CN112937797A - 圆筒型fpso合拢对接装置及其方法 - Google Patents

圆筒型fpso合拢对接装置及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种圆筒型FPSO合拢对接装置及其方法，其中，对接装置包括圆筒型船体和若干个合拢对接组块，所述若干个合拢对接组块布置于所述圆筒型船体上；每个所述合拢对接组块包括：主甲板；主甲板支墩，若干个所述主甲板支墩一体设置在所述主甲板上；工艺甲板，设置于所述主甲板的上方；支撑立柱，若干个所述支撑立柱的上端与所述工艺甲板一体设置，若干个所述支撑立柱的下端与所述主甲板支墩一一对接；上部组块，若干个上部组块纵横排列布置于所述工艺甲板上，且与所述工艺甲板一体设置。本发明可实现工艺甲板与上部组块的一体化建造，仅需要一步就能完成合拢对接，可大大缩减合拢周期。

Description

圆筒型FPSO合拢对接装置及其方法
技术领域
本发明涉及油气开采技术领域，具体是关于一种圆筒型FPSO(FloatingProduction Storage and Offloading，浮式生产储油卸油装置)合拢对接装置及其方法。
背景技术
近年来，随着我国开发海洋油气田逐步由浅水向深水发展，各种形式的浮式平台开始越来越多的被设计和使用。圆筒型FPSO凭借较好的运动性能，较大的储油能力、甲板面积，以及无需单点系泊的综合优势，成为了近年来应用较多的浮式平台形式之一。目前，浮式平台的建造，一般都会通过船体与上部组块分别进行建造的方式来提高建造效率，缩短工期。但是合拢对接作业需要在船体与上部组块基本完工后进行，需要同时动用船体和上部组块，使得合拢对接成为了浮式平台建造工期的关键路径和重要影响因素。
以往的圆筒型FPSO由于合拢对接技术的一体化程度较低，需要通过两步才能实现：首先合拢工艺甲板，再放置各组块模块。合拢对接工作量大，工期长，使得整个建造周期被大大延长。针对圆筒型FPSO的合拢对接需要开发一种新技术，简化合拢对接流程，缩短合拢周期，使得油田开发能够提前投产，从而实现更好的经济效益。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种圆筒型FPSO合拢对接装置及其方法，可实现工艺甲板与上部组块的一体化建造，仅需要一步就能完成合拢对接，可大大缩减合拢周期。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
本发明所述的圆筒型FPSO合拢对接装置，包括圆筒型船体和若干个合拢对接组块，所述若干个合拢对接组块布置于所述圆筒型船体上；每个所述合拢对接组块包括：
主甲板；主甲板支墩，若干个所述主甲板支墩一体设置在所述主甲板上；工艺甲板，设置于所述主甲板的上方；支撑立柱，若干个所述支撑立柱的上端与所述工艺甲板一体设置，若干个所述支撑立柱的下端与所述主甲板支墩一一对接；上部组块，若干个上部组块纵横排列布置于所述工艺甲板上，且与所述工艺甲板一体设置。
所述的圆筒型FPSO合拢对接装置，优选地，所述上部组块包括上层模块和下层模块，所述上层模块的下端与所述工艺甲板一体设置，所述下层模块设置于所述工艺甲板上，并与所述工艺甲板一体设置。
所述的圆筒型FPSO合拢对接装置，优选地，所述主甲板支墩包括支墩底座、支墩面板和导向结构，所述支墩面板设置在所述支墩底座顶部，所述导向结构下端与所述支墩面板连接。
所述的圆筒型FPSO合拢对接装置，优选地，所述导向结构为一椎台结构，所述支撑立柱的下部设置有与导向结构的形状相适应的导向槽，以使所述支撑立柱下端与所述主甲板支墩上端对接时，所述导向结构落入所述导向槽内。
所述的圆筒型FPSO合拢对接装置，优选地，每两个所述合拢对接组块的工艺甲板之间设置有窄条。
本发明所述的的圆筒型FPSO合拢对接方法，包括如下步骤：
1)建造阶段：将每个合拢对接组块的上部组块、工艺甲板和支撑立柱一体化建造；同时，将主甲板、主甲板支墩和圆筒型船体一体化建造；
2)合拢对接阶段：通过吊装每个合拢对接组块的上部组块、工艺甲板和支撑立柱组成的整体，一次性完成与主甲板、主甲板支墩和圆筒型船体组成整体的对接；
3)窄条焊接阶段：每两个合拢对接组块的工艺甲板之间预留一段窄条，然后对工艺甲板之间的窄条再进行安装焊接，通过窄条的倾斜错位及焊缝调整，实现误差控制。
所述的圆筒型FPSO合拢对接方法，优选地，所述步骤2)中合拢对接时，将主甲板支墩的导向结构与支撑立柱的导向槽相对应，下放支撑立柱，使得导向结构卡入导向槽内。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
1、本发明通过全新的合拢对接技术，仅需一步就能完成合拢对接，突破了以往需要两步才能完成合拢对接的形式，可大大缩减合拢周期。
2、本发明所采用的主甲板支墩采用带面板形式，可通过该水平厚板增大许用误差范围，面板上设置安装导向结构，辅助合拢对接更方便的实施。
3、本发明采用的技术统一将合拢界面定在了支墩面板处，通过0.3倍的板厚结合焊缝的焊脚及强制变形实现水平误差控制，通过测量后再切割并开焊接坡口结合焊料量调整实现垂向误差控制。工艺甲板间通过窄条甲板实现误差控制。
4、本发明利用工艺甲板支撑下层模块，可省去下层模块甲板，从而实现有效减重同时降低上部组块重心。
5、本发明的合拢对接技术形式简单、高效，且能适用一定的建造误差，除了圆筒型FPSO的合拢外，也能适用其他类似形式的平台合拢。
附图说明
图1为本发明圆筒型FPSO合拢对接装置的结构示意图；
图2为本发明主甲板支墩的结构示意图；
图3为本发明工艺甲板及窄条的结构示意图。
图中各附图标记为：
1-上层模块；2-下层模块；3-工艺甲板；4-支撑立柱；5-主甲板支墩；6-主甲板；7-支墩底座；8-支墩面板；9-导向结构；10-窄条；11-圆筒型船体。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。
如图1至3所示，本发明提供一种圆筒型FPSO合拢对接装置，包括圆筒型船体11和若干个合拢对接组块，若干个合拢对接组块布置于圆筒型船体11上；每个合拢对接组块包括：主甲板6；主甲板支墩5，若干个主甲板支墩5一体设置在主甲板6上；工艺甲板3，设置于主甲板6的上方；支撑立柱4，若干个支撑立柱4的上端与工艺甲板3一体设置，若干个支撑立柱4的下端与主甲板支墩5一一对接；上部组块，若干个上部组块纵横排列布置于工艺甲板3上，且与工艺甲板3一体设置。
本发明在吊装对接的时候，由于工艺甲板3与上部组块一体化建造，上部组块仅需要一步就能完成合拢对接，可大大缩减合拢周期。另外，为了施工方便，整个合拢对接装置分成若干个块，即若干个合拢对接组块，分别对每个合拢对接组块进行吊装对接。
在上述实施例中，优选地，上部组块包括上层模块1和下层模块2，上层模块1具有支腿结构，上层模块1的下端(支腿结构的下端)与工艺甲板3一体设置，下层模块2设置于工艺甲板3上，并与工艺甲板3一体设置。由此，可以实现一步完成合拢对接。另外，利用下层模块2，可省去下层模块甲板，从而实现有效减重同时降低上部组块重心。
在上述实施例中，优选地，如图2所示，主甲板支墩5包括支墩底座7、支墩面板8和导向结构9，支墩面板8设置在支墩底座7顶部，导向结构9下端与支墩面板8连接。由此，在合拢对接的时候，支撑立柱4端部在吊装下放的过程中，可以通过导向结构9实现对位。
具体的，导向结构9为一椎台结构，支撑立柱4的下部设置有与导向结构9的形状相适应的导向槽(图中未示出)，以使支撑立柱4下端与主甲板支墩5上端对接时，导向结构9落入所述导向槽内。
在上述实施例中，优选地，每两个合拢对接组块的工艺甲板3之间设置有窄条10，通过窄条10可以实现误差控制。
另外，需要说明的是，支墩面板8为水平厚板形式，通过这种形式的对接，根据规范要求，许用误差为0.3倍的板厚，支撑立柱4的水平误差主要通过0.3倍的板厚实现控制，对于个别超出板厚范围的立柱，可通过现场调整焊缝的焊脚或通过较小的强制变形实现控制。支墩面板8上设置安装导向结构9，辅助合拢对接更方便的实施。对于垂向误差，在支撑立柱底端预留适当的垂向余量暂时不开坡口，待测量支墩面板8与支撑立柱的水平面高度后，再对支撑立柱4进行切割并开焊接坡口，以实现垂向误差控制，此外还可以通过焊料量进行调整实现控制。不同上部组块分块之间在工艺甲板的对接，通过窄条10实现误差控制。
基于上述实施例提供的圆筒型FPSO合拢对接装置，本发明还提供一种圆筒型FPSO合拢对接方法，包括如下步骤：
步骤1)建造阶段：将每个合拢对接组块的上部组块、工艺甲板3和支撑立柱4一体化建造；同时，将主甲板6、主甲板支墩5和圆筒型船体11一体化建造；
步骤2)合拢对接阶段：通过吊装每个合拢对接组块的上部组块、工艺甲板3和支撑立柱4组成的整体，一次性完成与主甲板6、主甲板支墩5和圆筒型船体11组成整体的对接；
步骤3)窄条焊接阶段：每两个合拢对接组块的工艺甲板3之间预留一段窄条10，然后对工艺甲板3之间的窄条10再进行安装焊接，通过窄条10的倾斜错位及焊缝调整，实现误差控制。
在上述实施例中，优选地，在进行步骤2中合拢对接时，将主甲板支墩5的导向结构9与支撑立柱4的导向槽相对应，下放支撑立柱4，使得导向结构9卡入导向槽内。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种圆筒型FPSO合拢对接装置，其特征在于，包括圆筒型船体和若干个合拢对接组块，所述若干个合拢对接组块布置于所述圆筒型船体上；
每个所述合拢对接组块包括：
主甲板；
主甲板支墩，若干个所述主甲板支墩一体设置在所述主甲板上；
工艺甲板，设置于所述主甲板的上方；
支撑立柱，若干个所述支撑立柱的上端与所述工艺甲板一体设置，若干个所述支撑立柱的下端与所述主甲板支墩一一对接；
上部组块，若干个上部组块纵横排列布置于所述工艺甲板上，且与所述工艺甲板一体设置。
2.根据权利要求1所述的圆筒型FPSO合拢对接装置，其特征在于，所述上部组块包括上层模块和下层模块，所述上层模块的下端与所述工艺甲板一体设置，所述下层模块设置于所述工艺甲板上，并与所述工艺甲板一体设置。
3.根据权利要求2所述的圆筒型FPSO合拢对接装置，其特征在于，所述主甲板支墩包括支墩底座、支墩面板和导向结构，所述支墩面板设置在所述支墩底座顶部，所述导向结构下端与所述支墩面板连接。
4.根据权利要求3所述的圆筒型FPSO合拢对接装置，其特征在于，所述导向结构为一椎台结构，所述支撑立柱的下部设置有与导向结构的形状相适应的导向槽，以使所述支撑立柱下端与所述主甲板支墩上端对接时，所述导向结构落入所述导向槽内。
5.根据权利要求4所述的圆筒型FPSO合拢对接装置，其特征在于，每两个所述合拢对接组块的工艺甲板之间设置有窄条。
6.一种基于权利要求5所述的圆筒型FPSO合拢对接装置的圆筒型FPSO合拢对接方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)建造阶段：将每个合拢对接组块的上部组块、工艺甲板和支撑立柱一体化建造；同时，将主甲板、主甲板支墩和圆筒型船体一体化建造；
2)合拢对接阶段：通过吊装每个合拢对接组块的上部组块、工艺甲板和支撑立柱组成的整体，一次性完成与主甲板、主甲板支墩和圆筒型船体组成整体的对接；
3)窄条焊接阶段：每两个合拢对接组块的工艺甲板之间预留一段窄条，然后对工艺甲板之间的窄条再进行安装焊接，通过窄条的倾斜错位及焊缝调整，实现误差控制。
7.根据权利要求6所述的圆筒型FPSO合拢对接方法，其特征在于，所述步骤2)中合拢对接时，将主甲板支墩的导向结构与支撑立柱的导向槽相对应，下放支撑立柱，使得导向结构卡入导向槽内。
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