海上升压站的浮托式安装方法
海上风电升压站平台安装方法及技术研究
海上风电升压站平台安装方法及技术研究摘要:随着我国海上风电项目在近海浅水区域和潮间地区的大规模开发,近海区域可开发利用的风电资源逐渐减少,海上风电必将向深远海发展。
在海南、广东、福建、浙江及山东等附近海域离岸10海里外水深可达20~60m[1],重力式、大直径单桩及高桩承台基础等在基础重量、施工成本及施工难度等方面均不适用大容量风电机组安装,而强度高、重量轻、受海流作用变形小的导管架基础是海上风电、海上石油开发以及海上其他资源开发领域应用最为成熟的结构方式,在未来的深远海海洋资源开发中必将发挥重要的作用。
因此,本文以福建海域某海上风电项目为例,对导管架在深远海域海上风电项目的施工方式进行研究。
关键词:海上风电;升压站平台;电力设备安装引言对于整个海上风电场的建设而言,风电机组基础建设无疑是最为关键的部分,其建设好坏关系着整座风电场的运营。
但由于我国海上风电建设尚处于起步阶段,风电机组基础的施工技术相对薄弱,并且在当前“抢装潮”的大背景下,风电机组基础的施工资源将非常紧张,因此,设计合理的施工设备配备方案变得尤为重要。
本文以广东省某海上风电场项目为例,对风电机组基础的施工设备配备方案进行了相关设计与研究。
1海上风电升压站平台布置形式我国东部海域风能资源丰富,在浅海地区建立风力发电厂,是充分利用自然清洁能源的重要体现形式。
海上风电充分利用了海洋风能作为动力能源,将风能转换为电能,并通过海缆将电能输送到陆地电网中,最终并入电网运行。
海上风电升压站平台是将风电机组发出的电能通过集电线路进行汇集、升压,并将电能输送到陆地电网的模块装置,它既是海上风电场的控制中心,又是海上风电场的应急避难场所。
目前升压站平台多采用钢结构形式布置,平台通过4根导管架固定到桩基上,利用海上工作平台的建造经验,将电力设备分层布置在平台上部。
平台在布置方式上除了需考虑设备运行需求外,还要兼顾安全性和应急疏散能力,普遍采用4层甲板、3层布置的方式,采用无人值守的运检方式,因此不用考虑布置运检人员的长期生活设施。
海洋平台浮托安装分析及其关键技术
海洋平台浮托安装分析及其关键技术作者:柴亚光方鑫张晓添来源:《信息周刊》2015年第11期【摘要】本文首先介绍了海上浮托安装工艺现状,其次对其发展及优势进行了分析,最后对作业形式的发展历程进行了总结,仅供参考。
【关键词】海洋平台;浮托安装;安装技术一、海上浮托安装工艺现状海上油田超大型平台浮托技术是近几年来中海油安装海洋平台使用的主要技术之一,该技术不仅推动了海上安装技术的革命,更把整体设计、整体陆地建造以及整体海上调试一系列的技术和管理变革带人了一个崭新的时代,这是观念上的创新和整体技术的突破。
该技术利用潮汐原理,在涨潮时,驳船拖运万吨级平台进人导管架槽口,落潮时,驳船缓慢增加吃水,将万吨级平台缓慢平稳地落在导管架腿上。
操作完毕,驳船退出导管架,施工人员再将平台腿和导管架腿焊接,整个安装过程结束。
这项技术包括6个关键动作,即获得净空、定位导引、主动寻址、对接合拢、荷载转移、安全分离。
工程师们创造性地利用海洋潮汐力量和调载技术,自主研制关键设备,攻克了万吨级平台在海上的精准对接技术,创建了海上油田超大型平台浮托技术体系,打造出整体设计、整体装船、整体运输、整体安装和海上零调试的“四整一零”技术优势,建立了5000-35000t平台安装的浮托船队和大型平台建造场地,实现了中国海洋工程建设从千吨级吊装到万吨级浮托的跨越,成功打破了国外技术和装备垄断。
大型结构物海上浮托分为低位浮托和高位浮托两种。
高位浮托时,组块一般在船上的重心比较高,驳船到位后进行压载,组块重心降低,组块桩腿与导管架对接,荷载转移后退船,组块运输稳定性差,但是对于船舶性能和工作海况要求较高;低位浮托则相反,组块重心较低,组块运输稳定性好,但在浮托现场安装时需用机械将组块提升后才能满足安装要求。
目前,国内大型结构物海上浮托安装基本采用高位浮托安装法。
二、发展及优势在过去的三十年中,Float over作业技术在全球范围内得到了广泛的发展和应用。
海上升压站安装技术分析
环m#二二二二吾二盲二二车
几何中心 車心位置 1气27
图1导管架重心位置
单位:mm
底部最低点与最高点高差达2. 333 m,远超安装要 求。为保证导管架吊装状态水平,须定制4根长度 不一的钢丝绳,考虑到钢丝绳定制周期较长,可制作
4只长度不一的连接件,连接件与长度一致的钢丝 绳搭配可满足最终吊装要求。该连接件主体为箱型 结构,两端为销轴形式,连接件两端可连接钢丝绳 圈。连接件设计和使用分别如图2和图3所示。
(2) 钢桩立桩和插桩。这是基础施工的重要环 节。钢桩长度较长,增加了施工难度,同时对船机性 能要求较高。为提高立桩效率,选择性能较佳的浮 吊船,利用单臂架主钩与副钩配合完成立桩作业。 施工过程中先插两根桩并直接打桩,再插剩余两根 桩,可有效解决同时插4根桩的冲突问题。
(3) 导管架调平。常规的导管架调平在打桩阶 段进行,调平工作包括拔锤、提升调平、焊接临时钢 结构、套锤打桩和割除临时钢结构。后期焊接皇冠 板时需将之前焊接的临时钢结构割除,增加了工作 量,造成打桩工期长、施工进度慢的问题。本项目提 出在导管架水平度偏差不大的前提下连续完成打 桩,并将导管架调平工作与皇冠板焊接工作有机结 合,即导管架在调平状态下同时进行皇冠板焊接,省 去割除临时钢结构的工作。
利用浮吊船吊机提升导管架最低位置处吊耳随着吊力增大导管架水平度趋于平整实时测量导管架水平度待水平度完全满足施工要求后在吊机保持带力状态时直接焊接皇冠板确保所吊最低点位置的钢桩完成1块皇冠板焊接同时其余3根钢桩均完成第1块皇冠板焊接量的50此时吊钩可卸力继续焊接皇冠板直至皇冠板焊接工作完成
第35卷第2期 2020年04月
作者简介:毕远涛(1966-),男,高级工程师,主要从事打捞工程、海洋工程工作
海洋固定平台浮托安装技术浅析
53随着人们生活水平的逐渐提高,人们对石油的需求逐渐增加,为了满足人们对石油的需求,海洋石油企业加强了对深海油气资源的勘探和开采,因此海洋固定平台逐渐朝综合化、大型化、重型化方向发展,其平台模块的增长速度远远超过海上的起重力,所以传统的海上安装设备已经满足不了大型海洋平台的发展需求,因此在海洋固定平台中应用浮托安装技术是非常重要且必要的。
一、浮托安装技术概述1.浮托安装技术。
随着海洋石油事业的快速发展,传统的海上安装设备已经满足不了大型海洋平台的发展求,但浮托安装技术可以有效的缓解这一问题,可以同时满足组块的陆地调试及海上安转,这不仅能提高组块的安装质量,还能提高分块吊装的安全性。
当浮吊船的安装能力低于组块的安装质量时,就要用大型的吊装船舶,这在一定程度上加大了投资力度,所以,相关企业加强了对浮托安装技术的研究。
2.浮托安装技术的步骤组成。
典型的浮托安装技术一般由以下几个步骤组成:(1)组块的滑移装载,在码头将平台上的组块安装好后,缓慢将上部块转移到驳船的甲板上;(2)上部块的运输,将上部块安装船之后,要选择合适的航行路线,进而运输到海上的安装地点;(3)预安装准备,当到达海上预安装地点后,就让浮拖驳船锚泊系统与拖轮布置的系统进行连接,让安装驳船固定在预安装位置附近;(4)进船操作,当一切准备工作做好后,就进船操作;(5)对接过程,让上部的组块插尖与下部的对接装置进行校对;(6)驳船推出操作,当驳船将上部组块的载荷转移至桩腿上时,要将驳船从桩腿的槽口中退出来。
3.浮托安装技术的关键设备。
浮拖安转驳船:负责组块的负载和运输;拖轮:多用于拖轮和码头拖船;护舷系统:分为纵荡护舷、横荡护舷以及船尾导向护舷;位置监控系统:监视驳船安转的整个过程,;环境监视系统:用来监视风、浪、潮位的变化;快速压载系统:用来对接上部组块。
二、海洋固定平台浮托安装主要方法1.常规高位浮托。
常规高位浮托需要的装备主要有:浮托驳船、系泊系统、桩腿耦合缓冲装置、甲板支撑装置、护舷系统、还有一些辅助的定位系统等。
水力式升船机浮筒平衡重安装施工工法(2)
水力式升船机浮筒平衡重安装施工工法水力式升船机浮筒平衡重安装施工工法一、前言水力式升船机作为一种先进的船舶升降装置,具有节能、环保、效率高等优点,在水域交通工程中得到了广泛应用。
而浮船坞作为水力式升船机的重要组成部分,协助升船机完成船舶的升降和维修保养。
本文将介绍水力式升船机浮船坞平衡重的安装施工工法。
二、工法特点水力式升船机浮船坞平衡重安装施工工法的特点如下:1. 通过浮船坞的平衡重,提供稳定的升降运动。
2. 采用水力力学原理,以水平面上浮船坞的浮力来平衡升船机的重量。
3. 施工过程中,可通过控制平衡重的液位变化来精确调节浮船坞的平衡性。
4. 采用模块化设计,方便施工和维护。
三、适应范围水力式升船机浮船坞平衡重安装施工工法适用于各种规模的水域交通工程,包括船舶修理厂、港口码头等。
四、工艺原理水力式升船机浮船坞平衡重安装施工工法基于以下原理:1. 浮力原理:平衡重通过调节平衡桶内的液体位移,实现对浮船坞的浮力控制,从而平衡升船机的重量。
2. 水压平衡原理:通过控制平衡重和液位的变化,使平衡重内的压强与浮船坞受力的压强平衡,从而实现精确的平衡控制。
五、施工工艺水力式升船机浮船坞平衡重安装施工包括以下阶段:1. 基础施工:施工前需进行地面和水下基础的打桩和浇筑。
2. 浮船坞组装:将预制好的浮船坞模块组装起来,并确保连接稳固。
3. 平衡重安装:将平衡重安装在浮船坞的平衡桶中,并连接液位调节系统。
4. 试验运行:进行平衡重液位的调节和升降实验,确保系统运行正常。
六、劳动组织水力式升船机浮船坞平衡重安装施工需要组织工程技术人员、机械操作员、焊工等相关人员,协调工作进度,确保施工顺利进行。
七、机具设备水力式升船机浮船坞平衡重安装施工需要的机具设备包括吊机、起重机、焊接设备、液位控制系统等。
八、质量控制为确保施工质量达到设计要求,需采取以下措施:1. 浮船坞模块的制造和安装要符合相关标准和规范。
2. 平衡重的安装要确保稳固性和密封性。
大型上部组块浮托安装与分块吊装比较
大型上部组块浮托安装与分块吊装比较发表时间:2016-11-02T11:36:53.200Z 来源:《基层建设》2015年32期作者:许正刚[导读] 摘要:涠州12-8/6-12油田开发工程项目基本设计初期,由于船期和投产时间的原因,希望对涠州12-1PQUB平台组块的方案进行了比选。
本文主要对比选的浮托法和分块吊装分别进行介绍,展现两种安装方案的利弊以对海上大型组块安装方案的选择提供一些参考。
湛江南海西部石油勘查设计有限公司广东湛江 524057摘要:涠州12-8/6-12油田开发工程项目基本设计初期,由于船期和投产时间的原因,希望对涠州12-1PQUB平台组块的方案进行了比选。
本文主要对比选的浮托法和分块吊装分别进行介绍,展现两种安装方案的利弊以对海上大型组块安装方案的选择提供一些参考。
关键词:浮托法;分块吊装;大型上部组块Abstract:In the beginning of the basic design Weizhou 12-8w / 6-12 oil field development project,due to ship schedules and production time,we compared different scenarios for installation of Weizhou 12-1PQUB topside.In this paper,float over and split lifting scheme were introduced separately,to show the advantages and disadvantages of two installation method and provide some reference for selection of offshore installation method.Key words:float over;split lifting;large topside0引言海洋平台上部组块在陆地建造完成后,需要运往预定的海上地点进行安装,涠州12-1PUQB平台位于北部湾涠州油田群,是一座8腿8桩的综合处理平台,上部组块干重约10000吨。
海洋平台浮托安装分析及其关键技术
海洋平台浮托安装分析及其关键技术作者:李智超李盛阳来源:《中国科技博览》2018年第05期[摘要]海洋工程一般是采用一些方法在海面上去进行工作,随着海洋所承载的一些物品的重量不断的递增。
有些像海上运输的东西,受到起重机的限制。
所以采用一些海洋平台辅助进行安装,它是借鉴了国外的一些先进的经验。
要不断的去进行探究。
用一些浮托法水动力去进行分析。
未来海洋石油开采向深水区域拓展,浮托法也将继续发展适用于深海大型浮式平台的安装。
发展浮托法安装对海洋石油领域意义重大。
[关键词]海洋平台、浮托、安装中图分类号:TE952 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)05-0022-011.前言随着一些海上工业的不断发展,对于海内的资源的开发也在不断的增加。
油气开采逐渐由浅入深,向深层的海洋不断的去进行开发。
海洋的结构是多种多样的,在海上进行开发,需要借助各种各样的工具。
海上的一些起重的工具,在海洋中运作是十分困难的,目前所使用的一些方法已经满足不了人们的需求。
需要国内外去寻找一些符合减少成本要求并且能够去进行开发的一些平台安装。
2.浮托法发展现状上个世纪80年代,在西非、墨西哥湾、中东以及东南亚等地就曾多次尝试浮托法来安装平台的上部模块。
在固定式平台(如导管架平台,重力式平台)浮托祛研究和实践方面,已经有很多研究成果和实际工程经验。
1979年,名为Zakum的导管架平台在阿布扎比使用浮托法安装成功,其上部模块重量为6500t,这是最早在开阔水城使用浮托法安装成功的案例。
1997年,名为Hibermia的导管架平台在纽芬兰岛附近成功使用双体船浮托安装成功,其上部模块重量为46000t,这是到目前为止浮托安装最重的上部模块。
同年,导管架平台EPKE在西非海域安装成功,表明浮托法也可适用于具有显著涌浪海况的西非海域。
2006年,名为KikehP的SPAR平台在马来西亚东部的南中国海成功安装,这是浮托祛首次应用于浮式平台,其上部模块重400t,安装中使用双体船浮托安装,作业海况为有义波高0.7m,周期7s~8s。
BZ34-1CEPA上部模块浮托法安装方法
浮 托法 安装 工艺 是在 不使 用大 型浮 吊的情 况下 ,就 能完成 一个 完整 上 部模块 的海上 安装 ,避 免 了 海 上 设备 的组装 和连接 调试 工作 ,从 而 大幅减 少海 上安 装 的工期 以及 由此 产生 的 巨额 费用 。 当模块 的重 量超 过现有 浮 吊的起 重 能力 ,或 者 由于模 块 吊装而 产 生 巨额 费用 时 ,浮托 法则 显示 出 其 巨大的优 势 。目前 ,浮 托法 安装 工艺在 应用 于大 型模 块安装 的 同时,也 逐步进 入小 型模块 海 上安装 的 国 际市场 ,该技 术在通 过特 定 的细化 后 ,为那 些 不拥 有大 型浮 吊的工程 承包 公 司提 升竞 争力 开辟 了
其 基本 原理 是 :在海 上安装 现场 ,驳船 与预 先布 置的 系泊系 统相连 接 。当远离 导管架位 置时 ,载
有 模块 的驳船 准 备最后 的浮托 安装 ,在 横 荡及纵 向定 位护 舷系 统 的帮助 下 ,以及现场 拖轮 的协 助下 , 通 过船 艏和船 艉 的系泊 系统 ,驳船进 入 并最终 定位 于特 殊设 计 的导管 架结构 内,通 过调载 系 统对驳 船
B 3 .C P 上 部模 块 浮托 法 安装方 法 Z 41 E A
钱建伟,吴子全, 何
( 海洋石油工程股份有限公 司,天津
敏
305 04 2)
摘
大型上部模块 ( 大干4 0t 0 0 )的海上安装作业。
要
F O TO E ( L A V R 浮托法 ) 安装工艺作 为国 内近年来采用 的新 型组块海上安装方法主要应用于大型和超
gB 3 . C P ( Z 41 E A上部模块F O E 安装项 目为例 ,重点描述F O TOVE ( L ATOV R L A R 浮托法 )安装工艺的
海上换流站浮托法安装关键技术及应用
第51卷增刊(2)2020年12月人民长江Yangtze River Vol.51,Supplement (Ⅱ)Dec.,2020收稿日期:2020-10-01作者简介:吴尚,男,助理工程师,主要从事工程监理方面的工作。
E -mail :979953557@qq.com文章编号:1001-4179(2020)S2-0226-04海上换流站浮托法安装关键技术及应用吴尚,胡斌,涂传彬(长江三峡技术经济发展有限公司,北京100038)摘要:大型海上结构物浮托安装技术正成为海上施工安装的新方法。
与吊装法相比,浮托法解决了超大、超重组块的海上安装问题,避免了采用传统的大型海洋结构物分块吊装安装方案可能造成的繁琐的作业程序,减少了海上连接调试的时间。
阐述了海上换流站浮托安装的流程:预进船、进船、对接、荷载转移、分离退船。
简要介绍了BorWin3与荔湾3-1在国内外的安装工程实例。
最后,以三峡新能源江苏如东H6(400MW )海上风电项目海上换流站安装工程为例,利用浮托法数值计算,对预进船阶段的锚泊、进船阶段的锚泊及护舷碰撞与浮托对接进行了分析。
关键词:浮托安装;海上换流站;预进船;柔性直流输电系统;海上风电中图法分类号:TV69文献标志码:ADOI :10.16232/j.cnki.1001-4179.2020.S2.059风力发电已经成为全球可再生资源发电的重要方式之一,根据数据统计,风能发电占到全球可再生资源发电量的16%,仅次于水力发电。
海风与陆风不同,海风资源具有稳定性和大发电功率的特点,海上风电近年来正飞速发展。
根据世界海上风电论坛(WFO )发布的数据显示:2019年全球共新建海上风电场16个并投入运行,共新增装机容量5.2GW ;主要分布在中国、英国、德国、丹麦、比利时等。
截至2019年底,全球已投运海上风电场共有146个,累计装机容量达到27.2GW ,同比增长23.4%。
综合来看,全球海上风电市场运行较为稳健,保持持续增长态势。
海上浮托安装平台的布置设计
1 CEPA平台简介
CEPA平台为 8腿 12桩双 井 口中心平 台 ,是渤 海 油田浮托质 量最大 的海上石 油中心平台 ,也是 目前 仅次于 LW3—1组块的国内第二大组块。该平台有四
平台所在海 区 1 00年重现期高水位 3.34 m,最 高 天 文潮 1.75 m,浪高 9.3 m,平 均海 平面 高 度 1 m, 常风向为南风和东北风 ,常流向为东南东和西北西。
2 浮托 安装
浮托安装是利用驳 船将整体建 造好的组块在海上 实施干拖 ,并与预先安装于海上 的导 管架结构实施对 接 ,然后采用注压载水结合潮 汐变化 或机械 提升方 法 将整体组块放置于导管 架结构之上完 成安装协 。
_ 海 洋工程
石油工{jf建设
海上浮托安装平 台的布 置设计
井卫东 ’,胡晓明 ,郭伟宁 ,胡冠涛 ’ 1.中海 石油 (中国 ) 有限公 司天津分公 司 ,天津 300452 2.海洋石油工程股份有限公司 ,天津 300451
doi:1 0.3969 ̄.issn.1 001—2206.201 6.01.009
Abstract:Taking the float—over installed platform CEPA jn BZ34—2/4 Ojlfield as an example. this a rticle describes the pro— cess and features of platform float-over installation.1n addition. the article expounds the generaI1ayout design of the float-over installed centre platform , such as Jocation and orientation, axis dim ension, lower deck elevation, w el Jhead Iayout. deck Iayout.Especially it explains the calculation m ethods of axis dim ension and Iow er deck elevation. analyses the m atters should be paid attention to, including Iocation and orientation, wellhead Iayout and deck Iayout, and gives a detailed explanation of the factors in generallayout design which may finally affect the installation. Keywords: offshore float-over installation; generaI layout design; axis dim ension: Iow er deck elevation
海上升压站的浮托式安装方法
海上升压站的浮托式安装方法发表时间:2019-01-16T14:59:26.307Z 来源:《基层建设》2018年第36期作者:陆俊杰[导读] 摘要:与传统的吊装法相比,浮托法摆脱了对起重船起重能力的依赖,可对超大、超重的上部模块进行海上整体安装。
江苏龙源振华海洋工程有限公司江苏南通 226000摘要:与传统的吊装法相比,浮托法摆脱了对起重船起重能力的依赖,可对超大、超重的上部模块进行海上整体安装。
由于运输和安装作业都使用同一艘船舶,浮托法可以减少上部模块安装的工作。
关键词:浮托法;上部模块;动力定位浮托 1工程应用现状1.1固定式浮托与浮动式浮托根据下部结构的固定形式,浮托法可分为固定式浮托和浮动式浮托。
固定式浮托是指下部结构为固定于海底的如导管架之类的结构物,安装时调节安装船的吃水使上部模块的重量从船上转移到下部结构物上,从而实现上部模块的安装,见图1。
浮动式浮托是指下部结构为浮式结构物,在安装前先加压载水使其下潜至一定深度,仅剩几米的支腿露出水面,安装船驶人完成定位后,下部结构逐步排出压载水上浮将上部模块从安装船甲板顶起,达到安全距离后,安装船驶出完成安装,。
固定式浮托是口前最为常见的一种浮托安装方式,多用于导管架平台上部模块的安装。
浮动式浮托早期多用于安装遮蔽水域和近海的重力式平台上部模块。
直到1993年,浮动式浮托才首次应用于安装TLP平台的上部模块,重量达24 000 t。
到2006年,这种浮动式浮托已逐渐应用于半潜式平台及spar平台上。
图1与固定式浮托相比,由于下部结构是浮体,浮动式浮托多数都可以选择在遮蔽水域和近海等环境条件较好的地方实施。
在对接阶段,由于下部结构的水线面可以起到类似弹簧的作用吸收冲击载荷,从而降低了载荷转移和分离退船的作业难度,并简化了LMU的设计工作。
另外,与安装船相比,下部结构相对较小的水线面积也显著降低了对接一分离阶段对压载能力的要求。
由此可见,浮动式浮托的作业风险和技术难度都比固定式浮托低。
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海上升压站的浮托式安装方法
发表时间:2019-01-16T14:59:26.307Z 来源:《基层建设》2018年第36期作者:陆俊杰[导读] 摘要:与传统的吊装法相比,浮托法摆脱了对起重船起重能力的依赖,可对超大、超重的上部模块进行海上整体安装。
江苏龙源振华海洋工程有限公司江苏南通 226000摘要:与传统的吊装法相比,浮托法摆脱了对起重船起重能力的依赖,可对超大、超重的上部模块进行海上整体安装。
由于运输和安装作业都使用同一艘船舶,浮托法可以减少上部模块安装的工作。
关键词:浮托法;上部模块;动力定位浮托 1工程应用现状
1.1固定式浮托与浮动式浮托
根据下部结构的固定形式,浮托法可分为固定式浮托和浮动式浮托。
固定式浮托是指下部结构为固定于海底的如导管架之类的结构物,安装时调节安装船的吃水使上部模块的重量从船上转移到下部结构物上,从而实现上部模块的安装,见图1。
浮动式浮托是指下部结构为浮式结构物,在安装前先加压载水使其下潜至一定深度,仅剩几米的支腿露出水面,安装船驶人完成定位后,下部结构逐步排出压载水上浮将上部模块从安装船甲板顶起,达到安全距离后,安装船驶出完成安装,。
固定式浮托是口前最为常见的一种浮托安装方式,多用于导管架平台上部模块的安装。
浮动式浮托早期多用于安装遮蔽水域和近海的重力式平台上部模块。
直到1993年,浮动式浮托才首次应用于安装TLP平台的上部模块,重量达24 000 t。
到2006年,这种浮动式浮托已逐渐应用于半潜式平台及spar平台上。
图1
与固定式浮托相比,由于下部结构是浮体,浮动式浮托多数都可以选择在遮蔽水域和近海等环境条件较好的地方实施。
在对接阶段,由于下部结构的水线面可以起到类似弹簧的作用吸收冲击载荷,从而降低了载荷转移和分离退船的作业难度,并简化了LMU的设计工作。
另外,与安装船相比,下部结构相对较小的水线面积也显著降低了对接一分离阶段对压载能力的要求。
由此可见,浮动式浮托的作业风险和技术难度都比固定式浮托低。
1.2系泊定位浮托与动力定位浮托
浮托安装过程中,上部模块需要精确地对准下部结构的接收装置,因此安装船的定位非常重要,关系到整个安装作业的安全性和可靠性。
根据安装船的定位方式,浮托法可分为系泊定位浮托和动力定位浮托。
对于系泊定位浮托,系泊系统的设计需要确定系泊缆的数量、尺寸、预张力,计算安装船的定位能力,同时还需避开作业水域的海底管线,防止管线与系泊缆碰撞损坏。
因此,系泊系统设计是整个浮托安装设计中的一个重要环节。
系泊系统还需具备适应一定环境条件的能力,能将安装船在安装过程中的运动幅值限制在一定范围内,并且不会发生破断。
在等待安装阶段,安装船需在指定地点等待合适的气象窗口,并利用系泊系统抵抗可能面临的环境载荷。
而在进船、载荷转移和退船过程中,系泊系统则主要用于控制安装船与下部结构间的横向与纵向相对位置。
系泊定位浮托需要进行系泊定位以及辅助拖轮牵引,安装船的甲板上布满了用于系泊定位的设备和结构,而制造、安装和使用这些设备和结构将耗费大量的费用和准备时间,且安装时需要动用大型的浮吊及专业人员配合。
此外,系泊系统受水深影响较大,在深海水域随着水深的增大,系泊定位浮托的难度和成本将大幅增加。
动力定位浮托以带动力定位系统的半潜船作为安装船,利用半潜船的推进器及其控制系统,实现安装过程中船舶的定位、舟首向控制和航迹控制能力,确保安装船、上部模块和下部结构的安全。
与系泊定位浮托相比,由于不需要连接系泊缆以及前期的准备工作,动力定位浮托所需的安装时间更短,从进船到退船可在3h内完成,不但能有效地降低安装费用,还能相应地降低作业风险。
而且安装船自身也不需要增加相关的系泊设备,节省的时间和费用也相当可观。
动力定位浮托安装的另一个重要优势是,半潜船相对较高的航速而言,可有效减少海上运输时间,从而使遭遇恶劣海况并对安全构成威胁的可能性显著降低。
因此,半潜船运输的海事货物所交的保险费要比系泊定位浮托的拖航运输少得多,最多可节省达80%。
综上所述,动力定位浮托的优势可总结为以下几点。
1)不需要预埋锚点和连接系泊缆。
2)更少的暴露时间,更灵活的时间窗口。
3)更短的安装时间。
4)更少的海上工作界面。
5)更低的海上运输风险。
6)不受作业海域的水深限制。
7)不受前期的海底管线影响。
1.3 T型驳船浮托、双船浮托和悬臂梁浮托
上部模块安装时,下部结构一般需要开槽以便安装船驶人。
此槽口的存在对下部结构以及上部模块的设计产生了一些负面影响。
这些负面影响是当前浮托法与吊装法相比的最大劣势。
为消除这些负面影响,减少下部结构的开槽宽度甚至避免开槽,口前业内主要有3种解决方法,分别是T型驳船浮托、双船浮托和悬臂梁浮托。
2发展趋势
2.1动力定位浮托
海洋油气资源的开采不断向深海区域打一张,海洋平台作业水深呈不断增加的趋势,需要面对的海洋环境条件也更加恶劣,传统的系泊定位技术已经难以满足深海浮托安装的发展要求。
动力定位浮托具有运输风险低、对接精度高、压载能力强、作业时间短、辅助船舶少,以及不受作业水深限制等技术优势,尤其适用于海况恶劣、系泊困难的深水海域,已越来越受业内的重视。
2.2低位浮托
浮托法的应用前景十分广阔,但是安装船资源的匮乏成为制约其发展的关键因素。
上部模块的安装重量不断增大,重心高度也不断增加,对安装船的稳性要求越来越高,选择范围也越来越小。
结束语
目前通过降低上部模块的安装高度,可有效降低对船舶稳性的要求,使安装船选型上具有更大的空间。
因此,低位浮托安装法应运而生,这是对原有浮托技术的优化和创新。
该方法取消了安装船甲板上的支撑框架(DSF),降低了运输及对接安装作业的重心高度,上部模块对接完成后再采用拉力千斤顶提升至设计高度。
低位浮托安装法为大型海洋平台上部模块的安装提供了新的方法,在一定程度上缓解了安装船舶资源匾乏的矛盾。
参考文献:
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[2]郭培军,张文恒;海上风车安装船现状分析[J]造船技术,2011(6):4-6.。