[发明专利]一种半潜式起重拆解平台及其控制方法

权利要求书

1.一种半潜式起重拆解平台，其特征在于：包括从下到上布置的浮箱、立柱以及甲板盒，所述浮箱上设有动力系统和定位控制系统，所述浮箱包括左舷浮体和右舷浮体，立柱包括两个左舷立柱以及两个右舷立柱，所述左舷浮体通过两个左舷立柱连接甲板盒，右舷浮体通过两个右舷立柱连接甲板盒，所述浮箱底部设有全回转推进器，甲板盒顶部为平台甲板，平台甲板上设有至少一个全回转重型吊机、可伸缩式栈桥，所述左舷浮体和右舷浮体之间相互独立，所述左舷浮体与右舷浮体中均布置有普通压载水舱及快速压载水舱，快速压载水舱顶部通过带第一控制阀的管道与压缩空气压载系统连通，所述右舷浮体体积至少为左舷浮体体积的1.5倍以上，右舷浮体内快速压载水舱的总容积为左舷浮体内快速压载水舱的总容积的1.5倍以上，所述全回转重型吊机全部安放在左舷浮体对应的平台甲板侧部，所述左舷立柱、右舷立柱中分别设置有柱边压载水舱，柱边压载水舱顶部通过带第二控制阀的管道与压缩空气压载系统连通，所述普通压载水舱、快速压载水舱以及柱边压载水舱上都设有水泵压载系统，水泵压载系统包括带水泵的进出水管道，进出水管道的进出水口位于海水中且进出水管道上设有海底阀，快速压载水舱以及柱边压载水舱底部设有通入海中的带排水阀的排出管道，所述左舷立柱、右舷立柱各有两个，右舷立柱体积大于左舷立柱体积，起重拆解平台的控制方法，包括以下步骤：

步骤1：进行平台稳定性分析：设计作业形式、建立流体静力学模型、分析风倾力矩、设定稳定性准则，得到全球海域内的本发明的半潜式平台的稳定性准则，即设定的不同作业情况下、不同吃水深度下的半潜式平台的许用垂直重心（AVCG）曲线；

步骤2：吊装作业预分析：

步骤2-1：分析平台载荷与重心：本发明的半潜式平台所受载荷主要包含固定载荷和可变载荷，固定载荷主要指平台自身及不可移动装备质量，即空船质量，可变载荷主要包括甲板载荷和流体液面变化，具体载荷类型如下所示：

（1）空船载荷：根据船出厂检测报告查询得其质量、纵重心、横重心、垂重心；

（2）甲板载荷：根据实际船况对包括吊装的外负载、

平台管路系统中的流体、临时堆放的货物与耗材、锚与锚链、直升机在内的甲板载荷信息进行评估，得其质量、纵重心、横重心、垂重心；

（3）液舱重量及自由液面力矩：液舱主要包含有燃油舱、润滑油舱、淡水舱和压载水舱，在所述每种液舱内均设置有液位变送器和吹气式液位计，两种液位测量方式，两者互为冗余，并实时对液舱中的液面进行测量；各个液舱中各类流体标定密度记为，每次作业前工作人员实际测量所得液舱密度记为 ，其中不同海域海水盐度通过海水盐度仪测得；得到液舱中流体充装比例或者水位后，求得每个液舱中流体的体积，通过线性插值法计算到液舱中流体的纵重心 、横重心、垂重心、自由液面纵力矩和自由液面横力矩；

液舱内重量：，其中i={燃油,润滑油,淡水,海水…}；

液舱实际自由液面横力矩：；

液舱实际自由液面纵力矩：；

（4）计算力矩：本发明半潜式平台的各个组成部分载荷的力矩均按以下方式进行计算，式中j={0,1,2}：

纵力矩：；

横力矩：；

垂力矩：；

（5）计算总重量与重心及自由液面修正：

总质量：，式中j={0,1,2}；

总纵重心：；

总横重心：；

总垂重心：；

总垂重心-横力矩修正：；

总垂重心-纵力矩修正：；

步骤2-2：分析吃水深度与横、纵倾角：

（1）吃水深度：根据步骤2-1（3）中测量所得的所处区域海水盐度，以及步骤2-1（5）中计算，所得的总质量M，利用线性插值法可求解出平台的纵浮心LCB、横浮心TCB、垂浮心VCB、纵稳心KML、横稳心KMT以及吃水深度D；

（2）横倾角与纵倾角：

横倾角：；

纵倾角：；

步骤2-3：校验许用垂直重心：依据步骤2-2（1）中获取的平台吃水深度D，带入步骤1中获得的全球海域半潜式平台的许用垂直重心曲线，得到当前海域、当前工况、当前吃水深度下平台的许用垂直重心数值AVCG0，并对其进行校验；如果，，则说明当前的加载受力情况满足平台安全作业条件，否则就重新调整步骤2-1（2）中的甲板载荷布置方式以及步骤2-1（3）中主要液舱，即压载水舱的流体分布，直至满足前述比较条件，平台才可继续进行作业操作；

步骤3：平台吊装作业：经由步骤2校验通过后，平台开始正式进行吊装作业；

首先位于右舷立柱中的两个柱边压载水舱位于海中的排水阀打开，压缩空气压载系统与右舷立柱中的两个柱边压载水舱的水泵压载系统进行排水工作，将右舷柱边压载水舱的压载水排出到海中；而左舷立柱中的两个柱边压载水舱则启动水泵压载系统，左舷立柱的柱边压载水舱进水，使得整个平台快速完成向左侧的初步倾斜；

然后，位于右舷浮体中的快速压载水舱位于海中的排水阀打开，压缩空气压载系统与右舷浮体中的快速压载水舱的水泵压载系统进行排水工作，将右舷快速压载水舱的压载水排出到海中；而左舷快速压载水舱则启动水泵压载系统，左舷快速压载水舱进水，分别使右舷浮体压载舱排水、左舷浮体压载舱进水，进一步实现倾斜；

最后左、右舷浮体中的普通压载水舱通过水泵压载系统完成最后的微调；平台倾斜的角度根据步骤2-2（2）中获取的横倾角与纵倾角进行调整，同时根据当前压载水舱的液面变化情况，实时重复步骤2，确保平台的VT与VL满足平台的许用垂直重心要求，使得平台满足安全作业的条件；

在平台吊装作业过程中，根据前述许用垂直重心的要求，通过压缩空气压载系统、各个水泵压载系统、以及排出管道上排水阀的开关来调节平台压载水的分布，确保平台在整个吊装作业过程中一直满足相应的稳定性准则以保证平台的作业安全。