王 锋,王春林,刘海涛
(烟台中集来福士海洋工程有限公司,山东烟台 264000)
一艘半造船法在半潜式平台上的应用设想
王 锋,王春林,刘海涛
(烟台中集来福士海洋工程有限公司,山东烟台 264000)
文章简单阐述一艘半造船法在半潜式平台平地并行建造上的应用。在船台已有一个平台进行上下船体并行建造的情况下,充分利用船台的长度及宽度,并充分考虑600 t龙门吊的作用及其他可能的因素,合理布局并优化流程,同时通过二次定位技术,继续进行第二个平台的建造,从而提高船台利用率。
一艘半造船法;半潜式平台;泰山吊;上下船体并行建造
半潜式平台因其具有良好的抗风浪能力,深水区中具有较好的稳定性及人员生活的舒适性,因此已广泛用于钻井、生产平台、生活平台、起重平台等。随着海洋开发逐渐由浅水向深水发展,这类平台的应用将日渐增多,诸如油气的储存、离岸较远的海上工厂、海上电站等都将是半潜式平台的发展领域。
中集来福士自2万吨泰山吊交付投产以来,通过成功完成多个半潜式平台的总装合拢,形成了一套围绕泰山吊运作的“上下船体平地并行建造,驳船下水,2万吨大合拢,深水码头舾装”的半潜式平台建造模式。在这套半潜式平台建造模式中,由于中集来福士的船台吊机轨距只有100 m,且船台长度也较短,而半潜式平台的型宽通常情况下至少有70 m,因此一个船台只能满足一个平台上下船体的建造合拢。而自从筹建海阳生产基地以后,增加了一个轨距154 m、长度380 m的船台,并配有600 t龙门吊,如果按照往常一个船台布置一个平台上下船体的方式进行建造合拢,则大船台的作用将无法充分发挥出来。
因此如何在市场火爆时发挥船台最大产能,很值得琢磨。
在造船企业中,船台和船坞作为最重要的核心资源之一,是最能影响总装产量的。
在2000年之后,各大船企围绕船台和船坞进行了大量的工法研究,包括大型总段吊装、无余量造船、快速搭载、盆式舾装、工序前移、上建模块化建造等。通过一系列先进造船技术的运用,以74 500 t散货轮为例,根据2007版现代造船模式的应用研究报告显示,沪东中华的标准船台周期为 90天,最快纪录为69天,平均船台周期77.5天;而以110 000 t原油轮为例,根据2007版现代造船模式的应用研究报告显示,大连重工的标准船台周期为120天,最快纪录为96天。
而自各地船企相继建造大型船坞后,有数据显示,最初船坞基本沿用了传统船台造船的作业方式,船坞的利用率不及国外的1/4。进入21世纪后,各船企相继探索攻关并使用了船坞一艘半造船法,从而大大提升了船坞的使用率,坞门开关频率已达到8次/年以上。
由此可见,一种先进而合理的建造技术在提高效率方面的作用是巨大的。
本文基于中集来福士特有的半潜平台建造模式,通过一艘半造船法在其平地并行建造阶段的应用设想,简单阐述半潜式平台批量化、连续性建造的可行性。
中集来福士海阳基地3#船台轨距154 m,船台总长约380 m,龙门吊能力600 t。
根据中集来福士现有“上下船体并行建造,驳船下水,2万吨大合拢,深水码头舾装”的半潜式平台建造模式,在其上下船体船台并行建造基础上,参考一艘半造船法,将两者的先进理念充分融合,从而形成两个半潜式平台上下船体在同船台上同期建造的新模式,总体建造流程如下:
1)第1个半潜式平台(下称:平台1。依次顺延)上下船体同侧前后布置,并按常规方式按照分段合拢顺序进行上下船体合拢,见图1。
2)平台2上下船体在船台另一侧前后布置。下船体其中一侧浮体靠边完整合拢为浮体立柱模块,另一侧浮体与其紧挨布置,预制为若干个浮体总段,总段重量控制在600 t龙门吊能力范围内。浮体总段布置时应以不影响平台1上船体下水路线且平台2浮体立柱模块与浮体总段间有足够施工空间为宜。例如搭设脚手架、摆放焊机等必需的距离。在建造过程中,平台2一侧的浮体立柱模块及另一侧的浮体各总段以及上船体模块均按常规方式进行合拢。布置见图2。
3)当平台1上下船体全部下水后,根据平台2下船体浮体实际间距尺寸划出待合拢浮体的基线及定位基准线,并利用600 t龙门吊将浮体总段依次吊装定位合拢,并继续合拢其上部立柱分段,最后安装横撑,同时平台2上船体前移让位。见图3。
4)同样地,平台3上下船体在另一侧布置,施工步骤同2)。见图4。
5)同样地,待平台2上下船体全部下水后,将平台2下船体浮体重新定位合拢并安装立柱分段,最后安装横撑,同时平台3上船体前移让位,施工步骤同3)。见图5。
6)重复如上步骤并形成循环往复的建造模式。
此外,当周期紧张时,则应考虑按如下方式进行操作,以最大化地进行并行建造。
1)平台1上下船体同侧前后布置,并按常规方式按照分段合拢顺序进行上下船体合拢。见图6。
2)平台2上下船体在船台另一侧前后布置。下船体其中一侧浮体靠边完整合拢为浮体立柱模块,另一侧浮体与其紧挨布置,并合拢为浮体模块。浮体模块布置时应以不影响平台1上船体下水路线且平台2浮体间有足够施工空间为宜,例如搭设脚手架、摆放焊机等必需的距离。在建造过程中,平台2浮体立柱模块、浮体模块以及上船体模块均按常规方式进行合拢。见图7。
3)当平台1上下船体全部下水后,根据平台2下船体浮体实际间距尺寸划出待滑移浮体模块的基线及定位基准线,并在待滑移浮体模块底部布置横向滑移轨道以及滑移装置,滑移轨道的数量和分布位置根据待滑移浮体模块的重量、结构特点、结构强度、滑移装置的承载能力和船台的承载能力而定,滑移装置的数量和分布位置根据待滑移浮体模块的重量、结构强度以及滑移装置的承载能力而定。通过滑移装置及滑移轨道将浮体模块滑移到指定位置进行定位。为确保能精确定位,可考虑利用三维定位车进行微调定位。浮体模块定位结束后,继续合拢立柱,最后安装横撑,同时平台2上船体前移让位。见图8。
4)同样地,平台3上下船体在另一侧布置,施工步骤同2)。见图9。
5)当平台 2上下船体全部下水后,将平台 3浮体横移并重新定位,完成立柱分段合拢后安装横撑,同时平台3上船体前移让位,施工步骤同3)。见图10。
6)重复如上步骤并形成循环往复的建造模式。
需要注意的是,无论哪种情况,各项目间的空闲场地可进行分段、总段或模块的制作,但不能影响各平台的施工节奏。
本文在原有半潜式平台上下船体平地并行建造模式基础上,通过一艘半造船法的大胆应用设想,充分考虑平台尺寸因素带来的影响,形成批量化、连续性半潜式平台平地并行建造模式,大大提升船台的建造效率,提升市场接单能力。
当然,要形成批量化、连续性的建造能力,首先需要市场红火,同时也对分段的供给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
王锋(1982—),男,工程师,研究方向:工法设计与研究。