飞跃海平面大型海洋平台中的上部组块提升技术.docx

飞跃海平面大型海洋平台中的上部组块提升技术随着世界经济快速增长石油、天然气需求快速增加内陆和近海油田潜在资源日趋减少。海洋石油资源量占全球石油资源总量的34%而深水、超深水域的油气资源约占海洋石油资源总量的30%未来的油气开发将走向更深的海域。深海石油作业是国际上公认的海洋石油工业的前沿战略阵地其核心技术一直由欧美少数国家所掌握。传统海洋平台的建造是由下到上逐一建造生产周期长效率低。目前国际上大吨位的海洋平台逐步趋向于模块化设计及制造将整个海洋平台按功能设计分割成若干个超大模块各个模块分别建造建造完成后运输至总装基地进行整体组装。其中上部组块与下部壳体之间的合拢是整体组装中的关键工艺如何将上部组块提升到指定高度是合拢的关键。上部组块提升技术作为海洋平台组装的关键技术在平台建造中起到不可替代的作用。而我国国内与其相关的提升技术尚处于空白状态。因此开展大吨位海洋平台提升技术的研究对于推动海上平台发展以及保障能源供应有着重大意义。定位技术难点大型海洋平台上部组块质量大提升高度高因此对提升系统的强度、刚度及稳定性提出了极高的要求。提升过程中为使上部组块受力均匀各个吊点必须同步提升如何实现各吊点的同步提升是提升技术的关键。上部组块提升的技术难点主要有以下3个方面。海洋平台上部组块提升吊点布置吊点结构的布置位置关系到提升系统的高度从而影响其受力状态。吊点结构的布置位置关系到海洋平台的受力状态影响到海洋平台的变形。另外设置吊点的数量越多越不利于提升系统的安装提升系统设计的难度也会增加。如何实现塔架安装时的平稳、准确提升塔架自重较大安装时需要提供较大的自顶升力而且塔架提升时容易失去平衡如何实现塔架安装时的平稳、准确提升是需要解决的问题。同步提升精度的控制海洋平台的重量很大需采用多个吊点、多个钢丝绳进行同步提升。提升时不同吊点的钢丝绳之间若不同步会导致海洋平台吊点受力不均匀从而产生变形甚至会失去平衡后果不堪设想。链接：国内外海洋平台及其升组件研究现状我国海洋工业开始于20世纪610年代末期最早的海洋石油开发起步于渤海湾.地区。到了20世纪80年代末期在南中国海的联合勘探和生产开始在100m左右水深的范围内进行。近年来石油、石油化工装备工业以我国石油和石油化工工业为依托取得了长足的发展。尤其是世界各国对石油能源开发的重视和原油价格的飚升极大拉动了国内海上平台设备制造业的发展。目前我国已具备设计和建造浅海固定式采油平台的能力中国海洋石油总公司已设计建造水深5m以内的固定式采油平台40多座中国石油天然气总公司建。成5m以内的固定式采油平台10余座。在塘沽、深圳、胜利、湛江等地有4个固定平台建造基地。随着我国海洋石油钻井装备产业建造技术日趋成熟部分配套设备性能相对稳一定但关键设备国产化程度仍然较低如海洋平台的上部组块提升工艺还比较落后。当前国内上部组块提升系统设计较为先进的是烟台来福士海洋工程有限公司该公司设计的2万t多吊点门式起重机已处于世界先进水平其整机最大起重量可以达到2.5万t。该起重机横跨于125m×400m的大型船坞之上为双吊机联合工作形式。目前国内海洋平台与世界先进水平相比还存在一些不足：一是国内只能设计建造浅水水域的平台而国外海洋平台工作水深已达300～3000m；二是建造筒型基础采油平台的技术还没有过关；三是还不能设计、建造多功能、结构简便的轻型采油平台。欧美国家企业是世界海洋油气资源开发的先行者也是世界海洋工程装备技术发展的引领者。一些资源大国如俄罗斯、巴西依托本国海洋油气资源巨大的需求邀请别的国家进入本国市场这些国家在海洋工程装备领域的发展也比较迅速。随着世界制造业向亚洲国家的转移欧美企业逐渐退出了中低端海洋工程装备制造领域但在高端海洋工程装备制造和设计方面仍然占据垄断地位。亚洲国家海洋工程装备制造技术日渐成熟韩国、新加坡、中国和阿联酋是主要的海洋工程装备制造国。国外上部组块提升系统设计公司的代表是意大利的FAGIOLI公司该公司一直致力于提升和滑移系统的研究。其在韩国完成的海洋平台提升提升重量3.1万t高度30m创造了吊装界的世界纪录。FAGIOLI公司采用的是在临海平台建造场地上就地提升合拢的方式。在上部组块两端加固设置被提升点设计并建造专用的组合式塔架在塔架上固定对应的吊点同时在平台中部预留2个通孔孔内直立支撑塔架支撑塔架上也设立吊点中部2个塔架配合两端组合塔架实现同步提升。寻求突破路径海洋平台上部组块提升吊点布置为使提升系统具有良好的通用性一般将提升吊点结构布置在在海洋平台长度方向的两侧；根据所用液压提升器