海洋平台浮托安装分析及其关键技术.pdf

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1、第41卷第7／8期2011年7月中国海洋大学学报PERl()DICAL()F0CEANUNIVERSITYOFCHINA41(7／8)：189～196JuL，2011海洋平台浮托安装分析及其关键技术’王树青，陈晓惠，李淑一，杨文龙，李华军”(中国海洋大学工程学院，山东省海洋工程重点实验室，山东青岛266100)摘要：大型海洋工程结构一般采用吊装法进行海上安装。随着海洋结构物重量的不断增大以及受到起重船吊装能力的限制，大型海上结构物浮托安装技术正成为海上施：C安装的1种新方法，并成功应用于浅海同定式平台大型组块和深海浮式海洋平台的海上安装。本文介绍了海洋平台海上浮托安装

2、的步骤，关键缓冲设备，列举了一些国内外的安装工程实例。指出了浮托法的关键技术，最后针对某工程实例，利用SEsAM软件进行浮托法水动力分析。关键词：海洋平台；大型组块；浮托法；海上安装中图法分类号：TE95l文献标志码：A文章编号：1672—5174(2011)7／8-189．08随着海洋石油工业的发展，油气资源开发力度不断加大，油气开采由浅海向深海不断迈进，海洋结构物，特别是大型海洋结构物越来越多，各种类型的海上平台正向大型化、综合化方向发展，单个平台上部组块的质量从2000～10ooOt以上，而海上起苇能力的发展速度远远跟不上模块重量的增长速度。以前使用的在海上进行

3、设备安装施工方法已远远不能满足要求。由于浮吊起重能力及当地水深的限制，以及海上安装的巨额成本，迫使国内外各公司寻找经济的平台安装就位方法。海洋平台浮托安装法(简称：浮托法)是相对于传统的吊装法而言的，传统的吊装法是利用海上浮吊把上部组块吊起后安装到导管架上，而浮托法则是通过调节驳船的吃水差，利用浮力把组块浮托安装到导管架上。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。浮托安装技术已经发展多年，它通过海上安装成功地将整体上部组块安装到不同的固定式结构或浮式海洋平

4、台上[1’2]。1983年，PhilipsMaureenProject成功将质量达18600t的生产平台上部组块采用浮托技术安装成功[33；2005年，中国海洋石油工程股份有限公司首次运用浮托法海上安装新工艺，成功地将质量达7200t的渤海南馒35—2油田中心平台整体安装到导管架上[4]，为我国大型海上平台安装作业和技术发展提供了经验。应用浮托技术进行安装的海洋平台种类也越来越多，主要包括导管架平台，重力式平台，张力腿平台以及Spar平台等结构型式。浮托法是1种安全、可靠、经济的施工技术。目前国外已有学者对上部组块浮托法安装进行了研究[5]，这些研究为平台的安装、施工

5、提供了依据。国内海上浮托新工艺的成功实践，为今后我国大型平台结构的海上浮托安装提供了经验和重要参考依据L6～。国内虽然有浮托安装成功的实例，但目前关于浮托法的现状、关键技术、分析过程、关键设备、发展趋势等却鲜有报道。本文对浮托安装技术进行了详细的总结，介绍了浮托法的过程、关键设备，总结了国内外浮托法的工程实例，结合某拟建实际工程，利用SESAM软件进行分析计算，总结了浮托法的研究难点和技术关键。1浮托法1．1浮托安装主要程序海洋平台浮托安装，是指建造完成后的平台上部组块由驳船运载驶入大开口导管架，并抛锚完成定位，进而完成海上安装工作。浮托安装的主要程序如下：(1)滑移

6、装船(Loadout)平台上部组块在陆地整体建造完成后，进行整体滑移装船，使其两侧的平台腿悬空于驳船船舷的外侧，并进行临时固定绑扎处理(比如甲板支撑装置DSU)。如图1为国内某大型组块装船图；此时导管架已经在指定海域完成安装，等待与上部组块对接。·基金项目：国家自然科学基金项目(50909088，510lo009)；青岛市科技计划项目(09一l一3一18一coh)资助收稿日期：201mll一24；修订H期：201l—04—14作者简介：f树青(1975一)，男，教授。E-啪il：shuqing@ouc．educn-·通讯作者：E_姗il：huajun@oucedu∞图

7、1装船Rg．1Imdout(2)海上运送(Transpo九ation)确认海上气象条件在允许作业的范围内，评估驳船的运动，然后将载有上部组块的驳船由拖轮慢慢拖到导管架附近停泊，准备海上安装作业。(3)海上安装(InstaIlation)一般指从安装驳船到达指定海域等待安装到驳船撤离之前的整个阶段，这也是海上浮托安装最复杂的阶段。如果气象、水文条件合适，就正式进入海上浮托安装程序，海卜安装主要包括以下几个步骤。①驳船等待(standby)：指安装驳船利用系泊系统停泊在距离安装导管架一定安全距离的区域等待合适的安装条件，这期间一般要进行安装准备工作，如切