CN107554687A

CN107554687A - 一种高端深水海洋工程平台空船重量的快速计算方法

Info

Publication number: CN107554687A
Application number: CN201710606448.1A
Authority: CN
Inventors: 巩庆涛; 于珍珍; 曲维英; 曹先锋; 孟博巍; 李玉山
Original assignee: AVIC WEIHAI SHIPYARD Co Ltd
Current assignee: AVIC WEIHAI SHIPYARD Co Ltd
Priority date: 2017-07-24
Filing date: 2017-07-24
Publication date: 2018-01-09

Abstract

本发明涉及高端海洋工程平台空船重量的快速计算方法的技术领域，具体地说是一种高端深水海洋工程平台空船重量的快速计算方法，其计算公式为：LW445+HSW+PW+LEW+DW+SW+JW+EW+CMW快速估算高端深水海洋工程平台空船重量，其中，LW项目空船重量；HSW为海洋工程平台船体钢结构重量；PW为管路重量；LEW为轮机设备重量；DW为钻井及泥浆系统相关设备重量；SW为铁舾装重量；JW为Joiner Work重量，EW为电气设备重量；CMW为甲板吊及锚绞车重量；445为通风空调设备及全船基座重量经验数值，具有简单、准确、快速地计算项目空船重量，降低项目风险，对依靠经验、类比等估算方法所得的工时数据进行验证和评价等优点。

Description

一种高端深水海洋工程平台空船重量的快速计算方法

技术领域

本发明涉及高端海洋工程平台空船重量的快速计算方法的技术领域，具体地说是一种简单、准确、快速地计算项目空船重量，降低项目风险，对依靠经验、类比等估算方法所得的工时数据进行验证和评价的高端深水海洋工程平台空船重量的快速计算方法。

背景技术

众所周知，全球海洋工程市场竞争正日趋激烈，往往出现即刻估价，迅速定局的现象。而空船重量估算对于正确估价起到非常关键的作用。项目投标报价基于一定的空船重量。超重意味着建造成本超过了原来的预算；其次，为解决超重问题而采取的补救措施，会延误设计和建造工时，如果引起拖期将使承包商面临高额罚款，甚至面临船东弃船的局面；并且补救措施本身也须要花费高昂的材料和工时。另外，如果估算过于保守，导致项目报价高于实际需求，则容易导致项目投标失败。研究海洋工程装备尤其是海洋工程平台的空船重量计算技术，在高端海洋工程平台投标活动中，较为迅速、正确的确定空船重量，其意义更是不言而喻。

目前，船舶空船重量，尤其是成熟产品类型的船舶，其空船重量计算技术相对成熟，但其主要侧重于船舶满载排水量、外形尺寸及其比例关系、与母型船的相似度系数等等因素。但高端海洋工程平台空船重量的影响因素不仅仅局限于排水量、外形尺寸等因素，还受平台项目的主机功率、定位形式等因素影响，因此，它的影响因素远远多于船舶空船重量的影响因素，传统的船舶空船重量的估算方法在高端海洋工程平台空船重量计算中误差较大，迫切需要寻求一种较为科学的、准确的海洋工程平台空船重量估算方法。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种简单、准确、快速地计算项目空船重量，降低项目风险，对依靠经验、类比等估算方法所得的工时数据进行验证和评价的高端深水海洋工程平台空船重量的快速计算方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高端深水海洋工程平台空船重量的快速计算方法，其特征在于首先获取计算参数，所述的计算参数包括项目空船重量、海洋工程平台船体钢结构重量、管路重量、轮机设备重量、钻井及泥浆系统相关设备重量、铁舾装重量、Joiner Work重量、电气设备重量、甲板吊及锚绞车重量、通风空调设备及全船基座重量经验数值，根据上述获取得到的计算参数按照计算公式LW445+HSW+PW+LEW+DW+SW+ JW+EW+CMW快速估算高端深水海洋工程平台空船重量，其中，LW项目空船重量；HSW为海洋工程平台船体钢结构重量；PW为管路重量；LEW为轮机设备重量；DW为钻井及泥浆系统相关设备重量；SW为铁舾装重量；JW为Joiner Work重量，EW为电气设备重量；CMW为甲板吊及锚绞车重量；445为通风空调设备及全船基座重量经验数值。

本发明所述的计算参数为海洋工程平台船体钢结构重量，该海洋工程平台船体钢结构重量中获取的计算参数包括直升机甲板材料属性值、平台甲板以上生活区总面积、钻井架高度、井架类型值、甲板总长、甲板型宽、甲板型高、平台立柱高度、立柱样式值、浮筒长、浮筒宽、浮筒高、浮筒分舱长度，根据上述获取到的计算参数按照计算公式HSW=1000a+0.19305A+dt*dh+1.19*(L*B)^0.935428*H^0.188927+ch*c

+0.1583*pl^0.8979*pb^0.8979*ph^0.8979*pl^0.407*2^0.8979/fl^0.407计算出海洋工程平台船体钢结构重量，其中，a为直升机甲板材料属性值；A为平台甲板以上生活区总面积；dh为钻井架高度，dt为井架类型值；L甲板总长；B甲板型宽；H甲板型高；ch为平台立柱高度，c为立柱样式值；pl为浮筒的长、pb为浮筒的宽、ph为浮筒的高，fl为浮筒分舱长度。

本发明所述的a为直升机甲板材料属性值，材质为钢a取值0.093，材质为铝时取值为0.05。

本发明所述的dt为井架类型值，单井架dt取值5.7，双井架dt取值6.5。

本发明所述的c为立柱样式值，回型立柱c取值为220，单壳立柱取值120。

本发明所述的计算参数为管路重量，该管路重量中获取的计算参数包括主机总功率、平台立柱高度，根据上述获取到的计算参数按照计算公式PW=KW^0.2948*ch^0.8356+390+KW*0.0269计算出管路重量，其中，KW为主机总功率，ch为平台立柱高度。

本发明所述的计算参数为轮机设备重量，该轮机设备重量中获取的计算参数包括主机总功率、平台采用的定位等级数、动力定位系统功率，根据上述获取到的计算参数按照计算公式LEW =KW^0.602*DP^0.567+=1/DP^0.02713*DPG^0.6344计算出管路重量，其中，KW为主机总功率；DP为平台采用的定位等级数；DPG为动力定位系统功率。

本发明所述的计算参数为钻井及泥浆系统相关设备重量，该钻井及泥浆系统相关设备重量中获取的计算参数包括平台钻井总深度、泥浆泵功率，根据上述获取到的计算参数按照计算公式DW=0.224*Dh^1.513*MG^（-0.584）计算出钻井及泥浆系统相关设备重量，其中，Dh为平台钻井总深度，MG为泥浆泵功率。

本发明所述的计算参数为铁舾装重量，该铁舾装重量中获取的计算参数包括piperack与drillfloor甲板面积之和，根据上述获取得到的计算参数按照计算公式SW=850+0.149*AM计算出铁舾装重量，其中，AM为pipe rack与drillfloor甲板面积之和。

本发明所述的计算参数Joiner Work重量，该Joiner Work重量中获取的计算参数包括LQA为平台所有生活区面积之和，根据上述获取得到的计算参数按照计算公式JW=0,12*LQA计算出Joiner Work重量，其中，LQA为平台所有生活区面积之和。

本发明所述的计算参数电气设备重量，该电气设备重量中获取的计算参数包括主机总功率、平台采用的定位等级数，根据上述获取得到的计算参数按照计算公式EW=600+0.0052*KW^1.036*DP^0.572计算出电气设备重量，其中，KW为主机总功率，DP为平台采用的定位等级数。

本发明所述的技术参数甲板吊及锚绞车重量，该甲板吊及锚绞车重量CMW根据初期提供的项目规划书中选取其数量跟单重进行累加。

本发明由于采用上述计算方法，特别适用于深水海洋工程平台在承包商承包项目前的项目投标阶段的空船重量估算工作，空船重量是承包商进行项目报价的最基础数据，是预算后期项目设计建造所需材料、工时、成本等的依据，空船重量与项目报价有着一定的联系，估算误差的大小将决定承包商未来的项目盈利能力，具有简单、准确、快速地计算项目空船重量，降低项目风险，对依靠经验、类比等估算方法所得的工时数据进行验证和评价等优点。

附图说明

图1是本发明的高端深水海洋工程平台空船重量的快速计算方法的流程示意图。

图2是本发明的快速计算方法中确定海洋工程平台船体钢结构重量HSW的流程示意图。

图3是本发明的快速计算方法中确定管路重量PW的流程示意图。

图4是本发明的快速计算方法中确定轮机设备重量LEW的流程示意图。

图5是本发明的快速计算方法中确定钻井及泥浆系统相关设备重量DW的流程示意图。

图6是本发明的快速计算方法中确定铁舾装重量SW的流程示意图。

图7是本发明的快速计算方法中确定Joiner Work重量JW的流程示意图。

图8是本发明的快速计算方法中确定电气设备重量EW的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

如附图所示，一种高端深水海洋工程平台空船重量的快速计算方法，其特征在于首先获取计算参数，所述的计算参数包括项目空船重量、海洋工程平台船体钢结构重量、管路重量、轮机设备重量、钻井及泥浆系统相关设备重量、铁舾装重量、Joiner Work重量、电气设备重量、甲板吊及锚绞车重量、通风空调设备及全船基座重量经验数值，根据上述获取得到的计算参数按照计算公式LW445+HSW+PW+LEW+DW+SW+ JW+EW+CMW快速估算高端深水海洋工程平台空船重量，其中，LW项目空船重量；HSW为海洋工程平台船体钢结构重量；PW为管路重量；LEW为轮机设备重量；DW为钻井及泥浆系统相关设备重量；SW为铁舾装重量；JW为JoinerWork重量，EW为电气设备重量；CMW为甲板吊及锚绞车重量；445为通风空调设备及全船基座重量经验数值。

本发明的高端深水海洋工程平台空船重量的快速计算方法包括如下步骤：

S1：确定海洋工程平台船体钢结构重量HSW；

S2：确定管路重量PW；

S3：确定轮机设备重量LEW；

S4：确定钻井及泥浆系统相关设备重量DW；

S5：确定铁舾装重量SW；

S6：确定Joiner Work重量JW；

S7：确定电气设备重量EW；

S8：确定甲板吊及锚绞车重量CMW；

S9：确定通风空调设备及全船基座重量经验数值为445；

S10：将上述计算参数代入高端深水海洋工程平台空船重量LW445+HSW+PW+LEW+DW+SW+JW+EW+CMW的公式进行快速估算。

其中，获取海洋工程平台船体钢结构重量HSW的步骤如下：

S101：确定直升机甲板材料属性值a，材质为钢a取值0.093，材质为铝时取值为0.05；

S102：确定平台甲板以上生活区总面积A；

S103：确定钻井架高度dh，

S104：确定井架类型值dt，单井架dt取值5.7，双井架dt取值6.5；

S105：确定甲板总长L，甲板型宽B，甲板型高H；

S106：确定平台立柱高度ch；

S107：确定立柱样式值c，回型立柱c取值为220，单壳立柱取值120；

S108：确定浮筒的长pl、浮筒的宽pb、浮筒的高ph；

S109：确定浮筒分舱长度fl；

S110：将上述计算参数代入海洋工程平台船体钢结构重量

HSW=1000a+0.19305A+dt*dh+1.19*(L*B)^0.935428*H^0.188927+ch*c

+0.1583*pl^0.8979*pb^0.8979*ph^0.8979*pl^0.407*2^0.8979/fl^0.407的公式进行快速计算。

获取管路重量PW的步骤如下：

S201：确定主机总功率KW；

S202：确定平台立柱高度ch；

S203：将上述计算参数代入管路重量PW=KW^0.2948*ch^0.8356+390+KW*0.0269的公式进行快速计算。

获取轮机设备重量LEW的步骤如下：

S301：确定主机总功率KW；

S302：确定平台采用的定位等级数DP；

S303：确定动力定位系统功率DPG；

S304：将上述计算参数代入轮机设备重量

LEW =KW^0.602*DP^0.567+=1/DP^0.02713*DPG^0.6344的公式进行快速计算。

获取钻井及泥浆系统相关设备重量DW的步骤如下：

S401：确定平台钻井总深度Dh；

S402：确定泥浆泵功率MG；

S403：将上述计算参数代入轮机设备重量DW=0.224*Dh^1.513*MG^（-0.584）的公式进行快速计算。

获取铁舾装重量SW的步骤如下：

S501：确定pipe rack与drillfloor甲板面积之和AM；

S502：将上述计算参数代入铁舾装重量SW=850+0.149*AM的公式进行快速计算。

获取Joiner Work重量JW的步骤如下：

S601：确定平台所有生活区面积之和LQA；

S602：将上述计算参数代入Joiner Work重量JW=0,12*LQA的公式进行快速计算。

获取电气设备重量EW的步骤如下：

S701：确定主机总功率KW；

S702：确定平台采用的定位等级数DP；

S703：将上述计算参数代入电气设备重量EW=600+0.0052*KW^1.036*DP^0.572的公式进行快速计算。

获取甲板吊及锚绞车重量CMW，该甲板吊及锚绞车重量CMW根据初期提供的项目规划书中选取其数量跟单重进行累加。

本发明由于采取了以上的技术方案，其具有以下优点：

1.本发明通过对高端海洋工程钻井平台空船重量影响因素及其影响权重的分析、计算，给出了一种空船重量快速估算的理论计算方法，可以比较简单、准确、快速地计算项目空船重量，对企业进行高端海洋工程钻井平台项目投标估算材料、人工成本预算、设计建造工期规划、负荷平衡等起到重要的指导作用。

2.本发明可有效避免造成高端海洋工程钻井平台项目的空船重量估算过重或不足，从而通过有效预算以降低项目风险，既不冒险承担企业工期范围内无法完成的装备项目，也不遗漏自己能力范围内的项目，使企业获取高效的投资回报率。因此，本发明在企业实际应用中具有重大意义。

3.本发明计算所得空船重量数据，还可以对依靠经验、类比等估算方法所得的工时数据进行验证和评价。

综上所述，本发明可以广泛应用于高端海洋工程钻井平台空船重量的快速计算中。

实施例：

下面，结合实施例对本发明进行详细描述。

实施例1：

对国内某公司2005年承接的高端海洋工程钻井平台进行空船重量时的快速计算。

项目概况：本项目属于国内首次设计建造的适合全球最恶劣海况的双塔双钻式海洋工程钻井平台，技术要求高，所涉专业复杂度也高，无可参考母型船，无历史参考资料。

基于船东投标阶段提供的规格书及总布置图，提取以下相关信息：

该项目直升机甲板材料为钢质，a=0.093，平台甲板以上生活区总面积A=2893.8 m2；钻井架高度dh=55.3m，井架类型dt= 6.5；甲板总长L=74m，甲板型宽B=74m，甲板型高H=8.8m；平台立柱高度ch=22，立柱样式c= 220，浮筒长pl=110m、浮筒宽pb=16m、浮筒高ph=11.6m，浮筒分舱长度fl=6.5m，主机总功率KW=46080kw，平台采用的定位等级数DP=3，动力定位系统功率DPG=34400kw，平台钻井总深度Dh=18898m，泥浆泵功率MG=6560kw， pipe rack与drillfloor甲板面积之和AM=3813.7m2，平台所有生活区面积之和LQA=3859m2，CMW根据初期提供的项目规格书，累加得701.63吨。

带入上述经验公式可得：

LW445+HSW+PW+LEW+DW+SW+ JW+EW+CMW

=445+18401.47+1943.26+1929.542703+3902.95+1418.2413+463.08+1261.17+701.63

=30466.36t

基于此估算数据，可预算项目设计建造所需的材料、工时、成本等信息，继而制定相关项目投标报价。

目前，该海洋工程平台已建造完工交付使用，经权威机构DNV船级社最终通过倾斜试验得到的实际空船重量为30834t，其误差率为1.2%。

实施例2：

对国内某公司2006年承接的单钻塔海洋工程钻井平台进行空船重量时的快速计算。

项目概况：本项目属于国内承接建造的适合全球海况的单钻塔海洋工程钻井平台，技术要求相对较高，无可参考母型船，无历史参考资料。

该项目直升机甲板材料为钢质，a=0.093，平台甲板以上生活区总面积A=143.4 m2；钻井架高度dh=81.02m，井架类型dt= 5.7；甲板总长L=68.62m，甲板型宽B=67.10m，甲板型高H=8.08m；平台立柱高度ch=18.29，立柱样式c= 120，浮筒长pl=105m、浮筒宽pb=18.2m、浮筒高ph=7.62m，浮筒分舱长度fl=10.67m，主机总功率KW=32200kw，平台采用的定位等级数DP=2，动力定位系统功率DPG=19600kw，平台钻井总深度Dh=12400m，泥浆泵功率MG=3450kw，pipe rack与drillfloor甲板面积之和AM=1396.85m2，平台所有生活区面积之和LQA=2858.8m2，CMW根据初期提供的项目规格书，累加得531.57吨。

带入上述经验公式可得：

LW445+HSW+PW+LEW+DW+SW+ JW+EW+CMW

=445+11586.35+1498.07+1284.935+3002.68+1058.13+961.69+531.57

=20711.47t

目前，该海洋工程平台已建造完工交付使用，经权威机构ABS船级社最终通过倾斜试验得到的实际空船重量为20520t，其误差率为0.93%。

本发明给出的高端海洋工程平台空船重量的快速计算方法，公式简单，意义明确，为高端海洋工程平台空船重量计算提供了理论方法。本发明可以比较简单、准确、快速的确定高端海洋工程平台空船重量数据，对企业进行项目投标、能力评估、设计负荷安排具有重要的指导作用。

本发明由于采用上述计算方法，具有简单、准确、快速地计算项目空船重量，降低项目风险，对依靠经验、类比等估算方法所得的工时数据进行验证和评价等优点。

Claims

1.一种高端深水海洋工程平台空船重量的快速计算方法，其特征在于首先获取计算参数，所述的计算参数包括项目空船重量、海洋工程平台船体钢结构重量、管路重量、轮机设备重量、钻井及泥浆系统相关设备重量、铁舾装重量、Joiner Work重量、电气设备重量、甲板吊及锚绞车重量、通风空调设备及全船基座重量经验数值，根据上述获取得到的计算参数按照计算公式LW445+HSW+PW+LEW+DW+SW+ JW+EW+CMW快速估算高端深水海洋工程平台空船重量，其中，LW项目空船重量；HSW为海洋工程平台船体钢结构重量；PW为管路重量；LEW为轮机设备重量；DW为钻井及泥浆系统相关设备重量；SW为铁舾装重量；JW为Joiner Work重量，EW为电气设备重量；CMW为甲板吊及锚绞车重量；445为通风空调设备及全船基座重量经验数值。

2.根据权利要求1所述的一种高端深水海洋工程平台空船重量的快速计算方法，其特征在于所述的计算参数为海洋工程平台船体钢结构重量，该海洋工程平台船体钢结构重量中获取的计算参数包括直升机甲板材料属性值、平台甲板以上生活区总面积、钻井架高度、井架类型值、甲板总长、甲板型宽、甲板型高、平台立柱高度、立柱样式值、浮筒长、浮筒宽、浮筒高、浮筒分舱长度，根据上述获取到的计算参数按照计算公式HSW=1000a+0.19305A+dt*dh+1.19*(L*B)^0.935428*H^0.188927+ch*c+0.1583*pl^0.8979*pb^0.8979*ph^0.8979*pl^0.407*2^0.8979/fl^0.407计算出海洋工程平台船体钢结构重量，其中，a为直升机甲板材料属性值；A为平台甲板以上生活区总面积；dh为钻井架高度，dt为井架类型值；L甲板总长；B甲板型宽；H甲板型高；ch为平台立柱高度，c为立柱样式值；pl为浮筒的长、pb为浮筒的宽、ph为浮筒的高，fl为浮筒分舱长度。

3.根据权利要求2所述的一种高端深水海洋工程平台空船重量的快速计算方法，其特征在于所述的a为直升机甲板材料属性值，材质为钢a取值0.093，材质为铝时取值为0.05，所述的dt为井架类型值，单井架dt取值5.7，双井架dt取值6.5，所述的c为立柱样式值，回型立柱c取值为220，单壳立柱取值120。

4.根据权利要求1所述的一种高端深水海洋工程平台空船重量的快速计算方法，其特征在于所述的计算参数为管路重量，该管路重量中获取的计算参数包括主机总功率、平台立柱高度，根据上述获取到的计算参数按照计算公式PW=KW^0.2948*ch^0.8356+390+KW*0.0269计算出管路重量，其中，KW为主机总功率，ch为平台立柱高度。

5.根据权利要求1所述的一种高端深水海洋工程平台空船重量的快速计算方法，其特征在于所述的计算参数为轮机设备重量，该轮机设备重量中获取的计算参数包括主机总功率、平台采用的定位等级数、动力定位系统功率，根据上述获取到的计算参数按照计算公式LEW =KW^0.602*DP^0.567+=1/DP^0.02713*DPG^0.6344计算出管路重量，其中，KW为主机总功率；DP为平台采用的定位等级数；DPG为动力定位系统功率。

6.根据权利要求1所述的一种高端深水海洋工程平台空船重量的快速计算方法，其特征在于所述的计算参数为钻井及泥浆系统相关设备重量，该钻井及泥浆系统相关设备重量中获取的计算参数包括平台钻井总深度、泥浆泵功率，根据上述获取到的计算参数按照计算公式DW=0.224*Dh^1.513*MG^（-0.584）计算出钻井及泥浆系统相关设备重量，其中，Dh为平台钻井总深度，MG为泥浆泵功率。

7.根据权利要求1所述的一种高端深水海洋工程平台空船重量的快速计算方法，其特征在于所述的计算参数为铁舾装重量，该铁舾装重量中获取的计算参数包括pipe rack与drillfloor甲板面积之和，根据上述获取得到的计算参数按照计算公式SW=850+0.149*AM计算出铁舾装重量，其中，AM为pipe rack与drillfloor甲板面积之和。

8.根据权利要求1所述的一种高端深水海洋工程平台空船重量的快速计算方法，其特征在于所述的计算参数Joiner Work重量，该Joiner Work重量中获取的计算参数包括LQA为平台所有生活区面积之和，根据上述获取得到的计算参数按照计算公式JW=0,12*LQA计算出Joiner Work重量，其中，LQA为平台所有生活区面积之和。

9.根据权利要求1所述的一种高端深水海洋工程平台空船重量的快速计算方法，其特征在于所述的计算参数电气设备重量，该电气设备重量中获取的计算参数包括主机总功率、平台采用的定位等级数，根据上述获取得到的计算参数按照计算公式EW=600+0.0052*KW^1.036*DP^0.572计算出电气设备重量，其中，KW为主机总功率，DP为平台采用的定位等级数。

10.根据权利要求1所述的一种高端深水海洋工程平台空船重量的快速计算方法，其特征在于所述的技术参数甲板吊及锚绞车重量，该甲板吊及锚绞车重量CMW根据初期提供的项目规划书中选取其数量跟单重进行累加。