CN104803298B - 海洋平台及其吊机装置以及吊机在海洋平台的布置方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种海洋平台及其吊机装置以及吊机装置在海洋平台的布置方法。海洋平台包括平台主体、设于平台主体桩腿，桩腿伸出平台主体并能相对于平台主体升降。吊机装置包括吊机、吊柱筒和防转件。吊机具有吊柱；吊柱筒能固定于桩腿的上端部，吊柱筒包括顶端开口的筒壁和形成于筒壁底端的筒底，其中吊柱容置于吊柱筒内；防转件用于防止吊柱相对于吊柱筒转动。本发明中吊机装置的吊装范围大，且不占据平台主体面积。

Description

海洋平台及其吊机装置以及吊机在海洋平台的布置方法

技术领域

本发明涉及海洋自升式钻井平台领域，尤其涉及一种海洋平台及其吊机装置以及吊机装置在海洋平台的布置方法。

背景技术

海洋平台为人类开发利用海洋资源提供了方便、稳定的海上作业与生活的场所。海洋平台由平台和若干起支撑作用能升降的桩腿组成。桩腿一般为三个，分别位于平台的承重端点位置上。桩腿的长度较长，通常伸出平台顶面。海洋平台上还布置有吊机，吊机用于起吊供应海洋平台生活、工作的物品如食物、备件、物料等，另外还可起吊人员等。吊机是海洋平台上重要的生产和安全设备。

目前，吊机一般通过一基座安装在平台上，高度不能调节。吊机工作中，吊臂能调节俯仰角度，但由于吊臂很容易与伸出平台上面的桩腿或者安装在平台上的其它建筑物干涉，故难以实现360度全回转。换句话说，高度不能调节的基座限制了吊机允许的最大起吊高度和吊装半径，当遇到较高的起重物时，就不得不借助更大起吊高度或吊装半径的吊机进行作业，从而限制了普通吊机的使用效率，建造过程中频繁更换吊机也拖延了工程进度。

同时，现有海洋平台的吊机，其基座一般布置在平台主体工作区域，且基座体积很大，占据了大量的平台面积，限制了其他设备在平台的布置。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种吊装范围大，且不占据平台主体面积的吊机装置及海洋平台；

本发明还提供一种吊机装置在海洋平台的布置方法。

本发明的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本发明的实践而习得。

根据本发明的一个方面，一种吊机装置，用于海洋平台。所述海洋平台包括平台主体、设于平台主体的桩腿，所述桩腿伸出所述平台主体。其中所述吊机装置包括吊机、吊柱筒和防转件。吊机具有吊柱；吊柱筒能固定于所述桩腿的上端部，所述吊柱筒包括顶端开口的筒壁和形成于所述筒壁底端的筒底，其中所述吊柱容置于所述吊柱筒内；防转件用于防止所述吊柱相对于所述吊柱筒转动。

根据本发明的一个实施方式，所述吊柱的中心线与所述桩腿的中心线在同一直线上。进一步地，所述吊柱筒能固定于所述桩腿的上端部的内部。

根据本发明的一个实施方式，所述吊柱上设有穿孔，所述吊柱筒上对应于所述穿孔位置设有插孔，所述防转件是插设于所述穿孔和插孔固定销。

根据本发明的一个实施方式，所述吊柱是一中空柱体，包括吊柱侧壁和吊柱底壁。

根据本发明的一个实施方式，所述吊柱筒的筒壁顶端开口处设有导向锥部。

根据本发明的另一个方面，一种海洋平台，其包括本发明所述的吊机装置。

根据本发明的一个实施方式，所述海洋平台的桩腿是桁架式桩腿或者圆柱式桩腿。

根据本发明的一个实施方式，所述海洋平台是自升式海洋平台，所述平台主体能相对于所述桩腿升降。

根据本发明的另一个方面，一种将吊机装置在海洋平台上的布置方法，其中将所述吊机安装于所述海洋平台的桩腿的上端部。

由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：

本发明中，吊机装置的吊柱筒能固定于桩腿的上端部，吊柱容置于吊柱筒内，从而将吊机装置安装于桩腿上端部，并与吊机装置合为一体，既节约平台主体的宝贵空间、方便平台主体上的其它结构布置，又可避免吊机装置回转时吊臂与桩腿或其它结构相碰的情况，保障了吊机装置的正常工作。

当海洋平台为自升式海洋平台情况下，平台主体相对于桩腿能上升或下降，因此，吊臂除了常规的旋转与俯仰动作外，还可以随着桩腿实现升降，从而使吊臂在无需改变俯仰角度的前提下即可实现不同尺寸的大型结构物的吊装，大幅提升了吊机装置的吊装范围和工作效率。

同时，当海洋平台为自升式海洋平台情况下，吊机装置与平台主体联合作业，可以有效调节吊机装置允许升降的范围。当海洋平台在漂浮状态时，吊机装置最高可升到水面之上100米左右，有利于满足针对码头岸边的起吊作业需求。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是本发明吊机装置的结构示意图；

图2是图1中A部分放大图；

图3是图1的俯视图，主要示意吊柱筒与桩腿的连接结构，简化了吊机的其它结构；

图4是本发明吊机装置的覆盖范围的示意图；

图5是本发明中的自升式海洋平台在站位工况时的示意图；

图6是本发明中的自升式海洋平台在漂浮工况时的示意图。

图中：1、吊机；2、吊柱；21、吊柱侧壁；22、吊柱底壁；23、立柱；24、杆件；3、吊柱筒；31、筒壁；32、筒底；33、导向锥部；4、固定销；5、圆管；10、平台主体；20、桩腿。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

吊机装置

如图1、图2和图3所示，本发明吊机装置用于海洋平台。本实施方式中，以自升式海洋平台为例进行说明。当然本发明吊机装置也适用于其它类型的海洋平台。

自升式海洋平台包括平台主体10、设于平台主体10下面的桩腿20，桩腿20伸出平台主体10并能相对于平台主体10升降。

本发明吊机装置包括吊机1、吊柱筒3以及防转件。

吊机1可以采用现有结构，吊机1下面设有吊柱2。进一步地，吊柱2是一中空柱体，包括吊柱侧壁21和吊柱底壁22。

吊柱筒3包括筒壁31和形成于筒壁31底端的筒底32。吊柱2的吊柱侧壁21的外径略小于吊柱筒3的内径，故可通过间隙配合或过渡配合容置于吊柱筒3内。吊柱2的吊柱底壁22抵接于吊柱筒3的筒底32。在吊柱底壁22与筒底32之间还可设置减震垫(图中未示出)等结构。进一步地，吊柱筒3的筒壁31的顶端开口处设有导向锥部33，以利于吊柱2与吊柱筒3的装配。吊柱筒3能固定于桩腿20的上端部(桩腿上端部指桩腿的一段长度范围，具体为由桩腿顶端面向下延伸约桩腿总长度的1/20)，借此将吊机装置安装于桩腿20的上端部。进一步地，吊柱2的中心线与桩腿20的中心线在同一直线上，能使吊机装置与桩腿的连接更牢固、耐用。防转件用于防止吊柱2相对于吊柱筒3转动。在一实施方式中，吊柱2上设有穿孔，吊柱筒3上对应于所述穿孔位置设有插孔，防转件是插设于所述穿孔和插孔固定销4。防转件的结构不限于固定销，其还可以是其它各种各样的结构，例如在另一实施方式中，防转件是固定于吊柱2上并能卡住吊柱筒3的卡持件。

自升式海洋平台

参见图1至图4。自升式海洋平台包括平台主体10、设于平台主体10下面的桩腿20以及吊机装置。桩腿20可以为3个，分别位于平台的承重端点位置上，但桩腿数量不以此为限。桩腿20伸出平台主体10并能相对于平台主体10升降。

吊机装置是本发明所述的吊机装置，其通过吊柱2和吊柱筒3固定于桩腿20上端部。

本发明中吊机装置安装操作过程可以是：将吊机1的吊柱2插入吊柱筒3内；将吊柱筒3通过圆管5固定到桩腿20内；将固定销4插设于吊柱2的穿孔和吊柱筒3的插孔防止吊柱2相对于吊柱筒3转动。

如图4所示，由于吊机装置安装于吊柱2上端部，而不是安装于平台主体10上，故有效节省了平台主体10上的空间，方便其它建筑物体的安装；同时，吊机装置的安装位置比较高，最大工作范围不受其他桩腿或建筑物的限制，因此具有较大的吊装半径。例如，在两个桩腿上分别安装一吊机装置，则两个吊机装置的回转角度可达360°。

该实施方式中，桩腿20为桁架式桩腿，包括布置在三角形的三个顶点上的三根立柱23以及固定于相邻两立柱23之间的若干杆件24。吊柱筒3通过多根固定管如圆管5焊接固定在桁架式桩腿吊柱筒3内部。如图3所示，在立柱23与吊柱筒3之间、杆件24与吊柱筒3之间分别焊接固定有圆管5，以将吊柱筒3牢固地固定于桩腿20。桩腿20还可以是圆柱等其它结构形式。

目前大多数具有三条桁架式桩腿的海洋平台中，单根桩腿的承重能力在5000吨至15000吨范围内，三根桩腿的举升重量(实际作用于桩腿的重量)一般在10000吨左右。目前的生活吊机的起吊范围在30吨至60吨，在温和环境下作业，本发明吊机装置完全可以达到相同的起吊能力，作为生活吊机，最优的起吊重量在5吨到10吨。因此，本发明中，桩腿20足以用来承受吊机1的重量，并能保证吊机1的正常工作，完全能够满足日常所需。

参见图5。自升式钻井平台在站位工况下，桩腿20立于海底，固定不动。吊机装置安装在桩腿20上端部，平台主体10可通过设于桩腿20和平台主体10之间的齿轮齿条机构等升降系统沿桩腿20爬升或者降低，改变平台主体10与桩腿20的相对位置，从而调整吊机装置距离平台主体10的高度L1。当吊机装置高于平台主体10上其他设施的高度时，即可实现360°旋转，提高了最大的吊装范围。

参见图6。自升式钻井平台在漂浮工况下，平台主体10浮在水面上，保持相对稳定。吊机装置安装在桩腿20上端部，桩腿20可通过设于桩腿20和平台主体10之间的齿轮齿条机构等升降系统升高或者降低，改变桩腿20与平台主体10的相对位置，从而调整吊机装置距离平台主体10的高度L2。当吊机装置高于平台主体10上其他设施的高度时，即可实现360°旋转，提高了最大的吊装范围。

当自升式海洋平台在拖航状态时，拔出固定销4，并将吊柱2从吊柱筒3拔出，从而吊机1与桩腿20分序，可将吊机装置放到平台主体10上。当自升式海洋平台初拖动到指定位置时，再把吊柱2插入到吊柱筒3中，并插入固定销4完成吊机装置的安装。

吊机装置在海洋平台上的布置方法

本发明吊机装置在海洋平台如自升式海洋平台上的布置方法，其中，将吊机装置布置于海洋平台的桩腿的上端部。详细来说，首先将吊柱筒3固定于桩腿20的上端部；接着把吊机装置提起，在导向锥部33的作用下使吊柱2很顺畅地安装到吊柱筒3内；然后再安装固定销4。操作简单。

自升式钻井平台在站位工况下，吊机装置自重作用于桩腿20上，齿轮齿条机构承受平台主体10的重量，平台主体10重量一般在10000吨左右，故齿轮齿条机构承重与传统自升式钻井平台基本相同。

自升式钻井平台在漂浮工况下，齿轮齿条机构承受桩腿20的重量，单根桩腿20一般在1000吨左右，即便加上吊机1的重量，也远远小于自升式钻井平台站位时的承重。因此，本发明中，将吊机装置布置在桩腿20上是完全可行的。

以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施方式。应该理解，本发明不限于所公开的实施方式，相反，本发明意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。

Claims (9)

1.一种吊机装置，用于海洋平台，所述海洋平台包括平台主体(10)、设于平台主体(10)的桩腿(20)，所述桩腿(20)伸出所述平台主体(10)，其特征在于，所述吊机装置包括：

吊机(1)，具有吊柱(2)；

吊柱筒(3)，能固定于所述桩腿(20)的上端部，以避免所述吊机装置回转时所述吊机装置的吊臂与所述平台主体上的所述桩腿或其他结构干涉，所述吊柱筒(3)包括顶端开口的筒壁(31)和形成于所述筒壁(31)底端的筒底(32)，其中所述吊柱(2)容置于所述吊柱筒(3)内；以及

防转件，用于防止所述吊柱(2)相对于所述吊柱筒(3)转动。

2.如权利要求1所述的吊机装置，其特征在于，所述吊柱(2)的中心线与所述桩腿(20)的中心线在同一直线上。

3.如权利要求1所述的吊机装置，其特征在于，所述吊柱筒(3)能固定于所述桩腿(20)的上端部的内部。

4.如权利要求1所述的吊机装置，其特征在于，所述吊柱(2)上设有穿孔，所述吊柱筒(3)上对应于所述穿孔位置设有插孔，所述防转件是插设于所述穿孔和插孔固定销(4)。

5.如权利要求1所述的吊机装置，其特征在于，所述吊柱(2)是一中空柱体，包括吊柱侧壁(21)和吊柱底壁(22)。

6.如权利要求1所述的吊机装置，其特征在于，所述吊柱筒(3)的筒壁(31)顶端开口处设有导向锥部(33)。

7.一种海洋平台，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的吊机装置。

8.如权利要求7所述的吊机装置，其特征在于，所述海洋平台的桩腿是桁架式桩腿或者圆柱式桩腿。

9.如权利要求7所述的吊机装置，其特征在于，所述海洋平台是自升式海洋平台，所述平台主体(10)能相对于所述桩腿(20)升降。