CN114184320B - 一种fpso卸载系统称重试验工装及试验方法 - Google Patents
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Abstract
一种FPSO卸载系统称重试验工装,有试验用底座,试验用底座带有互相平行的主动端底座和从动端底座,主动端底座主梁、从动端底座主梁两端对称开有称重口,称重口内放置有千斤顶,千斤顶顶部固定有压力传感器,主动端底座主梁和从动端底座主梁两端、靠近称重口处对称开有固定孔,利用平板拖车将卸载系统主动端支架、从动端支架分别放置在主动端底座、从动端底座上,并将主动端支架、从动端支架分别与主动端底座、从动端底座固定。利用千斤顶对FPSO卸载系统进行称重。本发明结构简单,操作方便,通用性强,成本较低,在保证FPSO卸载系统称重精确度的同时,也可以得到卸载系统的中心水平方向坐标。
Description
技术领域
本发明涉及FPSO卸载系统领域,具体涉及一种对FPSO卸载系统进行称重的试验工装及试验方法。
背景技术
在当今的FPSO建造中,FPSO主船体和卸载系统往往由不同厂家来建造,为了保证在卸载系统安装到FPSO主船体的专用底座时一次性安装成功,因此FPSO卸载系统建造时必须保证两端支撑结构的相对尺寸的精确,即保证该尺寸满足安装到主船体专用底座的公差要求。在以前的项目中,一般做法是卸载系统两端支架底板的螺栓孔先不开孔,待其建造完成,运输至FPSO主船体厂家,在吊运到位后,再与主船体专用底座的螺栓孔配钻,这种方式需要卸载系统厂家派工人去配合安装,成本较高,且卸载系统两端支架底板一般50mm厚,现场钻孔施工较难操作。
而且在后续的工厂试验中,其中一项称重试验,需要测出卸载系统的完工重量和水平方向(X、Y轴)重心位置。在以前的项目中,项目的要求比较低,仅测出完工重量就可以,并且精度要求不高,一般是在发货时往驳船上吊运卸载系统时读出吊车显示的重量,但是该读数精度不高(存在5%左右的误差)。在现在的项目中,称重精度一般在2%内,且需计算出重心位置。结合上述两点,需要设计一套工装来实现完成安装与称重试验的目的。
发明内容
为解决上述诸多问题,本发明提供一种FPSO卸载系统称重试验工装及试验方法,其所采用的技术方案是:
一种FPSO卸载系统称重试验工装,有试验用底座,试验用底座带有互相平行的主动端底座和从动端底座,主动端底座和从动端底座均采用工字钢作为主梁,主动端底座主梁、从动端底座主梁两端对称开有称重口,称重口内放置有千斤顶,千斤顶顶部固定有压力传感器,主动端底座主梁和从动端底座主梁两端、靠近称重口处对称开有固定孔,主动端底座与从动端底座之间焊接有型材加强筋。
主动端底座主梁的中部焊接有副梁,副梁采用工字钢制成,副梁整体呈H型,副梁焊接在主动端底座远离从动端底座的一侧。
上述一种FPSO卸载系统称重试验工装,更进一步地,称重口是自主梁一侧翼板表面向腹板处开有的凹槽,凹槽深度为620mm。
上述一种FPSO卸载系统称重试验工装,更进一步地,副梁远离主梁的一端表面开有固定孔。
上述一种FPSO卸载系统称重试验工装,更进一步地,螺栓穿过固定孔,将FPSO的主动端支架固定在主动端底座上,将FPSO的从动端支架固定在从动端底座上。
上述一种FPSO卸载系统称重试验工装,更进一步地,主梁腰高为900mm,腿宽600mm,主梁长度为9960mm,主梁翼板厚度为40mm,主梁腹板厚度为25mm。
上述一种FPSO卸载系统称重试验工装,更进一步地,称重口内部及外部均焊接有加强筋。
采用上述FPSO卸载系统称重试验工装进行试验的方法步骤如下:
S1:主动端底座与从动端底座带有的称重口开口向下放置在地面上,主动端底座与从动端底座相平行放置;
S2:平板拖车托起预装好主动端支架、从动端支架的卸载系统筒体结构,将主动端支架的中轴线与主动端底座中轴线对齐、从动端支架中轴线与从动端底座中轴线对齐,螺栓穿过主动端底座上的固定孔及主动端支架,将主动端支架固定在主动端底座上;螺栓穿过从动端底座上的固定孔及从动端支架,将从动端支架固定在从动端底座上,固定好后,在主动端底座与从动端底座之间焊接型材加强筋;
S3:平板拖车退出后,在主动端底座与从动端底座之间焊接型材加强筋;
S4:4名操作人员同时操作4个千斤顶,缓慢向上提升主动端底座及从动端底座,并读取压力传感器所显示的数据,待数据稳定时,停止操作千斤顶,并记录此时压力传感器数据G及此时4个千斤顶的水平横坐标X和水平纵坐标Y;
S5:重复S4中的操作3次,分别得到重量G1、G2、G3、G4,水平横坐标X1、X2、X3、X4,水平纵坐标Y1、Y2、Y3、Y4。
S6:利用力的平衡公式G=G1+G2+G3+G4,计算得到卸载系统的重量G;
利用扭矩平衡公式
X轴:G1*X1+G2*X2+G3*X3+G4*X4=G*X;
Y轴:G1*Y1+G2*Y2+G3*Y3+G4*Y4=G*Y,计算得到卸载系统的重心水平方向坐标*(X,Y)。
上述一种FPSO卸载系统称重试验工装进行试验的方法,更进一步地,主动端底座与从动端底座之间的距离等于FPSO主动端中心与FPSO从动端中心之间的距离。
上述一种FPSO卸载系统称重试验工装进行试验的方法,更进一步地,主动端底座与从动端底座上表面水平差不超过2mm。
上述一种FPSO卸载系统称重试验工装进行试验的方法,更进一步地,型材加强筋是两个,分别焊接在主动端底座与从动端底座之间。
本发明这种结构的称重试验工装,其结构简单,操作方便,通用性强,成本较低,在保证FPSO卸载系统称重精确度的同时,也可以得到卸载系统的中心水平方向坐标。
附图说明
图1是本发明主动端底座俯视结构示意图;
图2是本发明主动端底座侧视结构示意图;
图3是本发明从动端底座俯视结构示意图;
图4是本发明从动端底座侧视结构示意图;
图5是本发明主动端底座与从动端底座组合示意图;
图6是千斤顶及压力传感器位于称重口处的结构示意图;
图7本发明的使用示意图;
其中:1-主动端底座、2-从动端底座、3-主动端底座主梁、4-从动端底座主梁、5-称重口、6-型材加强筋、7-副梁、8-固定孔、9-加强筋、10-翼板、11-腹板、12-千斤顶、13-压力传感器、14-平板拖车。
具体实施方式
结合附图对本发明做进一步说明。
一种FPSO卸载系统称重试验工装,FPSO卸载系统带有主动端及从动端,主动端上固定有主动端支架,从动端上固定有从动端支架。称重试验工装带有试验底座,如图1、3、4所示,试验底座包括主动端底座和从动端底座,主动端底座、从动端底座均带有工字钢制成的主梁,主动端底座主梁和从动端底座主梁的长度均为9960mm,腰高均为900mm,主梁翼板厚度均为40mm,主梁腹板厚度均为25mm。主动端底座主梁与从动端底座主梁相平行放置在地面上。主动端底座主梁还带有工字钢制成的副梁,副梁整体呈“H”型,其焊接在主动端底座主梁远离从动端底座主梁一侧中部(如图2所示)。
主动端底座、从动端底座两端各设置有一个称重口。主动端底座主梁、从动端底座主梁翼板表面向腹板高度方向开有凹槽,凹槽深度为620mm,形成称重口。主动端底座和从动端底座的称重口开口向下放置在地面上,主动端底座主梁和从动端底座主梁远离地面一侧的翼板,表面开有多个固定孔,主动端底座副梁远离地面一侧的翼板上也开有多个固定孔。称重口内放置有液压千斤顶,液压千斤顶顶部固定有压力传感器,压力传感器通过垫板与主动端底座、从动端底座相接触。
平板拖车托起预装好主动端支架、从动端支架的卸载系统筒体结构,使主动端支架、从动端支架分别高于主动端底座、从动端底座,开动平板拖车,使主动端支架、从动端支架分别位于主动端底座、从动端底座的正上方,微调平板拖车,使主动端支架的螺栓孔与主动端底座上的固定孔对位,之后调节从动端支架位置,从动端支架与筒体结构通过球轴承连接,调节球轴承轴向位置与从动端支架角度,使从动端支架螺栓孔正好与从动端底座螺栓孔位置重合。降低平板车,将主动端支架、从动端支架分别放置在主动端底座、从动端底座上,锁紧从动端支架轴承座,完成支架定位操作,平板拖车撤出后,在主动端底座与从动端底座之间焊接型材加强筋进行加固。加固后,再进行后续的机械、液压和电气安装。
液压千斤顶放置于称重口内,4名操作人员同时操作4个千斤顶,缓慢向上提升主动端底座及从动端底座,并读取压力传感器所显示的数据,待数据稳定时,停止操作千斤顶,并记录此时压力传感器数据G及此时4个千斤顶的水平横坐标X和水平纵坐标Y。
重复上述操作3次,分别得到重量G1、G2、G3、G4,水平横坐标X1、X2、X3、X4,水平纵坐标Y1、Y2、Y3、Y4。
利用力的平衡公式G=G1+G2+G3+G4,计算得到卸载系统的重量G;利用扭矩平衡公式
X轴:G1*X1+G2*X2+G3*X3+G4*X4=G*X;
Y轴:G1*Y1+G2*Y2+G3*Y3+G4*Y4=G*Y,计算得到卸载系统的重心水平方向坐标*(X,Y)。
本发明结构简单,操作方便,通用性强,成本较低,在保证FPSO卸载系统称重精确度的同时,也可以得到卸载系统的中心水平方向坐标。
Claims (10)
1.一种FPSO卸载系统称重试验工装,其特征在于:有试验用底座,试验用底座带有互相平行的主动端底座(1)和从动端底座(2),主动端底座和从动端底座均采用工字钢作为主梁,主动端底座主梁(3)、从动端底座主梁(4)两端对称开有称重口(5),称重口内放置有千斤顶,千斤顶顶部固定有压力传感器,主动端底座主梁和从动端底座主梁两端、靠近称重口处对称开有固定孔,主动端底座与从动端底座之间焊接有型材加强筋(6);主动端支架的螺栓孔与主动端底座上的固定孔对位,之后调节从动端支架位置,从动端支架与卸载系统筒体结构通过球轴承连接,调节球轴承轴向位置与从动端支架角度,使从动端支架螺栓孔正好与从动端底座螺栓孔位置重合;
主动端底座主梁的中部焊接有副梁(7),副梁采用工字钢制成,副梁整体呈H型,副梁焊接在主动端底座远离从动端底座的一侧。
2.如权利要求1所述的一种FPSO卸载系统称重试验工装,其特征在于:称重口是自主梁一侧翼板(10)表面向腹板(11)处开有的凹槽,凹槽深度为620mm。
3.如权利要求1所述的一种FPSO卸载系统称重试验工装,其特征在于:副梁远离主梁的一端表面开有固定孔(8)。
4.如权利要求1或3所述的一种FPSO卸载系统称重试验工装,其特征在于:螺栓穿过固定孔,将FPSO的主动端支架固定在主动端底座上,将FPSO的从动端支架固定在从动端底座上。
5.如权利要求1所述的一种FPSO卸载系统称重试验工装,其特征在于:主梁腰高为900mm,腿宽600mm,主梁长度为9960mm,主梁翼板厚度为40mm,主梁腹板厚度为25mm。
6.如权利要求1所述的一种FPSO卸载系统称重试验工装,其特征在于:称重口内部及外部均焊接有加强筋(9)。
7.一种采用权利要求1所述FPSO卸载系统称重试验工装进行试验的方法,其特征在于:
试验步骤如下:
S1:主动端底座与从动端底座带有的称重口开口向下放置在地面上,主动端底座与从动端底座相平行放置;
S2:平板拖车(14)托起预装好主动端支架、从动端支架的卸载系统筒体结构,将主动端支架的中轴线与主动端底座中轴线对齐、从动端支架中轴线与从动端底座中轴线对齐,螺栓穿过主动端底座上的固定孔及主动端支架,将主动端支架固定在主动端底座上;螺栓穿过从动端底座上的固定孔及从动端支架,将从动端支架固定在从动端底座上,固定好后,在主动端底座与从动端底座之间焊接型材加强筋;
S3:平板拖车退出后,在主动端底座与从动端底座之间焊接型材加强筋;
S4:4名操作人员同时操作4个千斤顶,缓慢向上提升主动端底座及从动端底座,并读取压力传感器所显示的数据,待数据稳定时,停止操作千斤顶,并记录此时压力传感器数据G及此时4个千斤顶的水平横坐标X和水平纵坐标Y;
S5:重复S4中的操作3次,分别得到重量G1、G2、G3、G4,水平横坐标X1、X2、X3、X4,水平纵坐标Y1、Y2、Y3、Y4;
S6:利用力的平衡公式G=G1+G2+G3+G4,计算得到卸载系统的重量G;
利用扭矩平衡公式
X轴:G1*X1+G2*X2+G3*X3+G4*X4=G*X;
Y轴:G1*Y1+G2*Y2+G3*Y3+G4*Y4=G*Y,计算得到卸载系统的重心水平方向坐标(X,Y)。
8.如权利要求7所述的一种FPSO卸载系统称重试验工装进行试验的方法,其特征在于:主动端底座与从动端底座之间的距离等于FPSO主动端中心与FPSO从动端中心之间的距离。
9.如权利要求7所述的一种FPSO卸载系统称重试验工装进行试验的方法,其特征在于:主动端底座与从动端底座上表面水平差不超过2mm。
10.如权利要求7所述的一种FPSO卸载系统称重试验工装进行试验的方法,其特征在于:型材加强筋是两个,分别焊接在主动端底座与从动端底座之间。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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