CN105804037A - 海洋平台自动升降控制方法 - Google Patents

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余月华
周红军
郝喆
郑大局
徐志刚
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    • E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B17/04—Equipment specially adapted for raising, lowering, or immobilising the working platform relative to the supporting construction
    • E02B17/08—Equipment specially adapted for raising, lowering, or immobilising the working platform relative to the supporting construction for raising or lowering
    • E02B17/0809—Equipment specially adapted for raising, lowering, or immobilising the working platform relative to the supporting construction for raising or lowering the equipment being hydraulically actuated

Abstract

一种海洋平台自动升降控制方法，涉及海工设备技术领域，所解决的是提高升降作业效率及受力转移稳定性的技术问题。该方法根据插销的直径、销孔的直径设定一个载荷转移行程，利用该行程对升降油缸的行程进行补偿，从而有效的消除插销油缸的插拔阻力。本发明提供的方法，插销的插拔容易，并且上、下环梁之间的受力交替转移平稳。

Description

海洋平台自动升降控制方法
技术领域
本发明涉及海工设备技术，特别是涉及一种海洋平台自动升降控制方法的技术。
背景技术
海上平台作业都会经历桩腿下放、平台上升、平台下降、桩腿上拔等过程。在传统液压升降中，由于没有给出合适的升降油缸行程的余量，升降过程普遍存在着插销的插拔困难，工作效率低，损耗大等问题。最为关键的是，平台在桩腿与上、下环梁之间的受力交替转移时会出现较大的冲击，造成不可忽视的安全隐患。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种插销的插拔容易，能提高升降作业效率，并且上、下环梁之间的受力交替转移平稳的海洋平台自动升降控制方法。
为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种海洋平台自动升降控制方法，涉及自升式海洋平台作业系统，所述自升式海洋平台作业系统包括作业平台，及多个桩腿，每个桩腿上都配置有插销式升降装置，桩腿上开设配合插销式升降装置的销孔；
所述插销式升降装置包括上下各一个环梁，及用于驱使两个环梁做相互之间竖向相对移动的升降油缸，其中的一个环梁与作业平台固接，每个环梁上都装有可出入桩腿上的销孔的插销，及用于驱动插销出入桩腿上的销孔的插销油缸；
该方法的特征在于：设定一个载荷转移行程为S，然后根据载荷转移行程S及插销式升降装置的步距来控制桩腿下放、作业平台上升、作业平台下降及桩腿上拔，S的取值小于等于（D-d）/2，并且升降油缸的最大行程大于等于H+2S；
其中，d为环梁上的插销的直径，D为桩腿上的销孔的直径，H为插销式升降装置的步距；
1）控制桩腿下放时，先利用临时设备将作业平台维持在一个高度上，再将各桩腿分别插入各插销式升降装置的环梁，各个插销式升降装置均按以下步骤动作：
1.1）对插销式升降装置的初始化，初始化方式为：先通过下环梁上的插销油缸驱使下环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；再令升降油缸做一个长度为H的伸出行程，再通过上环梁上的插销油缸驱使上环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；再令升降油缸做一个长度为2S的伸出行程，使得上环梁处于载荷状态；
1.2）通过下环梁上的插销油缸驱使下环梁上的各个插销移出桩腿上的销孔，再令升降油缸做一个长度为H的缩回行程，再通过下环梁上的插销油缸驱使下环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；
1.3）令升降油缸做一个长度为2S的缩回行程，使得上环梁上的载荷转移至下环梁；
1.4）通过上环梁上的插销油缸驱使上环梁上的各个插销移出桩腿上的销孔，再令升降油缸做一个长度为H的伸出行程，再通过上环梁上的插销油缸驱使上环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；
1.5）令升降油缸做一个长度为2S的伸出行程，使得下环梁上的载荷转移至上环梁；
1.6）重复步骤1.2）至步骤1.5），直到桩腿下放完毕；
所有桩腿都下放完毕后，将维持作业平台高度的临时设备移除，利用桩腿为作业平台提供支撑；
2）控制作业平台上升时，各个插销式升降装置均按以下步骤动作：
2.1）通过上环梁上的插销油缸驱使上环梁上的各个插销移出桩腿上的销孔，再令升降油缸做一个长度为H的伸出行程，再通过上环梁上的插销油缸驱使上环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；
2.2）令升降油缸做一个长度为2S的缩回行程，使得下环梁上的载荷转移至上环梁；
2.3）通过下环梁上的插销油缸驱使下环梁上的各个插销移出桩腿上的销孔，再令升降油缸做一个长度为H的缩回行程，再通过下环梁上的插销油缸驱使下环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；
2.4）令升降油缸做一个长度为2S的伸出行程，使得上环梁上的载荷转移至下环梁；
2.5）重复步骤2.1）至步骤2.4），直到作业平台上升至预定高度；
3）控制作业平台下降时，各个插销式升降装置均按以下步骤动作：
3.1）令升降油缸做一个长度为2S的缩回行程，使得下环梁上的载荷转移至上环梁；
3.2）通过下环梁上的插销油缸驱使下环梁上的各个插销移出桩腿上的销孔，再令升降油缸做一个长度为H的伸出行程，再通过下环梁上的插销油缸驱使下环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；
3.3）令升降油缸做一个长度为2S的伸出行程，使得上环梁上的载荷转移至下环梁；
3.4）通过上环梁上的插销油缸驱使上环梁上的各个插销移出桩腿上的销孔，再令升降油缸做一个长度为H的缩回行程，再通过上环梁上的插销油缸驱使上环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；
3.5）重复步骤3.1）至步骤3.4），直到作业平台下降至预定高度；
4）控制桩腿上拔时，先利用临时设备将作业平台维持在一个高度上，利用各个插销式升降装置的上环梁托住各个桩腿，使得各个插销式升降装置的上环梁处于载荷状态，各个插销式升降装置均按以下步骤动作：
4.1）通过下环梁上的插销油缸驱使下环梁上的各个插销移出桩腿上的销孔，再令升降油缸做一个长度为H的伸出行程，再通过下环梁上的插销油缸驱使下环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；
4.2）令升降油缸做一个长度为2S的缩回行程，使得上环梁上的载荷转移至下环梁；
4.3）通过上环梁上的插销油缸驱使上环梁上的各个插销移出桩腿上的销孔，再令升降油缸做一个长度为H的缩回行程，再通过上环梁上的插销油缸驱使上环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；
4.4）令升降油缸做一个长度为2S的伸出行程，使得下环梁上的载荷转移至上环梁；
4.5）重复步骤4.1）至步骤4.4），直到桩腿上拔完毕。
本发明提供的海洋平台自动升降控制方法，通过油缸行程的自动补偿，来有效的消除插销油缸的插拔阻力，插销的插拔容易，能提高升降作业效率，并且上、下环梁之间的受力交替转移平稳，能让平台作业安全、平稳、可靠；并且作业平台在常规工作状态下，上、下环梁的插销均处在销孔内，平台上作业更安全。
附图说明
图1是自升式海洋平台作业系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围，本发明中的顿号均表示和的关系，本发明中的英文字母区分大小写。
如图1所示，本发明实施例所提供的一种海洋平台自动升降控制方法，涉及自升式海洋平台作业系统，所述自升式海洋平台作业系统包括作业平台1，及多个桩腿2，每个桩腿2上都配置有插销式升降装置，桩腿2上开设配合插销式升降装置的销孔；
所述插销式升降装置包括上下各一个环梁3、4，及用于驱使两个环梁3、4做相互之间竖向相对移动的升降油缸5，其中的一个环梁4与作业平台1固接，每个环梁上都装有可出入桩腿上的销孔的插销，及用于驱动插销出入桩腿上的销孔的插销油缸；
该方法的特征在于：设定一个载荷转移行程为S，然后根据载荷转移行程S及插销式升降装置的步距来控制桩腿下放、作业平台上升、作业平台下降及桩腿上拔，S的取值小于等于（D-d）/2，并且升降油缸的最大行程大于等于H+2S；
其中，d为环梁上的插销的直径，D为桩腿上的销孔的直径，H为插销式升降装置的步距（H通常为桩腿上的上下相邻销孔的孔心之间的间距）；
1）控制桩腿下放时，先利用临时设备将作业平台维持在一个高度上，再将各桩腿分别插入各插销式升降装置的环梁，各个插销式升降装置均按以下步骤动作：
1.1）对插销式升降装置的初始化，初始化方式为：先通过下环梁上的插销油缸驱使下环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；再令升降油缸做一个长度为H的伸出行程，再通过上环梁上的插销油缸驱使上环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；再令升降油缸做一个长度为2S的伸出行程，使得上环梁处于载荷状态（此时由上环梁托住桩腿，上环梁上的插销受力，而下环梁上的插销不受力）；
1.2）通过下环梁上的插销油缸驱使下环梁上的各个插销移出桩腿上的销孔，再令升降油缸做一个长度为H的缩回行程，再通过下环梁上的插销油缸驱使下环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；
1.3）令升降油缸做一个长度为2S的缩回行程，使得上环梁上的载荷转移至下环梁（此时由下环梁托住桩腿）；
1.4）通过上环梁上的插销油缸驱使上环梁上的各个插销移出桩腿上的销孔，再令升降油缸做一个长度为H的伸出行程，再通过上环梁上的插销油缸驱使上环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；
1.5）令升降油缸做一个长度为2S的伸出行程，使得下环梁上的载荷转移至上环梁（此时由上环梁托住桩腿）；
1.6）重复步骤1.2）至步骤1.5），直到桩腿下放完毕；
所有桩腿都下放完毕后，将维持作业平台高度的临时设备移除，利用桩腿为作业平台提供支撑，此时作业平台在重力作用下下沉，从而使得各个插销式升降装置的下环梁处于载荷状态，此时由桩腿托住各个插销式升降装置的下环梁，而各个插销式升降装置的上环梁不承力，并且每个插销式升降装置中的上环梁及下环梁上的插销都插入桩腿上的销孔，该状态即为作业平台常规工作状态；
2）控制作业平台上升时（此时由下环梁托住桩腿，上环梁上的插销不受力，而下环梁上的插销受力），各个插销式升降装置均按以下步骤动作：
2.1）通过上环梁上的插销油缸驱使上环梁上的各个插销移出桩腿上的销孔，再令升降油缸做一个长度为H的伸出行程，再通过上环梁上的插销油缸驱使上环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；
2.2）令升降油缸做一个长度为2S的缩回行程，使得下环梁上的载荷转移至上环梁；
2.3）通过下环梁上的插销油缸驱使下环梁上的各个插销移出桩腿上的销孔，再令升降油缸做一个长度为H的缩回行程，再通过下环梁上的插销油缸驱使下环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；
2.4）令升降油缸做一个长度为2S的伸出行程，使得上环梁上的载荷转移至下环梁；
2.5）重复步骤2.1）至步骤2.4），直到作业平台上升至预定高度；
3）控制作业平台下降时（此时由下环梁托住桩腿，上环梁上的插销不受力，而下环梁上的插销受力），各个插销式升降装置均按以下步骤动作：
3.1）令升降油缸做一个长度为2S的缩回行程，使得下环梁上的载荷转移至上环梁；
3.2）通过下环梁上的插销油缸驱使下环梁上的各个插销移出桩腿上的销孔，再令升降油缸做一个长度为H的伸出行程，再通过下环梁上的插销油缸驱使下环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；
3.3）令升降油缸做一个长度为2S的伸出行程，使得上环梁上的载荷转移至下环梁；
3.4）通过上环梁上的插销油缸驱使上环梁上的各个插销移出桩腿上的销孔，再令升降油缸做一个长度为H的缩回行程，再通过上环梁上的插销油缸驱使上环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；
3.5）重复步骤3.1）至步骤3.4），直到作业平台下降至预定高度；
4）控制桩腿上拔时，先利用临时设备将作业平台维持在一个高度上，利用各个插销式升降装置的上环梁托住各个桩腿，使得各个插销式升降装置的上环梁处于载荷状态（此时由上环梁托住桩腿，上环梁上的插销受力，而下环梁上的插销不受力），各个插销式升降装置均按以下步骤动作：
4.1）通过下环梁上的插销油缸驱使下环梁上的各个插销移出桩腿上的销孔，再令升降油缸做一个长度为H的伸出行程，再通过下环梁上的插销油缸驱使下环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；
4.2）令升降油缸做一个长度为2S的缩回行程，使得上环梁上的载荷转移至下环梁（此时由下环梁托住桩腿）；
4.3）通过上环梁上的插销油缸驱使上环梁上的各个插销移出桩腿上的销孔，再令升降油缸做一个长度为H的缩回行程，再通过上环梁上的插销油缸驱使上环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；
4.4）令升降油缸做一个长度为2S的伸出行程，使得下环梁上的载荷转移至上环梁（此时由上环梁托住桩腿）；
4.5）重复步骤4.1）至步骤4.4），直到桩腿上拔完毕。

Claims (1)

1.一种海洋平台自动升降控制方法，涉及自升式海洋平台作业系统，所述自升式海洋平台作业系统包括作业平台，及多个桩腿，每个桩腿上都配置有插销式升降装置，桩腿上开设配合插销式升降装置的销孔；
所述插销式升降装置包括上下各一个环梁，及用于驱使两个环梁做相互之间竖向相对移动的升降油缸，其中的一个环梁与作业平台固接，每个环梁上都装有可出入桩腿上的销孔的插销，及用于驱动插销出入桩腿上的销孔的插销油缸；
该方法的特征在于：设定一个载荷转移行程为S，然后根据载荷转移行程S及插销式升降装置的步距来控制桩腿下放、作业平台上升、作业平台下降及桩腿上拔，S的取值小于等于（D-d）/2，并且升降油缸的最大行程大于等于H+2S；
其中，d为环梁上的插销的直径，D为桩腿上的销孔的直径，H为插销式升降装置的步距；
1）控制桩腿下放时，先利用临时设备将作业平台维持在一个高度上，再将各桩腿分别插入各插销式升降装置的环梁，各个插销式升降装置均按以下步骤动作：
1.1）对插销式升降装置的初始化，初始化方式为：先通过下环梁上的插销油缸驱使下环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；再令升降油缸做一个长度为H的伸出行程，再通过上环梁上的插销油缸驱使上环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；再令升降油缸做一个长度为2S的伸出行程，使得上环梁处于载荷状态；
1.2）通过下环梁上的插销油缸驱使下环梁上的各个插销移出桩腿上的销孔，再令升降油缸做一个长度为H的缩回行程，再通过下环梁上的插销油缸驱使下环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；
1.3）令升降油缸做一个长度为2S的缩回行程，使得上环梁上的载荷转移至下环梁；
1.4）通过上环梁上的插销油缸驱使上环梁上的各个插销移出桩腿上的销孔，再令升降油缸做一个长度为H的伸出行程，再通过上环梁上的插销油缸驱使上环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；
1.5）令升降油缸做一个长度为2S的伸出行程，使得下环梁上的载荷转移至上环梁；
1.6）重复步骤1.2）至步骤1.5），直到桩腿下放完毕；
所有桩腿都下放完毕后，将维持作业平台高度的临时设备移除，利用桩腿为作业平台提供支撑；
2）控制作业平台上升时，各个插销式升降装置均按以下步骤动作：
2.1）通过上环梁上的插销油缸驱使上环梁上的各个插销移出桩腿上的销孔，再令升降油缸做一个长度为H的伸出行程，再通过上环梁上的插销油缸驱使上环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；
2.2）令升降油缸做一个长度为2S的缩回行程，使得下环梁上的载荷转移至上环梁；
2.3）通过下环梁上的插销油缸驱使下环梁上的各个插销移出桩腿上的销孔，再令升降油缸做一个长度为H的缩回行程，再通过下环梁上的插销油缸驱使下环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；
2.4）令升降油缸做一个长度为2S的伸出行程，使得上环梁上的载荷转移至下环梁；
2.5）重复步骤2.1）至步骤2.4），直到作业平台上升至预定高度；
3）控制作业平台下降时，各个插销式升降装置均按以下步骤动作：
3.1）令升降油缸做一个长度为2S的缩回行程，使得下环梁上的载荷转移至上环梁；
3.2）通过下环梁上的插销油缸驱使下环梁上的各个插销移出桩腿上的销孔，再令升降油缸做一个长度为H的伸出行程，再通过下环梁上的插销油缸驱使下环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；
3.3）令升降油缸做一个长度为2S的伸出行程，使得上环梁上的载荷转移至下环梁；
3.4）通过上环梁上的插销油缸驱使上环梁上的各个插销移出桩腿上的销孔，再令升降油缸做一个长度为H的缩回行程，再通过上环梁上的插销油缸驱使上环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；
3.5）重复步骤3.1）至步骤3.4），直到作业平台下降至预定高度；
4）控制桩腿上拔时，先利用临时设备将作业平台维持在一个高度上，利用各个插销式升降装置的上环梁托住各个桩腿，使得各个插销式升降装置的上环梁处于载荷状态，各个插销式升降装置均按以下步骤动作：
4.1）通过下环梁上的插销油缸驱使下环梁上的各个插销移出桩腿上的销孔，再令升降油缸做一个长度为H的伸出行程，再通过下环梁上的插销油缸驱使下环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；
4.2）令升降油缸做一个长度为2S的缩回行程，使得上环梁上的载荷转移至下环梁；
4.3）通过上环梁上的插销油缸驱使上环梁上的各个插销移出桩腿上的销孔，再令升降油缸做一个长度为H的缩回行程，再通过上环梁上的插销油缸驱使上环梁上的各个插销都插入桩腿上的销孔；
4.4）令升降油缸做一个长度为2S的伸出行程，使得下环梁上的载荷转移至上环梁；
4.5）重复步骤4.1）至步骤4.4），直到桩腿上拔完毕。
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