[发明专利]自升式提升装置

说明书

技术领域

本发明涉及提升装置，尤其涉及一种用于海洋浮式平台及海上油田浮式生产储油系统(FPSO)上部结构的大型海洋结构物自升式提升装置。属于海洋工程领域。

背景技术

在海上石油开发工程中，需要在海上建造采油平台、生活平台、中心处理平台等各种平台。平台主要分为：浮式平台和固定平台，固定平台主要包括：海洋工程组块、水下支撑结构一导管架、单点等；浮式平台主要包括：下部浮体和上部结构；海洋工程组块、导管架、单点、下部浮体和上部结构等通称为海洋结构物。

目前，国内外对于浮式平台上部结构及下部浮体的对接安装的几种典型方法如下：

(1)浮托安装法，这种方法是：先将下部浮体拖至水深足够深的海域预先就位后，再采用大型驳船，将上部结构运输至下部浮体就位位置与其对接安装。由于这种方法，在很大程度上依赖于海上的天气环境因素，且需要大型驳船、拖船、供给船以及一个专业的操作团队等多种因素，这势必造成作业成本的大大提高。

(2)大型浮吊安装法，这种方法是：先由驳船将上部结构运至就位位置，然后，再采用大型浮吊，将上部结构整体吊至下部浮体的上方进行对接安装。由于受浮吊能力的限制，如果浮吊起重能力大于上部组块结构重量，则可整体吊装就位；如果浮吊起重能力小于结构重量，则有以下两种解决方法：一种是：将上部结构分块安装，但此方法耗时较长、作业所需的费用也较高；另一种是：采用两台或多台浮吊联合对上部组块结构进行吊装，但由于此方法较为复杂，风险相应的也比较高；且由于采用浮吊安装的方法需要依赖于结构上的吊点以及受可租用的浮吊资源限制等因素的影响，作业成本比较昂贵。

(3)陆地大型龙门吊安装法：采用此方法则不仅必须要求上部结构及下部浮体在陆地建造场地进行，例如：船坞。而且，需要采用大型龙门吊将上部组块安装于下部浮体上，由于受龙门吊的吊装能力限制，通常，需将上部结构分块进行吊装。

(4)采用拉力千斤顶整体提升法：此方法不仅需要有占用很大的建造场地，而且，要求建造场地具有较强的承载力；将上部结构及下部浮体分开建造完成后，采用拉力千斤顶将上部结构提升一定的高度，再将下部浮体滑移至其就位下方，然后，再下放对接。

以上各种方法都有一个共同的缺点：就是需要靠很少的几个吊点去提升很重的上部结构，因此，吊点就要承受很大的应力，一旦有一个吊点受到破坏或者失效，那么，所有重量将分摊给其他的吊点，这将导致一系列的连锁反应，一个接着一个受到破坏或失效。为了避免这种情况发生，设计吊点时，就需要设计很大的安全系数，而吊装用的钢绞线同样也需要很大的安全系数，这也就意味着材料以及成本的增加。

随着海洋工程逐步地走向深水，上部结构的尺寸重量也将越来越大，上部结构重量将逐渐超过24000吨或者更高，目前，国内外最大的浮吊起重能力是14000吨，陆地吊装最大起重能力是13000吨。因此，对于海洋工程上部结构的提升问题迫在眉睫。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种自升式提升装置，其不仅简化了操作流程，避免了吊装或者拉力千斤顶升作业所存在的著如：吊机的吊装能力、建造场地的承载力以及租用大型浮吊或大型驳船资源等存在的风险，提升了作业过程安全性；而且，在单个或多个提升单元组合的工况条件下，能够进行整体同步提升作业。

本发明的目的是由以下技术方案实现的：

一种自升式提升装置，其特征在于：包括：相对设置的一对支撑腿、安装于支撑腿上，且能沿支撑腿上下移动的提升横梁，其中，支撑腿的底部分别设置有一垫墩；提升横梁上设置有数个悬挂点，各悬挂点上分别设置有钢绞线；提升横梁的两端的端部结构上分别设置有自升式机构。

所述自升式机构为：齿轮齿条传动机构，其中，齿条安装在支撑腿上，齿轮安装在设在提升横梁内的动力机构的电机上，齿轮与齿条啮合。

所述支撑腿为桁架结构。

本发明的有益效果是：

(1)其不仅实现了提升功能，避免了吊装作业或者拉力千斤顶作业所存在的风险，而且，提高了整个作业过程安全性；

(2)其通过多副提升单元组合作业，可方便地对大型海洋结构物进行移动、运输，且在不同环境下进行作业，即：在陆地建造场地，亦可支撑予海底，并在近海岸浅水区域中进行作业，适用性强；

(3)由于其可以在陆地或近海岸对大型海洋结构物的上部结构进行提升作业，因此，其受天气因素的影响非常小；

(4)由于其提升悬挂点是沿着提升横梁长度方向布置，因此，增加了布置点位，减小了由于单点承受太大，其拉力所带来的作业风险；