模块化建造SPMT小车装船优化方案探讨

模块化建造SPMT小车装船优化方案探讨
!gb,Z)i!u:@[0黄 亮1 刘传辉1 施虹伊2 马 敏1 杨金栋1中国论文网\)H`6wt-bO$ja
（1.海洋石油工程（青岛）有限公司 山东青岛 266520；中国论文网LB0~)C0i7@C]?Ed
2.中国石油海洋工程有限公司 山东青岛 266520）
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JJ+F0【摘要】本文以我司场地上的导管架及模块装船运输为例，通
!~#^u[5R!k2T`0过对传统装船方法与使用小车装船运输进行分析。主要介绍优化后中国论文网Gi/b(O uI$L
的SPMT 小车装船方案，探讨小车运输装船中的特点、方法及工艺中国论文网u5L(\K`h
流程。使之得到一种更经济和具有广泛使用价值的装船运输方案。中国论文网X;j,j1l _qEXY
【关键词】SPMT 小车；装船；优化方案
-CX{X Qj+P)F&t00. 前言
A|K9p`xu0随着近几年能源需求的不断增加，油气及矿产资源得到大量的中国论文网SOFDo&wTr8{
开采和开发，而随之相应的海洋石油采油平台模块和油气处理设施中国论文网QaKUI!h*p
也相应的得到建造。而对于目前陆地建造的模块需采用船舶运输到
8x/H"D&FSB9h0开采地，由于每一个模块都由结构、管线、设备等组成，建造总装中国论文网 MNz$`3V _9j E_)p
完成后需运装到驳船上。一般情况下，采用吊装和拖拉的方式将模中国论文网J3m}m?5}eB)NK
块或导管架安装到船舶上，然后在驳船上在整体组装，占用驳船大
7?-RzN+bTo;XW#J0量的时间，增加施工成本。本文将根据传统的传统方法进行分析，中国论文网{8b!x&I(}F6H~
找出一种更好的装船方案，以此更具有经济价值和使用价值。中国论文网tU,L-c _bjA
1. 装船方案介绍
*m Q5r%V;l;Z0一般情况下，平台及模块装船主要有吊装装船、牵引拖拉装船中国论文网] wG2Mft%I:]O?_
和小车运输装船，其中最常见的是利用绞车进行牵引。但牵引方式
Q0T*O o+R1W6lR0通常适用于7000 吨以下的海上结构物的拖拉装船。中国论文网,rG'j"X
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1.1 吊装装船在码头位置预制组块及导管架，预制完成后，采中国论文网.q+b]-u.y\Xv2a.W
用起重船直接吊装至驳船上，对于重量轻的结构物可以采用此种方中国论文网u,{ ^%E-Aj2Y1`3x,~
法，但对于更重的大型组块、模块及导管架，吊装作业就无法完成，中国论文网7mS/Ds4z+^Qb
而且受码头承载力的限制，无法承受大重量的结构物。中国论文网"Pr$TKQ4yY4`3a
1.2 滑移装船船尾靠到码头，且与码头垂直，驳船上的滑道块中国论文网"QIf^"?\;@
与陆地码头上的滑道块对接，且保持在一条线上，滑道上涂有润滑中国论文网Z"]c]JI&^"qX,j
油，通过绞车牵引将平台及模块拖拉牵引至驳船上。此种方法目前中国论文网-?7NB!peZ
大量的用在组块及导管架的装船作业中，但此种方法需要导管架及
X;O@7Z9C'OQj"m0组块在陆地滑道上建造，拖拉牵引至驳船上，对于无滑道区域就无中国论文网 cK1FP1~2~fu
法完成装船作业。
fhf:l[)Y&N0因此对于建造的大型油气中端模块、FPSO 上部模块、炼油及中国论文网+y}/G8K,bs Q
采矿模块来说，一般情况下都不在滑道区域建造，无法采用传统的中国论文网!K q5un8ac*Q$?2A'W
拖拉和吊装完成装船作业，这就需要改变以往的装船模式，采用一
*h"g$U \.Hx hn0种新的装船方式，即采用SPMT 小车进行运输装船，来完成装船作中国论文网'eo!Vvz$h
业。
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v[,k02. 装船方案优化中国论文网?Z)WO cz9BM R
对于一些没有在滑道上建造的模块，装船就无法采用滑移及吊中国论文网0l9S4Wt3yk8U)_#rK
装的的方式完成。为了完成重型的模块装船，且可以在非滑道区域中国论文网l(Cp`3xX6Wv
进行施工作业，不占用滑道。结合本公司的情况，采用SPMT 液压中国论文网.f:rV5i,h!j"L7I
小车进行运输装船作业。中国论文网B"x9TC k
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2.1 装船工艺中国论文网I;@
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以我司承担的GORGON 模块为例，所有的模块都在非滑道区
$eYLAlAc|!Kk0域建造，装船方式采用SPMT 小车进行装船作业。SPMT 小车采用中国论文网J/}7H,U)n
全液压悬挂式车架，独立的液压系统可以控制每个车轮的高低，所中国论文网;u:V)X.\)A$Q7eh
有车轮均匀负载；小车每轴配备两组车轮，每组车轮独立控制转向，
/c!O7G5D1y)kR0完成前进、后退、转向和旋转等动作；小车采用四轴一组、六轴一
!wB&Gf$w`0组的模块化设计，可以进行任意横向或纵向组合；小车对地面承载中国论文网s%j }.oZ J-^.n0N
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力要求较高，根据运输模块的重量需要合理布置，满足行驶要求。
di-MX\0随着模块化制造技术的逐渐成熟，我司承揽的模块已基本上采中国论文网W
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用SPMT 小车进行装船作业。在GORGON 模块装船中，最重的模中国论文网I"lRMvi&v |
块约2000 吨，拼接完成后的小车总体承载力约为3000 吨。在地面
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`.?0满足承载力的情况下，完全可以采用SPMT 小车进行装船作业。中国论文网C;P&|S Z$@aBn
2.1.1 小车拼接调试
/?4}5{r0QM4Q*g0如图1 所示，用吊机将小车动力头PPU 吊起与预定的四轴或中国论文网{za1bwNc
者六轴进行连接，然后进行动力管线，液压管线连接。中国论文网o.lG#H;iDeY
待PPU 与前面的轴线组
F7P{ yYx0装完成后，开动小车至下一
*Xt u$~y&`0轴线处，利用两列轴线的铰中国论文网$D5`&U0uH
链装置与后面轴线对接。重中国论文网$e.W)Wa:W2K
复以上过程直至小车拼装完中国论文网*F |Z_d
成，整体完成后进行调试。中国论文网%o.oK4M:xp@
2.1.2 模块运输中国论文网#A(P%Ue [)tnr&fs
如图2 所示，将拼接好中国论文网7p3c%Bgd |BJL
的SPMT 小车开进预装模块
0egl k*pa+Rlm0的底部，进行对位，顶升小
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zk,jy0车至与模块运输梁接触，待模块重量全部传递至小车，停止顶升，中国论文网r0E&DL6x"v/S
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对小车和模块进行铰链加固。顶升模块高度至场地总装垫墩，小车
*]i[5H$O#A:X5~0运输模块开出。中国论文网I S @%^W;@e*@
2.1.3 模块装船
`bd4bXz{0（1）根据船舶型深和吃水，调整船舶压载，当驳船稍高于码头
3EC'E2L wM\~P[8u0时，开始安装小车上船用的栈桥，同时驳船调载，驳船与码头高度
s {0y1KJJ`'A0差在5cm 左右（保证船舶高于码头）时，小车开始运输模块上船上，中国论文网$w/p(E,}}6FT:H
如图3 所示。中国论文网,_\9jf7NQ
图2 模块顶升运输示意 图 3 模块小车运输上船示意
%Z"]+bc{&y;i0（2）模块上船期间，驳船一直调载，保持码头和驳船的水平。中国论文网f-n7B|)} jV$Of%z
待小车停在指定位置后，小车调整就位后，降低小车高度，模块运中国论文网E(lL-xC2Gk5\ i*V)m
输框架安放在船上钢制垫墩上使运输小车与模块运输框架脱离，然中国论文网0X(vz^9^E)s
后运输小车从模块运输框架下抽出。中国论文网Rd,^/V6}3U
（3）运输小车缓慢的从驳船上移动下来，在此期间根据潮水的中国论文网(_Eh,JN$S@*W{Z"Y
情况控制装船的情况
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N Py0（4）将模块固定到驳船上，进行组对及焊接作业中国论文网yGm.Pa
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2.2 装船控制要求中国论文网8UUU B4Nf*~$tv
通过上述施工工艺的介绍，模块在船上的定位由SPMT 小车拖中国论文网 H)a+Coh/i6_#~
运至垫墩位置完成，因此SPMT 小车在模块底部的定位工作是重中中国论文网`0Duvf}0KV8e@ k
之重。中国论文网of6t [6[0}M?\
1、GORGON 项目模块一共164 个，形式和结构多样化，为此，
z D yu!Y0需单独预制运输梁或者运输框架来进行模块的运输工作。同时场地中国论文网L+}Zc d[a#vp"}
工装设计高度需要保证离地1.4-1.5 米之间，已达到小车的顶升能力。
"O0E N^ r9itfNx02、小车需要拼接成横向多列进行拖运模块，为保证多列小车中国论文网l.wGYU!Z[T ^u
的同步性，需要在小车之间加连接梁，根据模块重心高度，保证重中国论文网/H8UBn H.|G3aR
心角度为8°，预制不同长度的连接梁。
}~ JE:R6H"]R C@02.3 SPMT 小车装船难点中国论文网(mgeq,_+F@ Pq1r
通过将SPMT 小车在GORGON 项目装船中的应用，可以减少
1dzni4c3d"S*gK0采用浮吊进行吊装以及滑道拖拉装船，提高场地及设备利用效率，
}"xJ?[\;[ ~0根据上述分析，SPMT 小车装船主要有以下难点：中国论文网)S|!m$Xl/x@
1、模块建造期间充分考虑小车装船运输方案，精确控制工装中国论文网g*K/A S;\ p)mH
高度，必要时增加结构承载梁，以保证无需额外增加运输框架或顶
O[-LNiq!i kV#rWim0升工作即可装船。中国论文网+[4G s,fv
2、精确规划运输线路，减少模块运输长度和弯道数量，同时
-TM6Ta#m7E P0把握潮水涨势，尽量提前装船，对于上述SPMT 小车装船，（转下页）
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