圆筒形FPSO船体用加强结构的制作方法

本公开一般涉及浮式生产储油卸油装置，具体涉及圆筒形浮式生产储油卸油装置，尤其涉及圆筒形fpso船体用加强结构。

背景技术：

随着社会的发展及人口数量的快速提升，对陆地的资源有着较大的损耗，部分陆地资源已经急剧减少甚至枯竭。而海洋占有地球表面积的71％，其拥有极其丰富的资源来满足日益增加的生活资源的需求。例如随着油气资源的大量损耗，以及人们生活对油气资源的日益增加，迫使人类对油气资源开发利用进行深化，油气勘探开发已经转入海洋深处，其作业难度显著增加。其中，fpso(即浮式生产储油卸油装置)是对开采的石油进行油气分离、处理含油污水、动力发电、供热、原油产品的储存和运输，集人员居住与生产指挥系统于一体的综合性的大型海上石油生产基地，由于其优越的原油处理能力以及功能多样性，受到了海洋油气市场的青睐。目前，有部分公司设计制造圆筒形fpso船体，其船身主体部分为圆筒形，其具有抗巨大风浪能力，结构稳定性较好，能在恶劣的海况下进行作业等优点，渐渐受到市场的青睐，具有广阔的市场前景。

圆筒形fpso船体的主体部分为圆筒形，船体底部也为圆筒形，且直径大于主体部分的直径，在制造时两者的结合部为板材之间的直角连接。但在使用过程中，由于在波浪中受到波浪力的作用，不断变化的载荷使得上述直角连接结构内部产生不断变化的应力，交变应力会造成结构的疲劳损伤，易出现结构疲劳的问题，降低了船体的使用寿命以及结构强度。

技术实现要素：

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种圆筒形fpso船体用加强结构。

本发明提供一种圆筒形fpso船体用加强结构，包括上底板以及与上底板垂直设置的主船体外侧壁，主船体外侧壁上设有第一加强区，上底板上位于主船体外侧壁的外侧的部分上设有第二加强区，第一加强区与第二加强区之间固定连接有斜坡板，斜坡板自第二加强区向第一加强区倾斜设置。

本发明提供的圆筒形fpso船体用加强结构，通过在上底板与主船体外侧壁的直角连接处增设斜坡板，且斜坡板分别焊接于主船体外侧壁上的第一加强区，上底板上位于主船体外侧壁的外侧的部分上的第二加强区上，使得实现利用斜坡板分别连接fpso的圆筒形主船体以及fpso的底部，增加了两者之间的连接强度，也减少了海浪对主船体外侧壁以及上底板之间的直角连接处的冲击，有效地降低了直角连接处存在的疲劳应力水平，提高了船体的稳定性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例提供的加强结构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的第二肘板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为了便于更好地理解本申请的技术方案，首先对本申请的圆筒形fpso船体进行描述，具体地：圆筒形fpso船体包括圆筒形主船体1，以及位于圆筒形主船体1下方的船体底部2，fpso正常工作时，船体底部2以及与船体底部2连接的部分圆筒形主船体1位于海水中。船体底部2包括上底板21与下底板，上底板21与下底板之间间隔设有加强框架22。主船体1内部间隔设有水平的层甲板12，如距离下底板5.5米的层甲板12等，两层夹板之间空间由若干个径向壁分割，径向壁即为沿着主船体1径向方向设置的舱壁。

请参考附图1，本申请提供一种圆筒形fpso船体用加强结构，包括上底板21以及与上底板21垂直设置的主船体外侧壁11，主船体外侧壁11上设有第一加强区，上底板21上位于主船体外侧壁11的外侧的部分上设有第二加强区，第一加强区与第二加强区之间固定连接有斜坡板3，斜坡板3自第二加强区向第一加强区倾斜设置。

斜坡板3可具有多种形状以及板材种类，例如但不限于为扇形钢板。

其中，第一加强区，即为主船体外侧壁11的表面与主船体1内部的层甲板12的上表面与下表面形成的空间的交叉部分，具体为曲面结构。由于主船体1内部设有多个层甲板12，在本申请中优选为最靠近上层板的层甲板12，如5水平高度为5.5米处的层板，可节约材料的使用。第二加强区，即为船体底部2的上夹板的上表面与内部加强框架22的左右两侧的外表面所形成的的空间的交叉部分，具体为平面结构。由于船体底部2内部设有多层加强框架22，在本申请中优选为最靠近主船体外侧壁11的加强框架22。斜坡板3上分部固定连接于第一加强区、第二加强区，可使得收到的载荷能够沿着层甲板12以及加强框架22传递，使得应力得到释放。另外，固定连接方式优选为焊接。

本申请提供的圆筒形fpso船体用加强结构，通过在上底板21与主船体外侧壁11的直角连接处增设斜坡板3，且斜坡板3分别焊接于主船体外侧壁11上的第一加强区，上底板21上位于主船体外侧壁11的外侧的部分上的第二加强区，使得实现利用斜坡板3分别连接fpso的圆筒形主船体1以及fpso的底部，增加了两者之间的连接强度，也减少了海浪对主船体外侧壁11以及上底板21之间的直角连接处的冲击，有效地降低了直角连接处存在的疲劳应力水平，提高了船体的稳定性。

优选地，第二加强区上焊接有多个斜坡板3，且斜坡板3沿主船体外侧壁11的周向排布。

为了更好地降低直角连接处的疲劳水平，在本实施例中，采用在第二加强区上焊接有多个斜坡板3，且斜坡板3沿主船体外侧壁11的周向排布，斜坡板3的另一端在第一加强区沿着周向依次与第一加强区焊接，即船体底部2与主船体外侧壁11之间连接有多个斜坡板3，实现船体底部2与主船体外侧壁11之间多点连接，进一步加强两者的连接强度，进一步降低了直角连接处存在的疲劳应力水平，进而提高了船体的稳定性。

优选地，上底板21上位于主船体外侧壁11的外侧的部分上沿周向设有多个第二加强区，每个加强区内相邻的斜坡板3之间焊接连接。

由于fpso上还设有导缆器等装置，导缆器等装置所安装的位置又在船体底部2以及部分主船体1，使得该部分不能安装斜坡板3。基于上述原因，本申请在上底板21上位于主船体外侧壁11的外侧的部分上沿周向设有多个第二加强区，每个第二加强区上焊接有多个斜坡板3。同时，沿周向排布的多个斜坡板3之间可以有间隙或者没有间隙，在本实施例中优选为每个加强区内相邻的斜坡板3之间焊接连接于一起，形成一个周向连续的结构，进一步增加了整体机构的强度以及耐冲击性能。

请参考附图2，优选地，斜坡板3上至少位于一个径向壁方向的部分上分别焊接连接有第一肘板4与第二肘板5，第一肘板4还包括与主船体外侧壁11上位于径向壁方向的部分焊接的第一焊接面41，第二肘板5还包括与上底板21上位于径向壁方向的部分焊接的第二焊接面51。

在本实施例中，斜坡板3上至少位于一个径向壁方向的部分上分别焊接连接有第一肘板4与第二肘板5，第一肘板4还包括与主船体外侧壁11上位于径向壁方向的部分焊接的第一焊接面41，第二肘板5还包括与上底板21上位于径向壁方向的部分焊接的第二焊接面51，通过在斜坡板3与第一加强区、第二加强区的焊接端处分别增加第一肘板4与第二肘板5，进而增加斜坡板3与第一加强区、第二加强区的焊接牢固性与连接强度，同时也可降低斜坡板3与第一加强区、第二加强区的焊接端的应力水平。

优选地，斜坡板3上位于每一个径向壁方向的部分上分别焊接连接有第一肘板4与第二肘板5。

为了进一步降低斜坡板3与第一加强区、第二加强区的焊接端的应力水平，在本实施例中，斜坡板3上位于每一个径向壁方向的部分上分别焊接连接有第一肘板4与第二肘板5，第一肘板4分别与对应的斜坡板3、第一加强区焊接，第二肘板5分别与对应的斜坡板3、第二加强区焊接。

优选地，第一肘板4上设有背离第一加强区的第一连接面，第一连接面的中部设有开口向外设置的第一圆弧面。

在本实施例中，第一肘板4为类似三角结构，其两侧板分别与斜坡板3、第一加强区焊接，背离第一加强区的一侧板上设有第一连接面，第一连接面的中部设有开口向外设置的第一圆弧面。由于第一圆弧面的存在，使得焊接处的应力沿着圆弧面分布，降低了应力集中的程度，避免了焊接处的应力损伤。

优选地，第一肘板4上设有与斜坡板3焊接的第三焊接面42，第一连接面的两端分别与第一焊接面41的外端、第三焊接面42的外端连接，且连接处设有第一圆角面。

在本实施例中，第一肘板4上设有第三焊接面42，第三焊接面42与斜坡板3焊接。第一连接面的两端分别与第一焊接面41的外端、第三焊接面42的外端连接，这里的外端可理解为第一焊接面41、第三焊接面42上远离第一加强区的一端。第一连接面的两端分别与第一焊接面41的外端、第三焊接面42的外端连接处为第一圆角面，即端部设有圆角，可降低第一肘板4两端的应力水平，提高结构的稳定性。

优选地，第二肘板5上设有背离第二加强区的第二连接面，第二连接面的中部设有开口向外设置的第二圆弧面52。

在本实施例中，第二肘板5为类似三角结构，其两侧板分别与斜坡板3、第二加强区焊接，背离第二加强区的一侧板上设有第二连接面，第二连接面的中部设有开口向外设置的第二圆弧面52。由于第二圆弧面52的存在，使得焊接处的应力沿着圆弧面分布，降低了应力集中的程度，避免了焊接处的应力损伤。

优选地，第二肘板5上设有与斜坡板3焊接的第四焊接面53，第二连接面的两端分别与第二焊接面51的外端、第四焊接面53的外端连接，且连接处设有第二圆角面54。

在本实施例中，第二肘板5上设有第四焊接面53，第四焊接面53与斜坡板3焊接。第二连接面的两端分别与第二焊接面51的外端、第四焊接面53的外端连接，这里的外端可理解为第二焊接面51、第四焊接面53上远离第二加强区的一端。第二连接面的两端分别与第二焊接面51的外端、第四焊接面53的外端连接处为第二圆角面54，即端部设有圆角，可降低第二肘板5两端的应力水平，提高结构的稳定性。

优选地，第一焊接面41与第二焊接面51优选分别设置于斜坡板3沿竖直方向的两端，这样使得斜坡板3直接的两端直接与第一加强区以及第二加强区焊接，简化加工工艺，提高效率，同时斜坡板3对主船体外侧壁11与上底板21支撑固定作用较好。

优选地，斜坡板3与第一加强区、第二加强区连接的端部为z向板结构。

斜坡板3一般为钢板结构，由于斜坡板3连接支撑船体底部2与主船体外侧壁11，其厚度方向受到沿连接方向的较大的拉力。在本实施例中，斜坡板3与第一加强区、第二加强区连接的端部为z向板结构，从而提高斜坡板3的抗拉性能，避免斜坡板3出现层状撕裂的现象，提高斜坡板3的使用寿命。

优选地，焊接为全焊透焊接。

在本实施例中，斜坡板3与上底板21、主船体外侧壁11之间存在的焊接，第一肘板4与第二肘板5上分别与斜坡板3、上底板21、主船体外侧壁11之间存在的焊接优选为全焊透焊接。采用全焊透焊接方式，能够使得焊接缺陷少，焊接效果好，更重要的是能够改善焊接处的应力集中问题，降低应力集中水平。

需要理解的是，上文如有涉及术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。