CN102226331A - 海上平台间栈桥连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海上平台间栈桥连接装置。该装置包括栈桥本体、固定端装置和滑动端装置；所述栈桥本体包括两条相对设置的下弦杆，和设置于该两条下弦杆上方的两条相对设置的上弦杆；所述固定端装置包括铰柱和套设在该铰柱上的圆环套；所述铰柱包括圆台体a和设于所述圆台体a的大口径端的圆柱体A，所述圆柱体A远离所述圆台体a的端部的外壁上设有若干片加劲板I；所述圆环套包括圆台体b和设于所述圆台体b的小口径端的圆柱体B，所述圆柱体B的外壁上设有环形加劲板II，所述圆柱体B套设在所述圆柱体A上且两者之间设有环腔，所述圆台体b设于所述加劲板I上，所述环形加劲板II与所述栈桥本体的一个端部上的两个下弦杆固定连接；所述滑动端装置包括两个抗弯段和四个限位器，每个所述抗弯段固定于所述栈桥本体的另一个端部上的一个下弦杆的下面；每个所述下弦杆的两侧分别设有两个限位器。

Description

海上平台间栈桥连接装置

技术领域

本发明涉及一种海上平台间栈桥连接装置，特别涉及一种可承受侧向强制大位移的海上平台间栈桥连接装置。

背景技术

随着我国海上油气田的滚动式开发，新发现油田多依托原老平台设施开发，海上栈桥作为连接新老平台的结构型式起到了油气水、电、人员等输送作用。然而近些年海上油气田开发逐渐从水深50米内增加至100米-300米，致使固定式导管架结构型式平台刚度有所降低；全球气候变化导致海洋环境条件愈加恶劣；海上平台组块重量趋向大型化发展。以上诸因素致使新老平台间产生很大的水平侧向位移。针对此种情况，传统的海上栈桥连接装置已经不能满足使用功能要求，因此需要研制一种新型的可以承受水平侧向大位移的栈桥连接装置。

新型的海上栈桥连接装置在满足传统的竖向载荷为主的功能前提下，须满足以下两条功能要求：1、保证能够承受因新老平台侧向水平大位移所产生的端部强制大位移的能力；2、保证在端部侧向大位移下安全输送油气水、电、人员的能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种海上平台间栈桥连接装置。

本发明提供的海上平台间栈桥连接装置包括栈桥本体、固定端装置和滑动端装置；所述栈桥本体包括两条相对设置的下弦杆，和设置于该两条下弦杆上方的两条相对设置的上弦杆；所述下弦杆之间、上弦杆之间、以及下弦杆和上弦杆之间均设有支撑柱；所述固定端装置和滑动端装置分别设于所述栈桥本体的两个端部；所述固定端装置包括铰柱和套设在该铰柱上的圆环套；所述铰柱包括圆台体a和设于所述圆台体a的大口径端的圆柱腔体A，所述圆柱腔体A远离所述圆台体a的端部的外壁上设有若干片加劲板I；所述圆环套包括圆台体b和设于所述圆台体b的小口径端的圆柱体B，所述圆柱体B的外壁上设有环形加劲板II，所述圆柱体B套设在所述圆柱腔体A上且两者之间设有环腔，所述圆台体b设于所述加劲板I上，所述环形加劲板II与所述栈桥本体的一个端部上的两个下弦杆固定连接；所述滑动端装置包括两个抗弯段和四个限位器，每个所述抗弯段固定于所述栈桥本体的另一个端部上的一个下弦杆的下面；每个所述下弦杆的两侧分别设有两个限位器。

上述的连接装置中，所述下弦杆之间、上弦杆之间、以及下弦杆和上弦杆之间均设有若干个首尾相连的斜撑，用于稳定所述装置。

上述的连接装置中，所述上弦杆之间设有若干条通过所述栈桥本体的软管；所述软管的两端设有软管接头；所述软管与传统的钢材质管线相比，具有刚度小、柔性强、可操作性强等优点；所述软管在保障安全输送的前提下，可以适应栈桥大位移工况；所述软管接头分别与两侧平台上的预留输送管线连接；所述连接软管装置需根据具体情况经计算后才能确定。

上述的连接装置中，所述圆柱腔体A的腔体内设有十字形加劲板III，用于加强圆柱体A的稳定性；所述加劲板I为4片；所述加劲板I为均匀分布。

上述的连接装置中，所述限位器为圆管立柱；所述圆管立柱的腔体内和腔体外均设有十字形加劲板IV，用于加强该圆管立柱的稳定性。

上述的连接装置中，所述加劲板II与所述栈桥本体的一个端部上的两个下弦杆可为焊接固定；每个所述抗弯段的上部分别与所述栈桥本体的另一个端部上的下弦杆可为焊接固定。

上述的连接装置中，所述固定端装置端的两个下弦杆的下侧分别设有箱形垫块；所述箱形垫块与所述下弦杆焊接固定。

上述的连接装置中，所述箱形垫块与待连接平台的甲板之间设有橡胶滑块，用以减少栈桥与甲板之间的磨擦阻力，充分适应栈桥的变形和位移。

上述的连接装置中，所述抗弯板与待连接平台的甲板之间设有橡胶滑块，用以减少栈桥与甲板之间的磨擦阻力，充分适应栈桥的变形和位移。

上述的连接装置中，所述下弦杆之间、上弦杆之间、以及下弦杆和上弦杆之间均为平行设置；所述下弦杆之间的垂直距离与所述上弦杆之间的垂直距离相等。

本专利提供的可承受侧向强制大位移的海上平台间栈桥连接装置采用上述技术方案，具有以下优点：1、结构形式简单，制作成本低；2、采用顺应式的解决思路，可以化解由于某种原因引起平台间大位移，保证了栈桥、平台、输送管线、输送电缆的安全；3、采用软管替代钢材质的管线，可以避免钢材质管线的疲劳难题，最大限度发挥软管特性，在平台间大位移工况下输送更安全，同时维修或替换栈桥上管线时更加便捷；4、采用锥形铰柱和限位器，可以保证栈桥最大程度的释放位移，保证新老平台安全。

附图说明

图1为本发明实施例1的连接装置的使用状态的结构示意图。

图2为本发明实施例1的连接装置的下层弦杆平面的俯视图。

图3为本发明实施例1的连接装置的上层弦杆平面的俯视图。

图4为本发明实施例1的连接装置的主视图。

图5为本发明实施例1的连接装置的固定端装置的结构示意图。

图6为本发明实施例1的连接装置的固定端装置中的加劲板II与支撑柱连接的结构示意图。

图7为本发明实施例1的连接装置的滑动端装置的右视图。

图8为本发明实施例1的连接装置的滑动端装置的俯视图。

图中各标记如下：1栈桥本体、2下弦杆、3上弦杆、4支撑柱、5斜撑、6软管、7软管接头、8圆台体a、10加劲板I、11圆柱体B、12圆台体b、13环形加劲板II、14抗弯段、15限位器、16箱形垫块、17橡胶滑块、18十字形加劲板IV。

具体实施方式

下述结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。

本发明提供的海上平台间栈桥连接装置包括栈桥本体1、固定端装置和滑动端装置；栈桥本体1包括2条平行设置的下弦杆2和设于该下弦杆2上面的2条平行设置的上弦杆3，下弦杆2之间的垂直距离与上弦杆3之间的垂直距离相等；下弦杆2之间、上弦杆3之间以及相应的下弦杆2和上弦杆3之间均设有10个支撑柱，用于稳定栈桥本体1；上弦杆3之间设有8条首尾相连的斜撑5，下弦杆2设有9条首尾相连的斜撑5，相应的下弦杆2和上弦杆3之间设有9条首尾相连的斜撑5，用于进一步稳定栈桥本体1；上弦杆3之间设有3条通过栈桥本体1的软管6，每条软管6的两端设有软管接头7，软管6在保障安全输送的前提下，可以适应栈桥大位移工况；软管接头7分别与两侧平台上的预留输送管线连接；固定端装置和滑动端装置分别设于栈桥本体1的两个端部；固定端装置包括铰柱和套设在该铰柱上的圆环套，该铰柱包括圆台体a8和设于圆台体a8的大口径端的圆柱腔体A(图中未示出)，圆柱腔体A远离圆台体8的端部的外壁上设有4片加劲板I 10，该4片加劲板I 10为均匀分布；圆柱腔体A的腔内设有十字形加劲板III(图中未示出)；圆环套包括包括圆台体b12和设于圆台体b12的小口径端的圆柱体B11，圆柱体B11的外壁上设有环形加劲板II 13，圆柱体B11套设在圆柱腔体A上且两者之间设有环腔，圆台体b12设于加劲板I 10上，环形加劲板II 13与栈桥本体1的一个端部上的两个下弦杆2焊接固定；固定端装置端的两个下弦杆2的下侧分别设有箱形垫块16，每块箱形垫块16与每条下弦杆2焊接固定，箱形垫块16与待连接平台的甲板之间设有橡胶滑块17，用以减少栈桥与甲板之间的磨擦阻力，充分适应栈桥的变形和位移；滑动端装置包括两个相对设置的抗弯段14，其中每个抗弯段14的上部分别与栈桥本体1的另一个端部上的下弦杆2焊接固定，抗弯段14与待连接平台的甲板之间设有橡胶滑块17，用以减少栈桥与甲板之间的磨擦阻力，充分适应栈桥的变形和位移；每个下弦杆2的两侧分别设有两个圆管立柱15的限位器，每个圆管立柱15的腔内和腔外均设有十字形加劲板IV18，用于稳定圆管立柱15，圆管立柱15与抗弯段14之间的距离可根据栈桥的最大侧向位移的大小、栈桥的最大变形量、抗弯段14的宽度进行确定。

上述的连接装置中，下弦杆2和上弦杆3之间的间距可以根据需要进行调节；下弦杆2之间、上弦杆3之间以及相应的下弦杆2和上弦杆3之间的支撑柱4和斜撑5的数量可以根据实际需要进行调节；软管6的数量可以根据实际需要进行调节；抗弯段14的长度可以根据平台间最大相对位移、环境影响系数、平台安装误差、栈桥滑移余量等参数进行确定；下弦杆2和上弦杆3之间还均可为非平行设置；下弦杆2和上弦杆3之间的垂直距离可为不等的；椎形铰柱(圆台体a8和圆柱腔体A)和圆环套(圆台体b12、圆柱体B11和环形加劲板II 13)、圆环套(圆台体b12、圆柱体B11和环形加劲板II 13)与下弦杆2和支撑柱4的连接等可根据需要进行有限元计算分析，根据栈桥本体的长度、强制位移量等参数进行确定；限位器之间的距离需要根据具体的情况进行计算，抗弯段14的长度需要根据具体的情况进行计算，同时在滑动端需要进行有限元分析，可以根据需要确定其中间增加几个隔板以保证其稳定。隔板的数目需要具体计算分析。

本发明的安装过程如下：先把椎形铰柱、加劲板I 10、橡胶滑块17、十字形加劲板III与甲板焊接好，再把限位器与甲板焊接好，然后把圆柱体B 11、圆台体b 12、环形加劲板II 13、箱形垫块16与栈桥本体一起焊接好；把抗弯段14与栈桥本体一起焊接好；然后再进行海上吊装就位，完成吊装。

使用上述栈桥连接装置时，采用驳船运输陆地上预制好的栈桥连接装置至海上平台位置，采用海上吊装船吊装栈桥本体1安装就位，连接电缆管线、软管，调试运营，油田投产。

Claims (10)

1.一种海上平台间栈桥连接装置，所述装置包括栈桥本体、固定端装置和滑动端装置；所述栈桥本体包括两条相对设置的下弦杆，和设置于该两条下弦杆上方的两条相对设置的上弦杆；所述下弦杆之间、上弦杆之间、以及相应的下弦杆和上弦杆之间均设有支撑柱；所述固定端装置和滑动端装置分别设于所述栈桥本体的两个端部；其特征在于：所述固定端装置包括铰柱和套设在该铰柱上的圆环套；所述铰柱包括圆台体a和设于所述圆台体a的大口径端的圆柱腔体A，所述圆柱腔体A远离所述圆台体a的端部的外壁上设有若干片加劲板I；所述圆环套包括圆台体b和设于所述圆台体b的小口径端的圆柱体B，所述圆柱体B的外壁上设有环形加劲板II，所述圆柱体B套设在所述圆柱腔体A上且两者之间设有环腔，所述圆台体b设于所述加劲板I上，所述环形加劲板II与所述栈桥本体的一个端部上的两个下弦杆固定连接；所述滑动端装置包括两个抗弯段和四个限位器，每个所述抗弯段固定于所述栈桥本体的另一个端部上的一个下弦杆的下面；每个所述下弦杆的两侧分别设有两个限位器。

2.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于：所述下弦杆之间、上弦杆之间、以及相应的下弦杆和上弦杆之间均设有若干个首尾相连的斜撑。

3.根据权利要求1或2所述的连接装置，其特征在于：所述上弦杆之间设有若干条通过所述栈桥本体的软管；所述软管的两端设有软管接头。

4.根据权利要求1-3中任一所述的连接装置，其特征在于：所述圆柱体A的腔体内设有十字形加劲板III；所述加劲板I为4片；所述加劲板I为均匀分布。

5.根据权利要求1-4中任一所述的连接装置，其特征在于：所述限位器为圆管立柱；所述圆管立柱的腔体内和腔体外均设有十字形加劲板IV。

6.根据权利要求1-5中任一所述的连接装置，其特征在于：所述环形加劲板II与所述栈桥本体的一个端部上的两个下弦杆焊接固定；每个所述抗弯段的上部分别与所述栈桥本体的另一个端部上的下弦杆焊接固定。

7.根据权利要求1-6中任一所述的连接装置，其特征在于：所述固定端装置端的两个下弦杆的下侧分别设有箱形垫块；所述箱形垫块与所述下弦杆焊接固定。

8.根据权利要求1-7中任一所述的连接装置，其特征在于：所述箱形垫块与待连接平台的甲板之间设有橡胶滑块。

9.根据权利要求1-8中任一所述的连接装置，其特征在于：所述抗弯板与待连接平台的甲板之间设有橡胶滑块。

10.根据权利要求1-9中任一所述的连接装置，其特征在于：所述下弦杆之间、上弦杆之间、以及下弦杆和上弦杆之间均为平行设置；所述下弦杆之间的垂直距离与所述上弦杆之间的垂直距离相等。

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