述主支撑连接装置本体包括主轴结构梁、横向撑杆、水平斜向撑杆、组块主立柱、支撑假腿、工作甲板和侧向斜向撑杆； 采用两条相对设置的所述主轴结构梁，位于两条所述主轴结构梁之间固定设置有若干条所述横向撑杆，相邻两条所述横向撑杆都与两条所述主轴结构梁之间形成一矩形框架，位于各个所述矩形框架内分别固定设置有四条首尾连接的所述水平斜向撑杆，每一条所述水平斜向撑杆都固定设置在所述主轴结构梁与所述横向撑杆之间；位于每条所述主轴结构梁上，在所述主轴结构梁与所述横向撑杆的连接点处都固定设置有一个所述组块主立柱，位于各个所述组块主立柱中间位置处设置有所述工作甲板；在由各条所述主轴结构梁与相邻两个所述组块主立柱之间形成的空间内，均设置有首尾连接的两条所述侧向斜向撑杆，两条所述侧向斜向撑杆的一端首尾连接处固定设置在所述主轴结构梁上；两条所述侧向斜向撑杆的另一端分别固定在各所述组块主立柱的底部；在所述主轴结构梁与所述侧向斜向撑杆之间还设置有所述支撑假腿，在所述组块主立柱和支撑假腿的顶端设置有所述插尖装置。
2.如权利要求1所述的一种用于大型海洋平台组块分块吊装的连接装置，其特征在于:每条所述主轴结构梁的两端分别设置有支撑柱。
3.如权利要求1所述的一种用于大型海洋平台组块分块吊装的连接装置，其特征在于:所述主轴结构梁和横向撑杆的长度与海洋平台组块的分块长度呈对应设置。
4.如权利要求2所述的一种用于大型海洋平台组块分块吊装的连接装置，其特征在于:所述主轴结构梁和横向撑杆的长度与海洋平台组块的分块长度呈对应设置。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种用于大型海洋平台组块分块吊装的连接装置，其特征在于:所述主轴结构梁与所述工作甲板之间竖向距离大于等于2.0m。
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种用于大型海洋平台组块分块吊装的连接装置，其特征在于:所述水平斜向撑杆与所述主轴结构梁或所述横向撑杆之间的夹角大于等于30° ;所述侧向斜向撑杆与所述主轴结构梁或所述组块主立柱之间的夹角大于等于30°。
7.如权利要求5所述的一种用于大型海洋平台组块分块吊装的连接装置，其特征在于:所述水平斜向撑杆与所述主轴结构梁或所述横向撑杆之间的夹角大于等于30° ;所述侧向斜向撑杆与所述主轴结构梁或所述组块主立柱之间的夹角大于等于30°。
8.如权利要求1或2或3或4所述的一种用于大型海洋平台组块分块吊装的连接装置，其特征在于:所述插尖装置包括圆柱形筒体和倒锥形插尖，所述圆柱形筒体位于所述组块主立柱顶端和支撑假腿顶端，所述倒锥形插尖位于所述组块主立柱底部和海洋平台组块的分块支撑底部；所述倒锥形插尖的侧壁为圆锥形筒体，在所述侧壁上焊接有四个沿其圆周方向上呈均匀分布的直角梯形板，所述直角梯形板的斜边与所述倒锥形插尖的侧壁相连，所述直角梯形板的短底边与所述倒锥形插尖的底端连接。
9.如权利要求8所述的一种用于大型海洋平台组块分块吊装的连接装置，其特征在于:所述直角梯形板的材质采用钢材。
【文档编号】E02B17/00GK103981845SQ201410174535
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】张宝钧, 陶敬华, 邵卫东, 李新仲, 侯金林, 贾旭, 张晖, 刘飞 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油研究总院