[发明专利]海洋工程装备的大尺寸浮态制造方法

摘要

本发明涉及海洋工程装备的制造领域，特指用于深海油气资源开发的巨型钻探储油平台浮态制造方法，也可应用于大型船舶或海上结构的建造安装。所提出的大尺寸浮态制造方法是利用下潜式工作平台作为海工装备建造的浮动平台，底层总段的各分段在其上搭载合拢，底层建造完成后下潜式工作平台下沉，利用水的浮力实现底层总段与工作平台脱离并平稳下水，然后以底层总段作为浮动平台，在其上建造海工平台的主船体和甲板、舾装等。针对海工平台的尺寸大和超重特点，在浮动的工作平台上采用无余量分段建造方式进行分段制造，再逐层叠加，在制造过程中采用了动态测量与反变形控制技术，以保证浮态制造的质量和精度，最终实现大型海洋工程装备的建造。

主权项

1.一种海洋工程装备的大尺寸浮态制造方法，其特征在于：包括海工平台主船体建造的阶段划分、底层总段的建造合拢、平台分层叠加制造、甲板分段合拢、上层建筑搭载与吊装，具体步骤为：A）海工平台主船体建造的阶段划分：将船体按型深高度方向由下至上划分为底层总段、下部主船体、上部主船体和平台甲板，采用分层制造技术；B）底层总段的建造：对底层总段采用分段划分，所有分段全部采用无余量建造，全部零件采用高精度数控切割；然后对扇形分段编号归类，对同一类的扇形分段按其特定的方式拼接成分段的底层结构；依据由内向外的顺序对底层总段的各分段进行加工；加工完成后再合拢；C）底层总段搭载合拢：在下潜式长形工作平台上将底层总段的各分段拼接合拢，由于巨型超重海工平台的外形尺寸超过下潜式长形工作平台的宽度，因此底层的分段合拢需要分阶段完成：首先，利用拖船将工作平台拉到所需水深的海域，在沿工作平台的长度方向上将各分段由内向外按对称性原则拼接；然后工作平台下潜，使已拼接的底层部分下水，利用水的浮力将其与工作平台甲板分离；通过水面上的拖船拉拽将底层部分或工作平台旋转一定角度θ，，工作平台上安装定位和限位装置，保证准确旋转θ角度，使未建造完成的部分位于工作平台长度方向，其中，下潜式长形工作平台的宽度W，巨型超重海工平台的外形尺寸以最大外接圆半径为R；工作平台上浮，搭载底层后又浮出水面，再在沿工作平台长度方向进行未建造部分的拼接合拢；通过底层总段的多次下水、旋转、搭载、上浮实现整个底层总段的制造，下水、旋转的次数应等于圆整所得到的整数；最后下潜式工作平台下沉，利用水的浮力使底层总段与工作平台分离，实现底层总段平稳下水，下潜式工作平台撤离；D）主船体建造合拢：首先将平台下部主船体对分为两个分段分别制造，随后以浮在水上的底层总段作为船体建造的浮动平台，在底层总段上进行下部主船体两分段的吊装合拢，合拢后对接成一个整体；必须对下部主船体进行结构检验，船体焊缝进行超声波探伤检测；然后，将上部主船体分成数十个小分段，对其中的每个小分段进行分别制造，制造完成后再分别吊装到底层总段浮动平台上，与下部主船体对接合拢，完成海工平台主船体的建造；E）甲板分段合拢：对海工平台主船体的甲板进行扇形分段，各分段制造完成后再焊接合拢；对甲板上各扇形分段进行焊接时，环形焊缝应采用对称施焊；在整个主船体的合拢过程中，环形焊缝采用专用的焊接工艺；F）上层建筑搭载和吊装：对甲板以上高度的其余分段制造、安装及搭载，继续进行船体上部结构的建造，上层建筑模块的搭载和整体吊装。