王 鋒,王春林,劉海濤
(煙臺中集來福士海洋工程有限公司,山東煙臺 264000)
一艘半造船法在半潛式平臺上的應用設想
王 鋒,王春林,劉海濤
(煙臺中集來福士海洋工程有限公司,山東煙臺 264000)
文章簡單闡述一艘半造船法在半潛式平臺平地并行建造上的應用。在船臺已有一個平臺進行上下船體并行建造的情況下,充分利用船臺的長度及寬度,并充分考慮600 t龍門吊的作用及其他可能的因素,合理布局并優化流程,同時通過二次定位技術,繼續進行第二個平臺的建造,從而提高船臺利用率。
一艘半造船法;半潛式平臺;泰山吊;上下船體并行建造
半潛式平臺因其具有良好的抗風浪能力,深水區中具有較好的穩定性及人員生活的舒適性,因此已廣泛用于鉆井、生產平臺、生活平臺、起重平臺等。隨著海洋開發逐漸由淺水向深水發展,這類平臺的應用將日漸增多,諸如油氣的儲存、離岸較遠的海上工廠、海上電站等都將是半潛式平臺的發展領域。
中集來福士自2萬噸泰山吊交付投產以來,通過成功完成多個半潛式平臺的總裝合攏,形成了一套圍繞泰山吊運作的“上下船體平地并行建造,駁船下水,2萬噸大合攏,深水碼頭舾裝”的半潛式平臺建造模式。在這套半潛式平臺建造模式中,由于中集來福士的船臺吊機軌距只有100 m,且船臺長度也較短,而半潛式平臺的型寬通常情況下至少有70 m,因此一個船臺只能滿足一個平臺上下船體的建造合攏。而自從籌建海陽生產基地以后,增加了一個軌距154 m、長度380 m的船臺,并配有600 t龍門吊,如果按照往常一個船臺布置一個平臺上下船體的方式進行建造合攏,則大船臺的作用將無法充分發揮出來。
因此如何在市場火爆時發揮船臺最大產能,很值得琢磨。
在造船企業中,船臺和船塢作為最重要的核心資源之一,是最能影響總裝產量的。
在2000年之后,各大船企圍繞船臺和船塢進行了大量的工法研究,包括大型總段吊裝、無余量造船、快速搭載、盆式舾裝、工序前移、上建模塊化建造等。通過一系列先進造船技術的運用,以74 500 t散貨輪為例,根據2007版現代造船模式的應用研究報告顯示,滬東中華的標準船臺周期為 90天,最快紀錄為69天,平均船臺周期77.5天;而以110 000 t原油輪為例,根據2007版現代造船模式的應用研究報告顯示,大連重工的標準船臺周期為120天,最快紀錄為96天。
而自各地船企相繼建造大型船塢后,有數據顯示,最初船塢基本沿用了傳統船臺造船的作業方式,船塢的利用率不及國外的1/4。進入21世紀后,各船企相繼探索攻關并使用了船塢一艘半造船法,從而大大提升了船塢的使用率,塢門開關頻率已達到8次/年以上。
由此可見,一種先進而合理的建造技術在提高效率方面的作用是巨大的。
本文基于中集來福士特有的半潛平臺建造模式,通過一艘半造船法在其平地并行建造階段的應用設想,簡單闡述半潛式平臺批量化、連續性建造的可行性。
中集來福士海陽基地3#船臺軌距154 m,船臺總長約380 m,龍門吊能力600 t。
根據中集來福士現有“上下船體并行建造,駁船下水,2萬噸大合攏,深水碼頭舾裝”的半潛式平臺建造模式,在其上下船體船臺并行建造基礎上,參考一艘半造船法,將兩者的先進理念充分融合,從而形成兩個半潛式平臺上下船體在同船臺上同期建造的新模式,總體建造流程如下:
1)第1個半潛式平臺(下稱:平臺1。依次順延)上下船體同側前后布置,并按常規方式按照分段合攏順序進行上下船體合攏,見圖1。
2)平臺2上下船體在船臺另一側前后布置。下船體其中一側浮體靠邊完整合攏為浮體立柱模塊,另一側浮體與其緊挨布置,預制為若干個浮體總段,總段重量控制在600 t龍門吊能力范圍內。浮體總段布置時應以不影響平臺1上船體下水路線且平臺2浮體立柱模塊與浮體總段間有足夠施工空間為宜。例如搭設腳手架、擺放焊機等必需的距離。在建造過程中,平臺2一側的浮體立柱模塊及另一側的浮體各總段以及上船體模塊均按常規方式進行合攏。布置見圖2。
3)當平臺1上下船體全部下水后,根據平臺2下船體浮體實際間距尺寸劃出待合攏浮體的基線及定位基準線,并利用600 t龍門吊將浮體總段依次吊裝定位合攏,并繼續合攏其上部立柱分段,最后安裝橫撐,同時平臺2上船體前移讓位。見圖3。
4)同樣地,平臺3上下船體在另一側布置,施工步驟同2)。見圖4。
5)同樣地,待平臺2上下船體全部下水后,將平臺2下船體浮體重新定位合攏并安裝立柱分段,最后安裝橫撐,同時平臺3上船體前移讓位,施工步驟同3)。見圖5。
6)重復如上步驟并形成循環往復的建造模式。
此外,當周期緊張時,則應考慮按如下方式進行操作,以最大化地進行并行建造。
1)平臺1上下船體同側前后布置,并按常規方式按照分段合攏順序進行上下船體合攏。見圖6。
2)平臺2上下船體在船臺另一側前后布置。下船體其中一側浮體靠邊完整合攏為浮體立柱模塊,另一側浮體與其緊挨布置,并合攏為浮體模塊。浮體模塊布置時應以不影響平臺1上船體下水路線且平臺2浮體間有足夠施工空間為宜,例如搭設腳手架、擺放焊機等必需的距離。在建造過程中,平臺2浮體立柱模塊、浮體模塊以及上船體模塊均按常規方式進行合攏。見圖7。
3)當平臺1上下船體全部下水后,根據平臺2下船體浮體實際間距尺寸劃出待滑移浮體模塊的基線及定位基準線,并在待滑移浮體模塊底部布置橫向滑移軌道以及滑移裝置,滑移軌道的數量和分布位置根據待滑移浮體模塊的重量、結構特點、結構強度、滑移裝置的承載能力和船臺的承載能力而定,滑移裝置的數量和分布位置根據待滑移浮體模塊的重量、結構強度以及滑移裝置的承載能力而定。通過滑移裝置及滑移軌道將浮體模塊滑移到指定位置進行定位。為確保能精確定位,可考慮利用三維定位車進行微調定位。浮體模塊定位結束后,繼續合攏立柱,最后安裝橫撐,同時平臺2上船體前移讓位。見圖8。
4)同樣地,平臺3上下船體在另一側布置,施工步驟同2)。見圖9。
5)當平臺 2上下船體全部下水后,將平臺 3浮體橫移并重新定位,完成立柱分段合攏后安裝橫撐,同時平臺3上船體前移讓位,施工步驟同3)。見圖10。
6)重復如上步驟并形成循環往復的建造模式。
需要注意的是,無論哪種情況,各項目間的空閑場地可進行分段、總段或模塊的制作,但不能影響各平臺的施工節奏。
本文在原有半潛式平臺上下船體平地并行建造模式基礎上,通過一艘半造船法的大膽應用設想,充分考慮平臺尺寸因素帶來的影響,形成批量化、連續性半潛式平臺平地并行建造模式,大大提升船臺的建造效率,提升市場接單能力。
當然,要形成批量化、連續性的建造能力,首先需要市場紅火,同時也對分段的供給力提出了很高的要求。
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Application Consideration of “One and Half Vessel Construction Method” for Semi-submersible Platform
WANG Feng, WANG Chunlin, LIU Haitao
(Yantai CIMC Raffles Offshore Limited, Shandong Yantai 264000, China)
The article describes the application of the “one and half vessel construction method” for semi-submersible platform which is built in parallel on slipway.When the lower and upper hull of a semi-submersible platform have been built in parallel on slipway, taking full advantage of the length and width of the slipway and fully considering the function of the 600 t crane and other possible factors, the construction of the second platform can be done by means of reasonable arrangement, process optimization and two-time orientation, in order to increase the utilization rate of the slipway.
one and half vessel construction method; semi-submersible platform; “Taisun” crane; upper and lower hull to be built in parallel
U671.5
A
10.14141/j.31-1981.2017.06.011
王鋒(1982—),男,工程師,研究方向:工法設計與研究。