一种海洋平台设备安装系统的制作方法

本实用新型涉及一种吊装系统，特别涉及一种海洋平台设备安装系统。

背景技术：

海洋平台为在海上进行钻井、采油、集运、观测、导航、施工等活动提供生产和生活设施的构筑物。

近几年在海上油气田的勘探开发过程中,燃气轮机发电机组由于能更好的适应全球范围内能源与动力需求结构以及环保要求提高的变化，因而逐步取代柴油发电机作为原动机被越来越多的应用于海上采油平台。

在建造海洋平台过程中，由于燃气轮机发电机组体积较大，因此，需要在海洋平台动力舱分段的上层甲板未封闭的前提下，采用吊装的方式将燃气轮机发电机组吊至动力舱甲板的设备固定基座上；避免后期海洋平台动力舱的上层甲板封闭后无法进行发电机组的吊装。

但是该种方式需要延迟海洋平台动力舱分段在船台上的建造时间，在建造企业船台有限的情况下，影响其他海洋平台分段的建造，进而增加了整个海洋平台的建造周期。

因此，研发一种能够在海洋平台的各分段合拢后再进行燃气轮机发电机组安装，以便减少海洋平台动力舱分段在船台上的建造时间的技术势在必行。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够在海洋平台的各分段合拢后再进行燃气轮机发电机组安装且安装系统搭建快速、准确的海洋平台设备安装系统。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种海洋平台设备安装系统，用于将动力设备输送至动力舱甲板上表面的设备固定基座上，动力舱甲板的一侧为动力舱后侧壁，另一侧为动力舱前侧壁，在前侧壁上开有动力舱入口；其创新点在于：包括

一悬挂基座，所述悬挂基座由起吊系统悬吊在海洋平台动力舱的甲板边沿一侧，其包括基座本体，在基座本体的上表面四角焊接有与起吊系统连接的悬挂吊耳，基座本体的前端支承在海洋平台动力舱甲板的边沿上，且基座本体的上表面与海洋平台动力舱甲板表面的设备固定基座上表面齐平；

一对第一直线导轨，该对第一直线导轨焊接在基座本体的上表面，且该对第一直线导轨沿基座本体长轴方向延伸；

一对第二直线导轨，该对第二直线导轨由一对第二直线导轨支架支承在海洋平台动力舱甲板上，所述第二直线导轨的一端与第一直线导轨对应连接形成一水平方向的直线导轨通道，第二直线导轨的另一端延伸至设备固定基座上表面；

第二直线导轨支架由若干工字钢首尾依次相连组成，每个工字钢长轴方向的两端均焊接有工字钢法兰，相邻两个工字钢之间通过工字钢法兰和螺栓连接固定；第二直线导轨支架的一端延伸至悬挂基座的前端，第二直线导轨支架的另一端延伸至设备固定基座的后端；

第二直线导轨支架与设备固定基座之间设置第一定位组件，第一定位组件的结构为：在设备固定基座的后端面开有第一定位孔，在第二直线导轨支架中与设备固定基座对应的一端设有刚好可嵌入第一定位孔的第一定位销；

第二直线导轨支架与悬挂基座之间设置第二定位组件，第二定位组件的结构为：在悬挂基座的前端设置有一对第二定位块，该对第二定位块的横截面为倒置的等腰梯形，在第二直线导轨支架中与悬挂基座对应的一端侧部安装有与第二定位块配合的缓冲式定位座，缓冲式定位座包括缓冲侧板、缓冲底板、缓冲定位块、气垫，缓冲侧板底部焊接缓冲底板，缓冲侧板与缓冲底板形成一个矩形的通槽，缓冲定位块为一刚好可嵌入通槽内的矩形体，在缓冲定位块的上表面开有定位槽，该定位槽由上部倒梯形槽和下部矩形槽构成，且倒梯形槽刚好可嵌入第二定位块，在缓冲定位块与缓冲底板之间设置有气垫；

第二直线导轨与第一直线导轨之间设置有第三定位组件，第三定位组件的结构为：第二直线导轨中靠近第一直线导轨的一端外侧面设置有第三定位块；第一直线导轨中靠近第二直线导轨的一端外侧面设有导轨对接限位翻转板，导轨对接限位翻转板通过旋转轴铰接在第一直线导轨的端部两侧面，导轨对接限位翻转板的前端设定有与第三定位块对应的开口，导轨对接限位翻转板可绕旋转轴自第一直线导轨的端部外侧面翻转至伸出第一直线导轨的端部，使得导轨对接限位翻转板的前端开口顺利扣至第三定位块上；

一用于承托动力设备的活动平台，所述活动平台设置在悬挂基座的上表面，活动平台前端中心焊接有一牵引吊环，活动平台的下端面安装有可与第一直线导轨、第二直线导轨滚动配合的滚轮组；

一活动平台驱动机构，所述活动平台驱动机构包括托架、卷扬机、定滑轮，托架固定在悬挂基座的后端，在托架上安装有卷扬机，定滑轮安装在设备固定基座后方的海洋平台动力舱侧壁上，卷扬机的钢丝绳水平向前从活动平台下方穿过后再绕过定滑轮与活动平台的前端牵引吊环连接固定。

优选的，所述第一直线导轨为第一槽钢，第二直线导轨由若干第二槽钢通过槽钢法兰依次连接组成。

优选的，所述一对第二直线导轨之间还设置有支撑横杆，该支撑横杆两端分别与两第二直线导轨的内侧连接固定。

优选的，所述悬挂基座的周围均设置有防护栏。

优选的，所述防护栏由若干竖杆以及连接在两相邻竖杆间的横杆或链条组成，所述竖杆插装在悬挂基座的上表面边缘。

优选的，还包括一用于支承悬挂基座前端的缓冲支承装置，所述缓冲支承装置设置在海洋平台动力舱甲板边沿的甲板工字钢上，缓冲支承装置包括与甲板工字钢连接固定的缓冲支承支架、设置在缓冲支承支架上的加强筋、以及安装在缓冲支承支架上的液压千斤顶，缓冲支承支架为一折弯件，该折弯件的中部与甲板工字钢腹板贴合并通过螺栓连接固定，折弯件的顶部为支承液压千斤顶的水平段，且该水平段伸出甲板工字钢的上翼缘，折弯件的底部为甲板工字钢下翼缘内侧表面贴合的倾斜段，加强筋焊接在折弯件的水平段与倾斜段之间。

本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型中，动力设备放置在活动平台上，采用起吊系统将悬挂基座悬吊在海洋平台动力舱的甲板边沿一侧，通过在设备固定基座与悬挂基座之间搭建第一、二直线导轨，利用活动平台驱动机构牵引悬挂基座上的活动平台至动力舱甲板上表面的设备固定基座上方，再通过在动力舱内设置起吊装置顺利将动力设备安装至设备固定基座上。由于在采用本实用新型的情况下，动力设备能够直接从动力舱一侧的入口输送至动力舱内，如此，无需在海洋平台动力舱分段的上层甲板未封闭前进行动力设备的安装，不会影响其他海洋平台分段的建造，进而缩短海洋平台的建造周期。

(2)第二直线导轨支架在安装时，通过第一定位组件确保第二直线导轨安装位置准确，也为以第二直线导轨支架为定位基准的悬挂基座能够准确安装的前提；第二直线导轨支架与悬挂基座之间设置第二定位组件，以便悬挂基座在吊至海洋平台动力舱甲板边沿后能够准确与第二直线导轨支架对接；第二直线导轨与第一直线导轨之间设置有第三定位组件，第三定位组件的导轨对接限位翻转板绕旋转轴自第一直线导轨的端部外侧面翻转至伸出第一直线导轨的端部，使得导轨对接限位翻转板的前端开口顺利扣至第三定位块上，实现第一直线导轨与第二直线导轨的对接、锁定，确保工作状态下第一直线导轨与第二直线导轨之间不会出现相对位移。

(3)本实用新型中，第二定位组件由第二定位块和缓冲式定位座配合实现定位，由于悬挂基座前端是通过起吊系统悬吊至海洋平台动力舱甲板边沿的，很难控制悬挂基座处于完全水平状态，在悬挂基座的前端未能先于第二定位块接触到海洋平台动力舱甲板边沿的状态下，悬挂基座的自重作用将其前端的第二定位块继续向下压住缓冲定位块，缓冲定位块下方的气垫形变，避免第二定位块在承受悬挂基座自重时又无法移动造成断裂。

(4)为了确保临时搭建的第二直线导轨能够可靠、稳定的承载并导向活动平台，由若干工字钢首尾依次相连组成的第二直线导轨支架支承，并在第二直线导轨之间设置有对第二直线导轨进行平面结构加强的支撑横杆。

(5)第二直线导轨由若干第二槽钢通过槽钢法兰依次连接组成，第二直线导轨支架由若干工字钢首尾依次相连组成，长度调节方便，便于满足不同规格带动海洋平台动力舱设备输送。

(6)本实用新型中用于牵引活动平台的活动平台驱动机构直接集成在悬挂基座上，并通过在设备固定基座后方的海洋平台动力舱侧壁上安装一定滑轮来实现牵引，无需另外在动力舱内安装牵引设备，且不占用动力舱内紧张的空间，更加方便、快捷。

附图说明

图1为本实用新型中海洋平台设备安装系统主视图。

图2为本实用新型中海洋平台设备安装系统俯视图。

图3为本实用新型中悬挂基座主视图。

图4为本实用新型中悬挂基座俯视图。

图5为本实用新型中活动平台主视图。

图6为本实用新型中活动平台俯视图。

图7为本实用新型中活动平台驱动机构结构示意图。

图8为本实用新型中一对第二直线导轨与第二直接导轨支架俯视图。

图9为图1中局部放大图A。

图10为图2中局部放大图B。

图11为本实用新型中第二定位组件的第二定位块与缓冲式定位座结构示意图。

图12为本实用新型中缓冲支承装置安装在海洋平台动力舱甲板上结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的海洋平台设备安装系统，用于将动力设备输送至动力舱甲板1a上表面的设备固定基座2上，动力舱甲板1的一侧为动力舱后侧壁1c，另一侧为动力舱前侧壁1b，在前侧壁上开有动力舱入口。

如图1、2所示，安装系统主要包括悬挂基座4、第一直线导轨5、第二直线导轨6、第二直线导轨支架7、活动平台8、活动平台驱动机构9。

悬挂基座4由起吊系统3悬吊在海洋平台动力舱甲板1a的边沿一侧，且位于动力舱入口处。如图3、4所示，悬挂基座4包括基座本体，基座本体由一对基座纵向工字钢41两端焊接基座横向工字钢42组成，在两纵向工字钢41的中部内侧焊接基座横向加强肋43，在基座本体的上表面四角焊接有与起吊系统连接的悬挂吊耳44，基座本体上呈矩形分布安装有四个活动平台顶升机构，该活动平台顶升机构可采用液压千斤顶。各基座纵向工字钢41外侧面前、后部分别焊接有四个角度调节吊耳45，基座本体的前端支承在海洋平台动力舱甲板的边沿上，且基座本体的上表面与海洋平台动力舱甲板1a表面的设备固定基座2上表面齐平；悬挂基座的周围均设置有防护栏，防护栏由若干竖杆以及连接在两相邻竖杆间的横杆或链条组成，所述竖杆插装在悬挂基座的上表面边缘。

一对第一直线导轨5焊接在基座本体的上表面，且该对第一直线导轨沿基座本体长轴方向延伸，即第一直线导轨5焊接在基座纵向工字钢41上并沿基座纵向工字钢41的长轴方向延伸。本实用新型中，第一直线导轨为第一槽钢。

一对第二直线导轨6由第二直线导轨支架7支承在海洋平台动力舱甲板1a上，第二直线导轨6的一端与第一直线导轨5对应连接形成一水平方向的直线导轨通道，第二直线导轨6的另一端延伸至设备固定基座2上表面；

第二直线导轨支架7由若干工字钢首尾依次相连组成，每个工字钢长轴方向的两端均焊接有工字钢法兰，相邻两个工字钢之间通过工字钢法兰和螺栓连接固定；第二直线导轨支架7的一端延伸至悬挂基座4的前端，第二直线导轨支架7的另一端延伸至设备固定基座2的后端。

活动平台8用于承托动力设备，活动平台8设置在悬挂基座4的上表面，如图5、6所示，其包括框架式平台主体81，框架式平台主体81前端中心焊接有一牵引吊环82，框架式平台主体81的下端面安装有可在第一直线导轨5、第二直线导轨6上滚动的滚轮组83。

活动平台驱动机构9用于驱动活动平台8在第一直线导轨5、第二直线导轨6上移动，如图7所示，活动平台驱动机构9包括托架91、卷扬机92、定滑轮93，托架91固定在悬挂基座4的后部，在托架91上安装有卷扬机92，定滑轮93安装在设备固定基座2后方的海洋平台动力舱后侧壁1c上，卷扬机92上的钢丝绳94水平向前从活动平台8下方穿过后再绕过定滑轮93与活动平台8的前端牵引吊环82连接固定。

本实用新型中，如图8所示，第二直线导轨由若干第二槽钢61通过槽钢法兰62依次连接组成，由于第二直线导轨6是直接铺设在第二直线导轨支架7上的，为了避免使用过程中第二直线导轨6出现移动造成移动平台8脱轨，在一对第二直线导轨6之间还设置有支撑横杆63，该支撑横杆63两端分别与两第二直线导轨的内侧连接固定。

为了让第二直线导轨6顺利的从动力舱前舱壁的动力舱入口铺设至设备固定基座2上，第二直线导轨支架7的另一端与设备固定基座2的后端之间设置第一定位组件。

第一定位组件的结构为：在设备固定基座2的后端面开有第一定位孔，在第二直线导轨支架7中与设备固定基座2对应的一端设有刚好可嵌入第一定位孔的第一定位销。

为了确保悬挂基座4能够准确的与第二直线导轨支架7之间对接，第二直线导轨支架7的一端与悬挂基座4的前端之间设置第二定位组件10。

第二定位组件10的结构为：如图9～11所示，在悬挂基座4的前端设置有一对第二定位块101，该对第二定位块101的横截面为倒置的等腰梯形，在第二直线导轨支架7中与悬挂基座4对应的一端侧部安装有定位座来与第二定位块101配合实现定位。

由于悬挂基座4前端是通过起吊系统3悬吊至海洋平台动力舱甲板1a边沿的，很难控制悬挂基座4处于完全水平状态，若悬挂基座4的前端未能先于第二定位块101接触到海洋平台动力舱甲板1a边沿，使得第二定位块101直接来承受悬挂基座4的重量，会造成第二定位块101的断裂；因此，本实用新型中与第二定位块101配合实现定位的定位座为缓冲式定位座102。

缓冲式定位座102包括缓冲侧板1021、缓冲底板1022、缓冲定位块1023、气垫1024，缓冲侧板1021底部焊接缓冲底板1022，缓冲侧板1021与缓冲底板1022形成一个矩形的通槽，缓冲定位块1023为一刚好可嵌入通槽内的矩形体，在缓冲定位块1023的上表面开有定位槽，该定位槽由上部倒梯形槽和下部矩形槽构成，且倒梯形槽刚好可嵌入第二定位块101，矩形槽的横截面宽度与倒梯形槽的下底长度一致；缓冲定位块1023安装在缓冲侧板1021内后，并可在缓冲侧板1021内上下移动，在缓冲定位块1023与缓冲底板1022之间设置有气垫1024。

此外，海洋平台动力舱甲板1a边沿上还设置有用于支承悬挂基座4前端的缓冲支承装置12，海洋平台动力舱甲板边沿设置有甲板工字钢，甲板工字钢包括腹板、上翼缘和下翼缘，腹板的两端焊接有与腹板垂直的上、下翼缘，且上、下翼缘的厚度均自翼缘中心向两侧逐渐变薄，腹板上开有连接孔。

如图12所示，缓冲支承装置12包括与海洋平台动力舱甲板1a边沿甲板工字钢连接固定的缓冲支承支架121、设置在缓冲支承支架121上的加强筋122、以及安装在缓冲支承支,121上的液压千斤顶123，缓冲支承支架121为一折弯件，该折弯件的中部与海洋平台动力舱甲板1a边沿的甲板工字钢腹板贴合并通过螺栓连接固定，折弯件的顶部为支承液压千斤顶123的水平段，且该水平段伸出甲板工字钢的上翼缘，折弯件的底部为海洋平台动力舱甲板1a边沿的工字钢下翼缘内侧表面贴合的倾斜段。加强筋122焊接在折弯件的水平段与倾斜段之间。

为了让第一直线导轨5与第二直线导轨6顺利对接，且确保工作状态下第一直线导轨5与第二直线导轨6之间不会出现相对位移，第二直线导轨6与第一直线导轨5之间设置有第三定位组件11。

第三定位组件11的结构为：如图9～10所示，第二直线导轨6中靠近第一直线导轨5的一端外侧面设置有第三定位块113；

第一直线导轨5中靠近第二直线导轨6的一端外侧面设有导轨对接限位翻转板111，导轨对接限位翻转板111通过旋转轴112铰接在第一直线导轨5的端部两侧面，导轨对接限位翻转板111的前端设定有与第三定位块113对应的开口，导轨对接限位翻转板111可绕旋转轴112自第一直线导轨5的端部外侧面翻转至伸出第一直线导轨5的端部，且在第二直线导轨6、第一直线导轨5准确定位的情况下，导轨对接限位翻转板111的前端开口顺利扣至第三定位块113上。

工作原理：

步骤S0：在设备固定基座2后方的海洋平台动力舱后侧壁1c上安装定滑轮93，在动力舱甲板1a的边沿安装缓冲支承装置12；

步骤S1：在动力舱甲板1a上铺设第二直线导轨支架7，选择合适数量和长度的工字钢，相邻工字钢端部通过工字钢法兰和螺栓连接固定，工字钢从设备固定基座2的后端铺设至动力舱甲板1a的边沿；并在第二直线导轨支架7的下方选择合适高度的垫块，确保第二直线导轨支架7上表面与设备固定基座2上表面齐平；并在铺设第二直线导轨支架7的过程中，通过第一定位组件确保第二直线导轨7安装位置准确；

步骤S2：活动平台驱动机构9预先安装至悬挂基座4上，活动平台8吊至悬挂基座4上，活动平台8底部的滚轮组83落入第一直线导轨5内，然后将设备吊装至活动平台8上；

步骤S3：在大型起吊系统3的吊钩上连接四根吊缆，将四根吊缆下端与悬挂基座4四角的悬挂吊耳44连接；然后通过起吊系统3将悬挂基座4及其上的活动平台8、活动平台驱动机构9整体吊至动力舱甲板1a的边沿一侧，且位于动力舱入口处；

步骤S4：操纵起吊系统3来缓慢调整悬挂基座4的位置，在第二定位组件10的作用下，使得悬挂基座4与第二直线导轨支架7准确定位；完成定位后，由缓冲支承装置12来支承悬挂基座4的前端，并确保悬挂基座4的上表面与第二直线导轨支架7上表面、设备固定基座2上表面齐平；且起吊系统3继续保持吊住悬挂基座4；

步骤S5：在第二直线导轨支架7上铺设延伸至设备固定基座2的第二直线导轨6，并通过第三定位组件11将第一直线导轨5与第二直线导轨6对接，从而形成一水平方向的直线导轨通道；

步骤S6：将卷扬机92上的钢丝绳94水平向前从活动平台8下方穿过后再绕过定滑轮93与活动平台8的前端牵引吊环82连接固定；

步骤S7：启动卷扬机，牵引活动平台8及其上的设备移动至设备固定基座2，再在动力舱内搭建电葫芦，由电葫芦将设备吊起后，移开活动平台8，最后将设备放置设备固定基座2上。